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打隧道為什么要穿防彈衣?

高博 發布時間:2018-06-28 10:46:00來源: 科技日報

工人們穿好防彈衣,頂著鋼盔,戴上防毒面具,小心翼翼地向大山深處開進。那里潛伏著可怕的力量。

6月25日,陜西漢中,世界第三長的高速公路隧道,巴陜高速公路米倉山隧道的右線宣告鑿通。這是一條不尋常的隧道。

米倉山分開了漢中和四川;米倉道是有名的秦蜀通道,沿用到現代。蕭何月下追韓信,走的就是這條路。曹操與劉備爭戰漢中,在此狹路相逢。但古人并不完全了解米倉山的險惡。

“掌子面上經常迸出來石片,像子彈一樣能傷人。”施工方中鐵一局四公司的一位工程師說。掌子面就是隧道盡頭的工作面。米倉山內的高應力,威脅著隧道工人。

所謂應力,就是地殼的彈性能量沒有完全釋放。地震就是一種應力的突然釋放。打隧道也會觸發山體應力的釋放,導致隧道垮塌、變形,或促發“巖爆”——巖石爆炸彈射。

“這里的巖爆很頻繁,迸出來石塊有大有小,有些速度非常快。巖爆比炸藥爆破還響。”中鐵一局桃巴項目負責人文玉輝說。

文玉輝介紹,米倉山隧道在高地應力災害期間,曾微震了上千次,最大的一次微震,比50顆手雷同時爆炸還要強,相當于1.5級的地震。

科技日報記者在現場地上看到,迸出來的小石片,許多邊緣如刀刃一般。難怪現場工人戴著鋼盔,穿著防彈衣。

米倉山是大巴山、秦嶺、龍門山幾個造山帶的交界,地殼皺褶特別明顯。隧道附近,山形陡峭奇偉。高山深谷的應力往往很大;米倉山核心的巖石又十分硬脆,容易巖爆。

更不尋常的是,米倉山的石頭應力區域,往往像籃球一樣小。這也讓巖爆來得更猝不及防——石頭的彈性局限在很小的空間內,就像地雷一樣難以事先排掉。來米倉山隧道調查的一位業內知名院士也對此稱奇。

“米倉山的地質形成太古老了,為什么會有這種應力現象,我們還無法解釋。”文玉輝說。

為了應對巖爆,工程師們想出不少主意。一種有孔的細導管,會預先插進要爆破的巖石周圍。孔中噴出粘漿,像樹枝一樣滲入巖石,營造一個穩定區。

爆破規模要克制,一次進展一小段。爆破完畢,盡快支護和加固。盡量使用機器代替人。如此謹慎施工,避免風險。

巖爆不是唯一的危險。米倉山內部瓦斯和硫化氫濃度異常高,容易引燃。工人除了佩戴防毒面罩,還要穿上防靜電服(隧道內空氣有40攝氏度,為了給工人降溫,現場堆著幾噸冰塊)。粘合防水板要用不產生熱量的特殊工藝;現場有氣體監測系統;還有一種超輕材料制成的逃生隧道。

世界最長的高速公路隧道,是18公里長的陜西終南山隧道,第二長為瑞士圣哥達隧道,米倉山隧道長13.8公里,排名第三。中鐵一局的工程師說,終南山隧道也是他們開鑿的,那里的地質情況比較清楚。米倉山隧道地質沒完全探明,難度是頂級的。

為解決長隧道通風等難題,米倉山隧道創造了多個行業紀錄,它是國內獨頭掘進最長、中部通風豎井最深、通風聯絡規模最大的公路隧道。

米倉山隧道預計年底前可通車,成為從銀川到重慶高速公路最后打通的一節。

(責編: 央卓)

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