劉紅娜

(中鐵十八局隧道工程有限公司，重慶 400700)

大坂山隧道起訖里程為DK259+264～DK275+182，總長15 918 m，最大埋深1 085.5 m。洞身經(jīng)過地帶地形起伏較大，自然坡度20°～40°，工地范圍內(nèi)山高坡陡，基巖裸露，溝壑縱橫，地形復(fù)雜，植被茂密。隧道進(jìn)出口端只有2 km左右的簡易公路，其余溝內(nèi)均為人行便道，交通困難，大型車輛難以通行。大坂山隧道進(jìn)口端穿越青海大通北川河源區(qū)省級自然保護(hù)區(qū)的實(shí)驗區(qū)。隧道進(jìn)、出口位于曲線上，洞內(nèi)縱坡為人字坡。設(shè)一貫穿平導(dǎo)，全長16 066 m;進(jìn)出口各一座防寒泄水洞，總長2 300 m。本工程共設(shè)3座斜井，分別為三塘溝斜井、門前溝斜井、頭塘溝斜井。

1 施工難點(diǎn)

1)大坂山隧道地處高原，平均海拔約為3 000 m，最高海拔為4 211 m。年平均氣溫保持在5℃以下，極端最低氣溫可達(dá)－34.5℃，積雪厚度最大為23 cm，凍結(jié)深度最深可達(dá)184 cm，洞口段施工在冬季進(jìn)行，施工時相應(yīng)進(jìn)行保溫措施。施工時洞口搭設(shè)保溫棚、安裝保溫門，確保噴混凝土、混凝土、注漿等的施工溫度符合規(guī)范及設(shè)計要求。

2)在高寒缺氧條件下，施工人員身體機(jī)能下降，機(jī)械設(shè)備功率降低，因此必須提高隧道的施工機(jī)械化水平，減輕作業(yè)人員的體力勞動強(qiáng)度，盡量使用電力作為動力的機(jī)械設(shè)備施工。

3)地質(zhì)條件復(fù)雜。a.高地應(yīng)力。本隧道最大埋深為1 085.5 m，有高地應(yīng)力現(xiàn)象，表現(xiàn)危害為:在硬質(zhì)圍巖地段，可能產(chǎn)生巖爆;在軟弱圍巖地段可能產(chǎn)生流變變形、大變形。b.斷層破碎帶多。隧道有區(qū)域斷裂構(gòu)造4條，次級斷裂構(gòu)造7條，施工中可能存在塌方、涌水、冒泥。c.松散坡積層。隧道進(jìn)出口松散坡積層，施工中可能形成塌方冒頂。

4)生態(tài)脆弱、環(huán)境保護(hù)要求高。大坂山隧道進(jìn)口的地理位置處于黑泉水庫及其水利水電工程附近，并穿過北川省級自然保護(hù)區(qū)，因此施工中必須采取有效措施，避免因隧道施工對周圍生態(tài)環(huán)境資源造成破壞。施工中產(chǎn)生的廢料、生活垃圾應(yīng)設(shè)點(diǎn)集中處理，不得隨意丟棄。要嚴(yán)格按設(shè)計要求棄渣，設(shè)擋墻堆砌，渣頂整平綠化。隧道施工的污水必須處理達(dá)標(biāo)后才能排放，確保本地區(qū)地下水不受污染。

5)施工通風(fēng)復(fù)雜、難度大。a.本工程正洞最大施工長度3 550 m;施工工作面多，通風(fēng)布置復(fù)雜。b.區(qū)內(nèi)地下水發(fā)育，施工排水困難。c.隧道不良地質(zhì)多，主要有斷層破碎帶和高地應(yīng)力，隧道埋深達(dá)1 085 m，埋深大產(chǎn)生高地應(yīng)力，軟弱圍巖(主要指斷層破碎帶)，存在發(fā)生較大變形的風(fēng)險。d.區(qū)內(nèi)地下水發(fā)育，巖石富水性好，隧道施工可能會產(chǎn)生突、涌水。e.特長隧道超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報及圍巖量測在保證施工方面意義重大。f.特長隧道施工測量控制。g.必須制定特長隧道的防災(zāi)、減災(zāi)救災(zāi)措施。

2 工程施工對策

1)洞口保溫大棚及保溫門。根據(jù)高原嚴(yán)寒地區(qū)隧道施工特點(diǎn)，洞門、明洞及洞口段施工，在各隧道洞口利用型鋼和毯布搭設(shè)保溫大棚，四周密閉，留門掛棉門簾，以減少內(nèi)、外熱交換。

2)混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)加熱保溫?；炷涟韬险驹O(shè)保溫棚，墻體采用磚砌結(jié)構(gòu)，屋頂設(shè)石棉保溫層。站內(nèi)設(shè)蒸汽鍋爐，蒸汽的主、支加熱管加熱棚內(nèi)氣溫和一次拌合的水、砂、石料。保溫棚出入口處設(shè)保溫簾幕，車輛出入時打開，平時關(guān)閉。利用蒸汽地槽，對一批混凝土拌合料的砂、石料進(jìn)行預(yù)熱加溫，拌合用水依靠鍋爐水，水溫不超過60℃。若水溫過高，添加冷水調(diào)節(jié)溫度。混凝土攪拌時，先將加熱的骨料和水泥攪拌均勻，后加水?dāng)嚢瑁詼p少熱量損失，混凝土出爐溫度一般為12℃。利用泵送運(yùn)輸車運(yùn)送混凝土，減少混凝土等待時間，保證混凝土入模溫度不低于5℃。

3)平導(dǎo)先行，盡早貫通，為通風(fēng)排水創(chuàng)造條件，為突發(fā)事件逃生提供更多路線。合理確定每個工作面隧道開挖長度，以便通風(fēng)布置更加合理。加大隧道內(nèi)通風(fēng)量，選用大風(fēng)量風(fēng)機(jī)、大直徑通風(fēng)管道，確保工作面空氣流動量。采取施工人員縮短工時、輪休等措施降低勞動強(qiáng)度，提高機(jī)械化水平。

4)順坡設(shè)自然排水溝，對排水不暢的斜井工區(qū)采用機(jī)械協(xié)助排水，井底設(shè)泵站水倉，在斜井內(nèi)設(shè)多級泵站，接力將水抽至井外沉淀池，經(jīng)沉淀后再排放。備用大功率抽水泵，以備安全。

5)用不同參數(shù)的施工技術(shù)對不同的地層進(jìn)行施工，使其能更好地控制圍巖變形。在隧道施工中采用中長錨桿(管)圍巖加固技術(shù)時，通過加強(qiáng)隧道的初期支護(hù)參數(shù)如:鋼架的間距、型鋼的型號等來控制變形。發(fā)生擠壓大變形時，則采用多重支護(hù)、分次施工支護(hù)技術(shù)來控制變形。

6)加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報工作，采取超前探水措施，并在施工中配備足夠的抽水設(shè)備。當(dāng)涌水及含水量較大影響到隧道圍巖的穩(wěn)定時，則需要加強(qiáng)支護(hù)措施來保證隧道施工安全。

7)采用超前地質(zhì)預(yù)報，指導(dǎo)隧道開挖支護(hù)。圍巖量測以洞內(nèi)外觀察、水平收斂量測、拱頂下沉量測為必測項目，洞外在進(jìn)出口洞頂附近布置測點(diǎn)，進(jìn)行地表下沉量測;斷層破碎帶必要時進(jìn)行隧道底部上鼓量測。

8)認(rèn)真復(fù)測設(shè)計給定的控制點(diǎn);制定合理的測量控制方案;選派有豐富經(jīng)驗的測量專業(yè)人員;配備精良的測量設(shè)備;對布設(shè)的導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)密復(fù)測。

9)建立突發(fā)性災(zāi)害應(yīng)急救援組織，配備應(yīng)急救援物資與裝備，從多方面制定合理防災(zāi)救援預(yù)案。