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“新天路”在雪域高原延伸

文章来源:中国铁道建筑集团有限公司   发布时间:2019-12-09

在海拔2700米至3800米的拉林铁路施工现场,中国铁建所属中铁十七局拉林铁路项目指挥部指挥长王树成拿着一张拉林铁路11标工程图纸,线路的长度和前两个标段没有太大差别,只是多了一份更为详细的地形地质说明:线路途经念青唐古拉山与喜马拉雅山之间的藏南谷地,地势起伏跌宕;地质构造复杂,地震活动频繁;沿线山高坡陡,不良地质作用发育,以断层、裂隙、危岩落石为主,工程地质条件较差。

关于工程建设难度,王树成这样解释:“拉林铁路集中了青藏‘天路’工程‘高寒缺氧、多年冻土、生态脆弱’等困难,地质条件更为复杂、地质灾害更为频繁、灾害严重程度更为突出,一言以蔽之,铁路工程建设所能遇到的、所能想到的困难,在这里都能遇到。”

对于这条铁路的建设者来说,这是一次前所未有的极限挑战,也注定是一场艰难征战。

在风积沙“无缝不漏”下砥砺开局

从海拔3700米的米林县出发,沿雅鲁藏布江河谷往西,过了米林车站不远,就来到米林隧道进口。沿途一些“沙山”从山脚长到山顶,远看好似“站立”着的沙漠,这是青藏高原河谷地带一种独特的地貌。伴随着长年强风,沙尘被吹起,遇到沿岸高山阻挡,又慢慢堆积,日复一日,沙子慢慢“爬上”了高峰,与山体相融。

在游客眼中,风积沙地貌是大自然赋予人类的极致风光。但对于拉林铁路建设者而言,这是他们遇到的第一个“地质之魔”。

拉林铁路扎绕隧道钻爆作业现场。(任宁 摄)

全长11560米的米林隧道,被100多米高的沙山拦在了进口。直接开挖,相当于在沙堆上打洞,根本不可能。就算轻轻一动底部,细密松软的沙子都会像洪水一般源源不断涌出,将机械和人淹没。兵来将挡,水来土掩,可沙子来了,怎么办?这满山的沙子让刚上高原准备“大干一场”的建设者陷入“有劲无处使”的无奈……

业主单位技术专家、中铁十七局和项目部技术人员多次来到米林隧道现场,联合“会诊”,经过多次研究,终于,有了“治沙”办法。他们决定采用高压旋喷桩的方式,用高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入沙层,形成连续搭接的水泥加固体。然而,理论方案转化为具体的施工操作,每一步都需要检验。由于加固体之间咬合不严,沙子还是沿着缝隙淅淅沥沥往下流。加设超前小导管不行,直接封闭也不行,喷射混凝土还不行……一次次试验,一次次失败,又一次次地试验。最终一块像纸片一样薄的钢片加设后,竟然牢牢挡住了渗漏的沙子,松散的沙子被死死“锁住”,瘫软的“沙山”变硬了。

没有惊天动地的爆破,没有轰鸣的机械,在强攻风积沙的那段日子里,建设者像蚂蚁啃骨头一样,一口一口“吃掉”这些沙子,米林隧道艰难地向前挺进。紧接着,中铁十七局承建的另外两座隧道——布喀木隧道、扎绕隧道也顺利通过风积沙段。

在高地温“汗蒸桑拿房”缺氧鏖战

在搜索引擎中检索“地热能”,可以发现,这是一种来自地球内部的天然热能,而西藏是中国地热活动最强烈的地区,地热蕴藏量居中国首位。

地热能是一种清洁能源,可以运用于发电、取暖、养殖等领域,对人类社会的作用不言而喻。但在拉林铁路岗木拉山隧道,高地温却让建设者苦不堪言。

沿山路盘旋,来到岗木拉山隧道。站在洞口,一股热浪扑面而来,让人不由得止步。曾有人进入洞内不到20分钟,感觉缺氧,产生了明显的头晕和呼吸不畅。“本来就在高原上,隧道内比外面空气还要稀薄。”早已习惯的总工程师钟传江一边介绍,一边大步流星往前走。往掌子面看,洞内的工人,都光着膀子在干活。“洞内40摄氏度是常态,温度最高的时候能达到60多摄氏度,虽在雪域高原,但在岗木拉山隧道,一年四季都有人中暑。”钟传江说。

高地温除了给建设者身体带来巨大挑战外,对工程施工也提出了更高要求。中铁十七局建设者在隧道开挖前就针对高地温制定了施工方案,将原来的一根通风管道增加为2根。在隧道拱顶增设喷淋系统,通过冰块和洒水降低洞内温度。指挥部还与项目技术骨干组成课题小组,对高地温环境下支护材料等展开进一步研究。

青藏高原就是这么奇特,当标段起点的岗木拉山隧道遭受高地温困扰时,距离不足15公里的扎绕隧道却遇到了冰碛层。2017年4月27日,在扎绕隧道进口处,裹挟着植物残骸的冰碛体像泥石流一样从洞内涌出,一泻如注,整座隧道内一片狼藉。

若是在露天,冰层可以大面积开挖。可在隧道内,硬性开挖可能导致塌方,甚至引发泥石流。针对冰碛富水层情况,项目部总结出排、防、堵一整套有效措施。他们在冰碛层围岩预先注入水泥和水玻璃双浆液,松散、破碎的围岩被预先加固,然后再进行开挖。在冰碛层更严重部位,他们通过帷幕注浆、预设管棚等措施,将掌子面前方岩层依次进行固化、掘进。

在强岩爆“枪林弹雨”中武装前行

拉林铁路全线高岩爆隧道有很多座,但岗木拉山隧道尤为严重。岗木拉山隧道难,除了高地温的影响,更难在岩爆的“任性”和“神秘”。

风积沙、高地温、冰碛层都是显现的难题,可以想方设法应对。岩爆尽管也能做一些提前预测,但它的不确定性还是让人防不胜防。岩爆出现的时间、位置、强度无法准确预测,看似完好坚硬的岩石,悬在工程人头顶,随时可能掉下来。

回忆起曾经发生的岩爆,工程部部长张继兴仍然冒了一头冷汗:“只听像鞭炮一样的声音传来,紧接着大块岩石便劈头盖脸弹射过来,停靠在掌子面的工程车辆被砸得变形。”张继兴表示更严重的时候,停放在隧道内的挖掘机、装载机眼看着被地下的力量撬了起来,四周飞石袭来。“幸亏那次撤得及时,没有人受伤。”

频繁的岩爆,成倍增加了施工难度。为了对付岩爆,拉林铁路项目专门成立了“冯爱创新工作室”,创新团队的第一项创新就是改造设计防岩爆台车,四周既不能封死,还要起到消减弹射岩石力度的作用。他们经过反复试验,在台车四周增加了钢筋防护网,为作业人员罩上了一层“金钟罩”。

地应力高,爆破作业更要谨慎。冯爱拿出两根凹形塑料管演示:“在爆破时放入两根相互咬合的导管,会减少对岩层的扰动,释放一部分应力,爆破后就会炸出一个很浅的凹坑,不仅爆破面光滑,还能节约炸药用量。”

在支护工序中,他们还将普通锚杆替换为涨壳式锚杆。与普通锚杆不同,涨壳式锚杆在岩层中会随着围岩变化自动受力,进一步抵消应力,确保围岩稳定。

群山静默,雅鲁藏布江奔流不息。最近,岗木拉山隧道反复发生的岩爆让大家都提心吊胆,但建设者依然信心满满。他们在一块岩石上展开岗木拉山隧道的设计图纸,憧憬着一座光明的隧道即将贯通,无比耀眼……

【责任编辑:李子红】

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