陕西日报:引汉济渭:攻坚“世界第一难”

07.06.2016  09:58
          被列入国家“十三五”规划纲要的我省引汉济渭工程,素有综合难度世界第一之称,其98.3公里的输水隧洞最大埋深达到2012米,不但要从底部穿越地质构造十分复杂的秦岭,还要保证优质高效,难度之大,令人咋舌。
     
          5月23日,记者来到引汉济渭工程秦岭输水隧洞岭南段,只见洞口旁摆放着堆积如山的报废刀具。据介绍,岭南TBM标段在经历突发涌水、涌泥和塌方之后,现在又被高强度岩石“卡脖子”,每掘进0.86米就会损坏一个TBM刀具。目前,已损坏更换刀具1626把,坚硬的岩石,致使月掘进只有170米,远远达不到每月500米的预期进度。
     
          如何解决工程所面临的世界级地质灾害问题?如何全力保证工程进度打造世纪工程?成为引汉济渭建设者一直在探索追求并致力破解的问题。
     
          1 “三高”“三难”犹如拦路虎
     
          人要得了“三高”,身体就会面临很大的威胁。那么,工程得了“三高”,也将带来巨大的隐患!
     
          位于宁陕县四亩地镇境内的引汉济渭工程——秦岭输水隧洞岭南TBM标段,就一直被高围岩强度、高石英含量、高地应力这“三高”所困扰……
     
          据了解,全长18.3公里岭南TBM标段,自2015年2月底试掘进以来,仅完成了1.9公里的施工任务,月均进尺170米,施工进展十分缓慢。除了“三高”,项目部还面临“两强、一长”的压力。“两强”即:强涌水、强岩爆;“一长”即:长距离独头掘进施工。
     
          中国工程院院士周丰峻坦言,这项工程的最大难点是岩石非常坚硬,最高强度达到近220兆帕,实属罕见。超硬的岩石,不仅会损坏大量刀具,还严重影响着施工进度。据介绍,超硬的岩石,致使TBM机每掘进0.86米,就需更换损坏的刀具。另一个难点是突水非常严重,突水频繁发生,可喷射十几米。再就是将来可能遇到的断层裂隙水难题。“三高”“三难”,犹如拦路虎,工程施工难度之大可想而知。
     
          秦岭输水隧洞岭南TBM标段,俨然成为制约引汉济渭全线贯通的“卡脖子”工程。
     
          进入洞内,噪声很大。来到位于地下600多米的TBM头部附近,挡水墙两边水如瓢泼,由于措施得力,涌水已有效排出。据悉,秦岭复杂的地质结构,给TBM掘进带来巨大挑战。自掘进以来,面对“三高”“三难”,建设者不畏艰险,迎难而上,一次又一次攻克了难关。在40度高温下为TBM掘进机更换刀具的施工者们,汗水伴着涌水,全身都已湿透。他们说,只要能提高掘进速度,天天如此也心甘情愿。
       
            2 特大涌水止不住掘进“脚步”

          洞内闷热潮湿,让人喘不上气。洞顶和两边不断有水涌出,有的地方则像在下大暴雨,甚至是在喷水。现场施工人员说,洞内仅每天排出的水就接近2万立方米。涌水原因是TBM正在穿越东木河,河底丰富的裂隙水下渗。
     
          自开工以来,秦岭输水隧洞岭南TBM标段的涌水就从没有停止过。尤其是2016年2月28日,该标段刚完成施工任务的10%,突然遭遇了一次特大涌水,涌水量达到每天4.6万立方米,是全隧洞设计最大涌水量的3倍多,竟让专啃硬石头有“穿山甲”美誉的TBM硬岩掘进机,都不得不停止掘进的“脚步”。
     
          “2.28”特大涌水发生后,岭南TBM项目部立即启动抢险应急预案,项目经理赵毅率项目部领导班子,立即组织70多人进洞,连同洞内跟班作业的50余名工人,冒着生命危险,齐心协力抢险排险。同时,抽调40多人对TBM设备和皮带机进行维护和保养。
     
          通过注浆堵水、抢装水泵排水、堆砌挡水墙等办法,涌水封堵率已达到近90%,洞内掌子面段的水位很快得以回落……在省引汉济渭公司和引汉济渭工程各参建单位的支持下,至5月7日,该标段的水位得到基本控制,5月16日恢复掘进施工。
     
          经过两个多月千余人的奋战,建设者们最终攻克了涌水难题,使TBM硬岩掘进机重新轰鸣掘进施工作业……
     
          3 专家会诊攻坚“卡脖子”工程
     
          承担岭南TBM项目的世界双500强中铁中隧集团以及TBM设备制造方美国罗宾斯公司代表,均表示该标段地质情况是世界上最复杂、最困难的地质之一,硬岩、岩爆、塌方、涌水等难题,尤其是硬岩掘进施工难题,更成为引汉济渭的“卡脖子”工程。
     
          为解决这些难题,近日,省引汉济渭公司邀请中国工程院院士周丰峻、中国铁路工程总公司原副总工刘春,以及罗宾斯美国全球现场服务经理、全球刀具经理等20多名国内外隧洞工程知名专家,齐聚引汉济渭工程秦岭输水隧洞岭南TBM项目部,实地踏勘隧洞施工情况,共同“会诊”TBM掘进施工难题。
     
          与会专家通过现场踏勘、听取汇报、专家询问等方式,对项目后续TBM施工进度指标、面临风险,以及应对措施进行了充分论证,并形成了专家意见,为后期掘进提供了强大的技术支持。
     
          随着秦岭隧洞掘进的延伸,尤其是两台TBM向秦岭主脊埋深最大的隧洞段掘进,面对不可预见的地质问题的频繁出现,省引汉济渭公司正在采取积极有效的技术应对措施,加大施工资源配置和投入,全力以赴攻坚克难,确保工程建设按照预期目标高标准、高质量推进,努力打造中国世纪水利工程,让三秦百姓尽早受益。
     
    链接
   
          引汉济渭工程一期计划投资191亿元,由98.3公里的秦岭输水隧洞、三河口、黄金峡水利枢纽三大部分组成。目前,秦岭输水隧洞已累计完成开挖、支护55.8公里,占隧洞全长的56.8%;TBM施工段岭北工程累计完成主洞掘进9542米,占合同施工任务的58.8%;TBM施工段岭南工程累计掘进1913米,占合同施工任务的10.5%。三河口水利枢纽已完成截流,正在进行消力塘开挖及混凝土拌合站施工。黄金峡水利枢纽已进入前期准备工程。
     
          2016年,引汉济渭工程计划投入17亿元,主要完成秦岭输水隧洞16公里;10月份,三河口水利枢纽将大坝混凝土浇筑;黄金峡水利枢纽前期准备工程已全部完成。