矢志创新五载 攻克隧道建设技术关

本文转自：广西日报

矢志创新五载 攻克隧道建设技术关

——广西路桥集团破解软岩大变形隧道施工难题纪实

云南昌宁隧道全幅贯通仪式现场。

昌宁隧道进口。

施工人员在昌宁隧道内运用NPR锚索技术进行钻锚索孔作业。

风景如画的云南省昌宁至保山高速公路。

陶芸萍 覃晨曦

横断山脉，白云生处。

广西路桥集团的建设者正满怀豪情地在滇西横断山区深处书写新时代“愚公移山”壮举。昌宁隧道是广西路桥集团“三桥一隧”重点工程之一，是云南省昌宁至保山高速公路施工难度最大的控制性工程，也是广西路桥集团在云南建设的最长隧道。这条隧道单幅长5.4公里，为分离式双向4车道，穿越多条断裂破碎带，基岩裂隙水发育，围岩风化极其严重，软岩大变形段落占比超过70%，具有吸水软化崩解的特性。自2018年8月施工以来，该隧道发生大小塌方40余次、突水20余次，最大日涌水量超过8000立方米，软弱围岩遇水软化成泥伴随突水涌出，非对称软岩大变形导致初期支护最大变形量高达2125毫米，初期支护结构受到严重破坏，换拱率高达33%，严重制约施工安全和工程进度。

“以建筑传承文明，以品质塑造形象”是广西路桥集团的企业使命，项目部不畏艰难险阻，努力创新应用四新技术，解决施工过程中遇到的各类技术难题，助力云南交通基础设施建设实现高质量发展。

1 坚持创新驱动 “长隧短打”缩短工期

由于地质条件复杂、灾害频发，昌宁隧道施工进度缓慢。为了提高施工效率，广西路桥集团对施工难度、安全、工期、造价等方面论证后，决定采用通风竖井进行辅助右洞施工的方式，增加右洞施工工作面，实现“长隧短打”的目标。

昌宁隧道竖井井深253米，内径9.2米，采用“正井法”从上往下开挖。由于该竖井是辅助施工期间人员、材料、设备上下的唯一通道，井壁结构安全稳定尤为重要，施工人员在竖井建设初期采用模筑混凝土结构代替传统锚网喷支护结构，提高井壁结构稳定性，降低井壁渗水、开裂掉块的风险。

为了保证地面控制点坐标和方位角传递准确，项目部借鉴地铁工程中竖转平测量经验，创新组合测量方法，精准地完成了竖转平测量工作，有效减少隧道贯通误差。此外，由于“马头门”处于隧道复杂的受力部位，开挖过程极易发生坍塌等安全事故，所以，竖井转横通道施工采用“三台阶七步开挖法”，有效保障了施工安全。

得益于竖井辅助施工技术，昌宁隧道累计辅助右洞施工1209.4米，缩短右洞工期15个月，该技术为滇西横断山区高速公路特长隧道建设领域首创，为复杂地质条件下特长隧道施工提供了强有力的技术案例。

2 巧用硬核科技 施工难题终破解

为了破解软岩大变形隧道施工难题，广西路桥集团多次邀请国内工程地质专家、隧道专家到现场勘察“把脉问诊”，并联合中国科学院院士何满潮及其科研团体开展昌宁隧道技术攻关。经过技术攻关和现场试验，确定了以何满潮院士提出的开挖应力补偿理论和软岩工程力学理论为核心、以“组合梁+悬吊”为支护机制解决昌宁隧道建设过程中发生的软岩大变形问题。

据了解，NPR锚索支护技术是一种主动控制围岩的技术，它允许围岩产生变形来释放围岩的压力，形成“抗中有让，让中有抗”刚柔并济的支护方式。NPR锚索支护主要由恒阻套筒、恒阻体、托盘、锚索等结构组成，具有高恒阻、大变形、快预紧的超常力学性能，设计的最大变形量达300毫米，恒阻平均值在350千牛左右，可以满足软岩大变形控制的需求。应用NPR锚索支护技术后，昌宁隧道围岩变形量由原来最大2125毫米控制在300毫米以内，节约工期约220天，实现了沉降可控、保障安全、提高质量、保证进度的目标，同时在应用段实现了“零换拱率”的突破。

广西路桥集团副总经理韩玉表示，昌宁隧道首次将竖井辅助主洞施工技术、NPR锚索高预应力补偿及吸能控制技术应用于滇西横断山区复杂地质条件下的软岩隧道建设中，解决了软岩大变形隧道施工国际性难题，安全快速高品质地完成了昌宁隧道的建设，合计缩短工期22个月，实现了沉降可控、保障安全、提高质量、保证进度的目标，同时在应用段实现了“零换拱率”的突破，安全、社会和经济效益显著。经多位院士组成的专家委员会鉴定达到了国际领先水平。

不畏高山苦寒暑，彩云之南筑坦途。广西路桥集团始终围绕加快建设交通强国总体目标，充分发挥“特别能吃苦、特别能战斗、特别能奉献”的精神，不断适应新时代、聚焦新目标、落实新部署、实现新作为，为全力推动我国交通基础设施建设贡献路桥智慧、路桥方案、路桥力量。

（广西路桥集团供图）