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雀儿山地道坐落317国道(川藏公路北线)甘孜至德格岗托之间,东距成都约900公里,西距西藏地界约150公里,地道全长7079米,是国道317线要点操控性工程,更是国际稀有的高海拔专长公路地道。

雀儿山地道的建筑不只战胜高寒缺氧、物资人力匮乏等困难,还处理因地道区域地质条件杂乱,而诱发的崩塌、涌水、岩爆等不确定要素构成施工难题。经过5年时刻的奋战,先后投入2000多人参加施工,总算建成了这一特难地道。

山高路险:“冬过雀儿山,如闯鬼门关”

雀儿山主峰海拔6168米,山上一年四季一片荒芜,寒风凛冽。因为高海拔,就连途径雀儿山的乘客都会有高原反响,更甭说“驻守”的施工工人了。

雀儿山却是国道317线从内地进出西藏的首要通道。雀儿山公路最高点处于海拔5050米,一年一半的时刻因冰雪封路。路况十分差,一不小心掉进冰窟窿是常有之事,更甭说因路滑翻车、车落下山崖了。按理说,一般状况下一辆班车早上6点动身,589公里的旅程下午5点就能够抵达。但这儿常常发作突发状况,班车延误至第二天3点才干究竟意图地。

所以,雀儿山素有“川藏榜首险”之称,当地更是流传着“冬过雀儿山,如闯鬼门关”的说法。

“一步三喘气”,人工功率不到平原区域的一半

雀儿山天然条件恶劣,气候喜怒无常,时而暴风吼叫,席卷沙石满天,时而暴雨倾盆,冰雹浓雾迷漫。每年只要3个月不下雨,山高风大飞沙走石,6级以上劲风每年要刮5个月左右。这儿最低温度在零下20摄氏度,湿度仅为40%,紫外线强度为平原区域的3—4倍,人工功率达不到平原区域的一半。

工人中流传着这样一句顺口溜:“雀儿山,风吹石头跑,四季不长草,一步三喘气,夏天穿棉袄”。

物资人力匮乏,后勤物资“跟不上”

项目施工中,许多资料需求从900多公里外的成都收购,半途要翻过多座海拔4000米以上的高山,沿途多是施工路段,交通状况极差。恶劣的交通条件,直接带来了物资人力匮乏以及后勤物资运送困难——在开端的日子里,施工人员所需求的日子物资大部分依托成都运送。后来交通改进了,一部分物资才由德格运送。

后勤“跟不上”,施工单位就有必要克勤克俭,定时核对比方钢筋、水泥、煤炭等首要耗材的使用状况,并准确核算未来1个月的耗材需求量和日子物资使用量,提早一个月做好收购,避免工期延误。

施工5年,选线勘探5年——“十年磨一剑”

雀儿山地道的选线也是一大难题——究竟海拔定高了,不只简单被积雪封路,地道缩短旅程的效果会被缩小,拔苗助长;选低了,又会增加地道的长度,加大施工难度。

所以,工程师们亲身勘探,翻越雀儿山,收集数据后,规划了2公里、4公里、7公里等多个计划,并在多个预选计划中的进口、出口处,别离树立了气候观测站,用一年的时刻观测、记载不同海拔高度四季的气候要素数据,并依据记载估测、模仿极点气候的实况。

终究,规划团队把地道长度定在7公里,把雀儿山地道进口处规划在海拔高度4373米的方位,把出口处在海拔4250米的方位。地道出现中心高、两头低的形状,这样规划首要是为了避免地道积水,以及因积水导致地道结冰。工程师们将地道口选在了山脊处,使用天然地势,避免山顶雪崩、积雪封住洞口。

尽管雀儿山地道建造工期5年,但从规划开端,经过项目调研、地质勘探、气候观测、地道测设等研讨足足耗费了10年时刻。

正在施工的挖掘机

高原缺氧好像是一个“陈词滥调”的难题

前面说到高原反响,雀儿山地道口平均海拔4200多米,空气中氧气含量相当于平原的58%,而地道深处氧气含量低于平原的53%。为了进步地道中的氧气浓度,施工单位选用了设置氧吧、设置供氧管道、在通风管内掺加氧气、随时带着氧气瓶等多种方法。

供氧管道——首要,建造专用地道内送氧管路,将高浓度氧气送到掌子面后方50米处,供给管道结尾每隔几米就有一个花洒式的喷头,氧气喷出来,充满在作业区域,完成地道内首要施工人员密布区域要点供氧。

通风管内掺加氧气——其次,充分使用通风管道,把制氧站的输氧管道设备至轴流风机进风口,除了掌子面爆炸出渣扫除炮烟和粉尘的时刻之外,其他时刻悉数用来向地道中运送氧气,进步地道内的含氧量。

设置氧吧——再次,建造氧吧和吸氧室。氧吧其实是在地道内的吸氧车,车上设备40L氧气瓶4个,吸氧器10套,便携式2L、3L氧气瓶及吸氧器别离5套,以便于洞内施工人员,在身体不当令,或歇息时吸氧康复。在洞口树立吸氧室,室内装备25套吸氧终端,施工人员在进入地道前先在吸氧室吸氧30分钟,换班时同样在吸氧室吸氧30分钟。别的,在施工单位还在值班室、地道监控室、料库办公室、拌合站、加工车间、炸药库监控室等洞口施工合作区域,装备40L氧气瓶,设备吸氧终端或配套吸氧器,确保洞口出产合作区人员供氧到位。

带着氧气瓶——在有了上述办法之后,还以个人带着氧气瓶为弥补。究竟在爆炸出渣、通风管道排烟期间是中止供氧的,这时分就需求部分施工人员随身带着氧气瓶来弥补氧气,比方出渣指挥人员、出渣车等机械司机,均带着2L担负式吸氧器施工。

不过,即使有了上述办法,仍旧不行稳妥,究竟长时刻高原作业关于职工的身体影响十分大,开端时分是一年一次度假,但在体检后发现,不少职工血红蛋白严峻超支,所以调整为半年一次度假。并且还建造了娱乐室,温泉澡堂(地道出口不远的处有温泉)等隶属设备,确保施工人员的身心健康。

机器的高原反响有点“吓人”,甚至会构成黑烟污染

依据经历,海拔每升高1000米,大气压下降10%,内燃机功率丢失相关于平原目标下降8%-12%,空气动力设备成效相关于平原目标下降10%-13%。在低气压、低气温的环境下,机械设备往往会遭受低温发动困难,机械功率仅为平原区域的50—60%左右,油耗有会大幅上升。空气动力设备功率下降到本来的一半,并且机械故障率是平原区域的2-3倍。

机械设备在功率下降的一起,还会因为高原缺氧,构成柴油机进气含氧量缺乏,柴油在髙压雾化后焚烧不充分,构成很多黑烟污染空气。机器的高原反响更是“吓人”。

关于设备功率下降和柴油焚烧不充分而导致的黑烟污染问题,采纳了三种处理方法:

一是在进气空气滤芯处增加设氧管,经过机械本身带着氧气瓶的方法,进步柴油机的进养量,然后到达进步燃料使用率,建少黑烟排放意图;

二是在机械设备排气管上增加过滤设备,然后到达改进机械设备尾气的意图;

三是增加外加剂,处理焚烧不充分的问题。

塌方、涌水好像也是地道建筑的“粗茶淡饭”

雀儿山地道屡次穿越破碎带,围岩等级替换改变大——围岩状况较好有花岗岩类,但地道穿越4条开裂带,属脆弱围岩,施工期长遇涌水、碎屑物质涌出、崩塌、岩爆等灾祸。

怎么避免塌方?

为了尽可能这些施工难题,在开挖高原脆弱围岩时,选用上下台阶法和预留中心土法相结合施工,下降对围岩的扰动。为了避免发作塌方事端,严格操控开挖步距,并采纳振荡爆炸和松动爆炸,削减对围岩的扰动。

在进行断面开挖的施工时,不只要确保地道的净空和结构尺度契合项目要求,还要将初期支护发生的形变归入考虑的范围内。关于预留形变量的核算,要考虑比方围岩等级、断面巨细、支护状况等多种要素,依据所在环境的不同而做出合理的调整。

在支护时,经过管棚和超前小导管,对脆弱围岩进行锚固;经过超前小导管注浆加固围岩。注浆浆液一般选用纯水泥浆或掺加水玻璃,到达加固围岩的意图。在对脆弱围岩进行防护时,挑选锁脚锚杆进行加固。锁脚锚杆技能是一种由锚杆、混凝土面和锚板组成的新式的结构物,在进行地道开挖之前,经过锁脚锚杆的摆放,将锚杆打入到拱脚下,使用锚板对脆弱围岩进行防护和加固,构成一种复合式结构。锁脚锚杆能够增强岩体的承载力和稳定性使得锁脚锚杆的效果得到有用的发挥,避免因脆弱围岩变形或许承载力缺乏而导致塌方等安全隐患。

怎样处理涌水难题?

雀儿山地道穿越3个大断层破碎带,在断层破碎带及影响带邻近,岩体破碎,裂隙发育,裂隙连通性好,地下水赋存空间较大。而开裂之间的花岗岩,岩体较完好,裂隙连通性差,具有相对隔水性,因而,隧址区是一系列赋水、隔水相间的,受网状开裂操控的水文地质结构。

施工单位选用了泄水+注浆的方法有用处理了涌水的问题。依托泄水洞和泄水孔、以及抽水机将地道内的积水排出去,以下降地道中的地下水位。一起,经过注浆加固削减岩层含水率,削减周围岩石渗透系数,以约束地道内岩层的渗水量,并终究完成以注浆加固松懈岩体阻塞地下水渗流通道,然后到达管理水涌的意图。有必要指出的是,因为雀儿山地道出现进口和出口低,地道中心海拔略高的弧形,因而使地道具有天然排水功用。

结语

雀儿山地道建成之后,不只避开3处(47000米)雪崩路段,6处(2220米)泥石流路段,还能使冬天积雪厚度大于1.5米的路段削减了约22公里。更要害的是,雀儿山地道正式通车后,交游车辆只需求10多分钟就能够穿过雀儿山,而不用再绕行长达两个多小时的风险山路,并能够不再像老路那样每年半年时刻封路,能够完成全年贯穿。

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