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“要想富,先修路”,在建设过程中,施工人员逢山开洞,遇水搭桥,为早日建成通车,付出了无数的辛勤与汗水 。
特别是在我国广袤的西部地区,崇山峻岭随处可见,隧道在这里成了不可或缺的一环,今天给大家介绍一下,目前中国建设工程中,难度最大的三条隧道 。
大柱山隧道2008年,从云南大理到瑞丽全长330公里的大瑞铁路正式开工 。这条铁路无论规格还是长度,都没吸引人们关注的目光 。
但随着工程推进,一条修建难度极高的隧道,出现在施工人员面前 。这条全长14.5公里,原计划5年贯通的隧道,硬生生推迟了7年 。
于2020年4月24日上午正式贯通,耗资两千八百亿,完全称得上是中国工程历史上,开掘难度最大的隧道 。
大柱山隧道地处横断山脉,而横断山脉位于青藏高原东南部,由印度洋板块和亚欧板块相互挤压形成,平均海拔4000多米,大柱山就在横断山脉之中 。
这里崇山峻岭,延绵不绝,想要绕行几乎是不可能的 。除了复杂的地形,这里还有着丰沛的降水 。
多年来以来,地表水顺着岩石裂隙不断下渗,溶蚀山体内部,形成了无数的溶洞,让施工难度又上了一个台阶 。
大柱山隧道属于大瑞铁路的一部分,建成后将促进我国与相邻国家的经济交流,大幅降低运输成本 。
虽然建造难度极高,投资巨大,但机遇和风险并存,通车带来的收益非常可观 。
大柱山隧道将近15公里长,但却要穿越多个断裂带与褶皱构造 。这些独特的山体构造,让作业面不断有水渗出 。
最危险的一次,洞内出水量达到1.2万立方米,直接淹没了部分隧道 。因为山脉中的断层连绵不绝,只要开挖隧道,就不可能完全避开 。
泥浆涌入隧道
经过不断的摸索与尝试,隧道施工人员终于找到了,能够将断层造成的影响有效降低的施工方案 。
就是先对岩层内的水实施引流,然后再向岩层内注入超高压聚合物的浆体,这样一边排水一边注浆,成功达到施工要求 。
为了清理岩层中源源不断地涌水,施工人员还在周边建了多个抽水站,24小时抽水,即便如此,依然偶有险情发生 。
隧道涌水形成瀑布
在隧道开掘过程中,抽水泵就用坏了一百多个个,隧道涌水流到隧道口,形成瀑布,流淌了十数年 。对于水的来源,有人猜测可能是山体蓄水抑或是地下暗河 。
大家是不是以为,隧道内这么多水,应该挺凉爽吧,现实却恰恰相反 。因为机械设备工作排出的废热,导致隧道内气温高达40摄氏度 。
隧道涌水
高温加上源源不断的山体涌水,在里面就像是进了桑拿房 。极其恶劣的工作环境,导致工人每隔20分钟就要休息15分钟,高温高湿的环境,导致工人身体不适 。
为了项目的顺利进行,每天向洞内送入大量冰块降温,据说每天要消耗掉3吨冰块,冰块用完后,直接往自己身上浇凉水来降温 。
在冬春相交的季节,洞内洞外就像是两个世界,外界气度零度左右,洞内温度居高不下,出来后,被湿漉漉的衣服裹在身上,简直是要命 。
不少工人选择离开这个,环境过于恶劣的地方,但依旧有人在这里,坚持了十多年直到隧道贯通,人一生中有几个十年呢?
随着隧道全线贯通,对促进沿线地区的经济发展,推动我国与周边国家的交流合作,起到重要作用 。
火车通过条15公里的隧道用时7分钟,而隧道的施工人员在这里又耗费了多少个7分钟呢?他们的付出没有人会忘记 。
雪山一号隧道2017年国庆之前,花久高速公路上,雪山一号隧道顺利贯通 。隧道总长9065米,施工的最高的海拔达到4800多米 。
建成后,两地的通行时间将由原来的12小时,缩短至5小时 。这条隧道不仅仅是花久高速公路上海拔最高、难度最大的工程之一,同时还是目前世界上已贯通隧道中,海拔最高的一条 。
这条隧道修建的最大难点,就是隧道的进口要横穿大面积的冻土层,这些冻土层在零度以上就会融化变软,失去结构强度 。
在零度以下,冻土又会结冰膨胀,虽然结构强度是有了,可是膨胀后的冻土层在修建隧道时,更容易坍塌 。
在此前的国内外施工中,都是尽量避开冻土区域,选择绕行,但是在这个项目中,整个冻土层的范围有十公里左右 。
想要完全避开这一大片冻土层,那隧道的长度就会超过12公里,在海拔4000多米的地方修建这么长的隧道,无论是前期的施工成本还是后期的运营维护,都是非常大的问题 。
当地的车流量较低,巨大的施工成本,将导致在很长一段时间内,都无法收回成本,更不要提盈利了,所以只能研究怎么穿越冻土层 。
虽然施工团队在此之前,有过数年的高寒地区施工经验,但是要在冻土层中开掘隧道,这在国内外尚属首例,并没有现成的资料可供参考 。
施工人员在施工时,大胆创新,取消了系统锚杆,因为锚杆由钢筋制成,导热较快,会把隧道内的热量传递到冻土层中,导致融化,发生危险 。
在取消系统锚杆后,前期使用锁脚锚杆,后期使用三次衬砌来稳固隧道 。
在施工初期,需要喷射混凝土,及时进行支护隧道,控制隧道内围岩的形变 。达到稳固的状态才能进行下一步施工,但是混凝土在5度以下,强度不够,冻土在零度以上会融化 。
经过实验发现,冻土在5度时,可以保持7个小时,为了保温,施工人员在隧道口搭建了保温棚,经过两个多月的试验,才到达正常施工的条件 。
后续的施工中又发现了新的问题,有一条隧道靠近山体外侧,隧道两侧受到的压力不均,会导致隧道发生变形甚至位移 。
一般遇到这种情况,都是用混凝土,来对压力较弱的一边进行支护 。但是在这里却不能使用,因为混凝土的隔热效果不好,反而可能导致危险发生 。
施工人员经过深思熟虑,最后采取了土体回填的方法,既确保了压力均衡不会导致隧道发生位移,又保住了冻土层 。
在这个年平均气温零下4度,最低零下40度的地方,施工人员顶着含氧量不足平原地区的60%的空气 。
在极其恶劣的自然环境下,用时三年多,终于打通了雪山一号隧道,为冻土层隧道施工积累了宝贵的经验 。
这些日夜奋战的施工人员,为国家发展做出了不可磨灭的奉献 。
桑珠岭隧道拉林铁路
中国在交通领域的超级工程层出不穷,数不胜数 。拉萨到林芝的拉林铁路,就是其中的佼佼者 。
拉林铁路90%的地方都在海拔3000米以上,同时16次跨越雅鲁藏布江,修建了将近50座隧道,一百多座桥梁 。其中仅仅是桥梁和隧道,就占了全线长度的四分之三 。
藏木雅鲁藏布江双线特大桥
穿过藏木雅鲁藏布江双线特大桥,不远的几十公里处,便进入拉林铁路上最长的隧道,他就是16.4公里的桑珠岭隧道 。
这条隧道的建设难度,主要分布在三个地方,一个是长,第二个是热,第三个是“脾气爆” 。
第一个难点“长",是因为桑珠岭隧道全长16.449公里,是拉萨到林芝段最长的一个隧道 。第二点热,则是因为在施工路段附近存在地热带 。
由于地热带的存在,导致附近还有一个沃卡温泉 。在施工时,隧道内的温度比桑拿房可刺激多了 。
经过施工人员测量,温度最高的岩石能达到89度 。在施工过程中,环境温度更是高达到50多度 。在高海拔地区,这个温度可以让水沸腾 。
至于“脾气暴”,是因为隧道中时常发生岩爆现象 。岩爆发生时,就像是有炸药进行爆破一般,崩裂的碎石会杂碎车窗,砸伤工作人员 。
岩爆是怎么产生的呢?在施工人员挖掘隧道前,山体内部的石块你压我,我压你,岩石内部的应力处于平衡状态 。
但,隧道施工打破了这种平衡,在周围山体的挤压下,某一区域的岩石,因为承受不住来自山体的巨大压力,会在没有预兆的情况下,突然向压力低的方向,也就是被挖空的隧道内部崩落 。
因为施工地点的隧道深度较大,相应的岩石内部的应力也是水涨船高 。发生岩爆时,石头会像炮弹一样飞出,一旦砸到人,后果不堪设想 。
而且岩爆没有规律,施工人员无法预测,不仅如此,岩爆的规模也是让人琢磨不清 。不过在岩爆发生前,会有微弱的响声,一旦听到,施工人员就要迅速撤离 。
毕竟,岩爆可不管你三七二十一,它受不了就直接崩,没有任何商量的余地,在施工现场,最远的一次,曾经把岩块崩出去25米远 。
因此这里的施工人员都要穿一种特制的防护服,对于施工机械,就增加一些钢网,围在四周进行保护 。桑珠岭隧道最终于2018年1月17日全线贯通 。
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【中国施工难度极大的三条隧道 中国最难造的一条隧道】
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