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|因地制宜 创新设计


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【|因地制宜 创新设计】
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人民网成都10月20日电 (王波)10月13日 ， 我国第一台高速公路TBM——“月城凉山号” ， 在四川省乐山至西昌高速公路大凉山1号隧道所在地完成了最后的现场调试 ， 已进入洞内开始正式掘进作业 ， 标志着西南第一公路长隧——乐西高速大凉山1号隧道施工迈出了最为重要的一步 。这是TBM首次应用于国内高速公路隧道施工 ， 是该项目设计单位四川省公路规划勘察设计研究院有限公司(以下简称“四川公路设计院”)又一项创新设计 。
乐西高速公路起于乐山市马边彝族自治县 ， 顺接仁沐新高速公路马边支线 ， 经凉山州雷波县、美姑县 ， 止于昭觉县南侧 ， 与西昌至昭通高速公路(G7611线)相接 ， 路线全长152Km ， 总投资335亿元 ， 建设工期5年 。作为首条深入大、小凉山腹地的高速公路 ， 乐西高速概算造价近2.2亿元/Km ， 具有工程规模大、桥隧比例高、地质地形复杂、进场条件差等特点 ， 桥隧比高达83.15% ， 也是目前四川省内桥隧比最高的高速公路项目 。全长15.3Km的大凉山1号隧道 ， 是乐西高速的主要控制性工程 ， 其长度位列全国第四 ， 西南地区第一 。隧道设计速度80Km/h 。设置1座无轨斜井和1座贯通平导 ， 采用两区段送排式通风 ， 其建设难度极大：一是地质条件复杂 ， 构造发育 。穿越多条断层、褶皱 ， 岩体较为破碎 ， 岩溶中等～强烈发育 ， 存在断层破碎带、软岩大变形、涌水突泥、瓦斯、岩溶等不良地质条件 ， 修建难度高 ， 施工风险高；二是环境条件敏感 ， 隧道紧邻大风顶国家级自然保护区、四川省嘛咪泽自然保护区等大熊猫栖息地保护区 ， 对隧道选线存在很大限制 ， 施工环保要求极高 。四川公路设计院根据项目实际情况 ， 因地制宜 ， 做了大量深入细致的工作 。
细化方案比选 敲定“主洞钻爆法 平导TBM”
大凉山1号隧道进口端的8Km ， 位于雷波县的嘛咪泽自然保护区内 ， 由于受到保护区环境保护的严格限制 ， 无法在区内设置斜井及竖井进行辅助施工 ， 而其他斜井又受到背斜、向斜构造影响 ， 采用常规钻爆法施工 ， 存在施工安全风险高且工期不可控的不利条件 。为满足施工安全、运营快速救援及通风需要 ， 四川公路设计院在设计方案中 ， 结合地质及施工场地实际情况 ， 在隧道左右线之间设置了平行于主洞的贯通平导 ， 首次创新性地提出了“主洞钻爆法 平导TBM”的组合施工方案 ， 填补了国内公路隧道利用TBM施工工艺辅助施工的空白 。
自2017年7月开始进场展开勘察设计工作以来 ， 四川公路设计院运用多种勘察手段 ， 已基本查明了大凉山1号隧道隧址区的地质和环境条件 。隧道穿越两处背斜和一处向斜构造 ， 地层岩性复杂多变 ， 地下水发育 ， 特别是黄果洛向斜段涌突水风险极高 。基于其特殊的地理位置、复杂的地质条件和严格的保护区环境保护条件限制 ， 在斜、竖井布设受限的前提下 ， 四川公路设计院首先对多种平导方案进行了同精度比较研究 ， 包括3Km平导、8Km平导和贯通平导方案 ， 着重从项目总工期、施工难度与风险、运营通风、防灾救援、工程造价等多方面进行综合比选 ， 最终选定了贯通平导的设计方案 ， 并初步拟定了直径7.9m敞开式隧道掘进机的施工方案 。
充分研究论证 优化设备设计改造
作为国产首台大直径敞开式TBM ， “月城凉山号”开挖直径7.93m ， 整机长度176m ， 总重1400吨 ， 总装机功率达5200Kw ， 由四川公路设计院会同TBM设备制造商、施工等多家单位联合攻关研发 ， 并结合乐西高速的工程特点和地质条件 ， 着重对刀盘、主驱动、护盾、初支系统等部件进行了针对性的改进 ， 完成了国产首台大直径敞开式TBM的再制造 ， 实现了TBM设备再利用技术的重大突破 。


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