天塹變通途!4月27日,在祖國青藏高原與黃土高原過渡區(qū)、祁連山南麓、互助北山國家地質(zhì)公園深處傳來陣陣歡呼聲,青海最長高速公路隧道——互助北山特長隧道全線貫通!意味著此后穿越北龍山僅需10分鐘,青海東部出省通道也即將形成。
復雜特性增建設難題
互助北山特長隧道工程呈現(xiàn)出“三高兩特一敏感”的復雜特性,建設過程中面臨嚴峻挑戰(zhàn)。該工程地處青藏高原東北部,處于“高寒高海拔”環(huán)境,隧道區(qū)域海拔跨度達2815米至3699米,年均氣溫僅-0.3℃至3.5℃,極端低溫低至-33.1℃,冬季長達8個月,低氣壓與嚴寒氣候致使機械設備效率大幅降低,施工周期被迫延長,能耗成本顯著增加。
同時,工程還遭遇“地質(zhì)條件復雜”的難題,隧道穿越青藏高原與黃土高原過渡帶,地質(zhì)構造錯綜復雜,擠壓斷層、韌性剪切帶與蝕變帶相互交織,巖體破碎且遇水軟化,圍巖穩(wěn)定性極差,極易發(fā)生涌水、巖爆等災害。
此外,“高安全風險”的疊加效應進一步加劇了施工難度,極端環(huán)境與復雜地質(zhì)條件相互疊加,使得隧道施工面臨塌方、突水、瓦斯聚集等多重風險,安全管控工作不僅要兼顧動態(tài)監(jiān)測,還需具備高效的應急響應能力,技術要求與成本投入遠超常規(guī)工程。
“兩特”特性更是讓施工難度呈指數(shù)級增長,隧道總長11.15公里(左線11177米、右線11126米),是青海省最長的公路隧道,最大埋深達798米,超500米埋深段長達6.4公里,深埋區(qū)破碎帶、軟巖大變形現(xiàn)象頻現(xiàn)。
更為關鍵的是,“生態(tài)敏感”的紅線約束讓工程建設與生態(tài)保護之間的矛盾十分突出,隧址位于互助北山國家森林公園與地質(zhì)公園內(nèi),森林覆蓋率超過80%,大通河等水系密布,這就要求工程建設必須通過零開挖、植被修復等一系列措施嚴格把控對生態(tài)環(huán)境的擾動。
面對“三高兩特一敏感”特性相互疊加所形成的復雜艱難局面,項目公司聯(lián)合黨支部充分發(fā)揮黨建引領核心作用,創(chuàng)新構建“黨建 + 工程”協(xié)同機制,有效凝聚各方力量,全力破局攻堅。在攻堅過程中,聯(lián)合黨支部以黨建聯(lián)建凝聚起強大的攻堅合力,聯(lián)合業(yè)主、設計、施工和監(jiān)理共同成立“青海加西公路黨建共建委員會”,精心構建“1 + N”組織體系,為工程順利推進提供了保障。
多維創(chuàng)新克設計難關
互助北山特長隧道在設計時,于選線、長大下坡、復雜圍巖及通風等多方面進行全面且細致的考量。選線設計兼顧生態(tài)保護與地質(zhì)安全。隧道區(qū)路線走廊帶穿越互助北山國家森林公園與地質(zhì)公園,園區(qū)內(nèi)高原原始森林生態(tài)環(huán)境敏感,設計方案采用特長隧道方案穿越,最大程度減少對生態(tài)的擾動。同時,隧址處于黃土高原向青藏高原過渡區(qū),地質(zhì)活動劇烈、構造復雜,設計綜合運用長距離物探和超深鉆探等手段,查明地質(zhì)情況,規(guī)避不良地質(zhì),選取最優(yōu)隧道線位。
長大下坡設計保障行車安全。隧道全長達11.15千米,進出口高差達220米,左線為長大下坡段落。設計統(tǒng)籌隧道前后40公里范圍路線縱坡,合理調(diào)整進出口高程,減小隧道內(nèi)縱坡,采用分段限坡與避險系統(tǒng)協(xié)同控制,將連續(xù)長下坡長度和坡度控制在安全范圍內(nèi),并設置避險車道,提升行車安全性。復雜圍巖設計實現(xiàn)精準應對。隧道地處特殊地理位置,圍巖因擠壓破碎,分布7處斷層破碎帶且富水,最大埋深798米,受圍巖自重和構造應力影響顯著。設計采用精細化預設計與動態(tài)設計結(jié)合的方式,優(yōu)化超前支護和襯砌參數(shù)、加強斷層支護及富水段預注漿保障安全,同時根據(jù)施工掌子面圍巖情況動態(tài)調(diào)整設計參數(shù),實現(xiàn)結(jié)構精準設計。
通風設計采用創(chuàng)新模式。作為青海省第一公路長隧,設計采用分段式縱向通風模式,首次在省內(nèi)應用該技術,設置2座通風斜井,利用煙囪效應優(yōu)化通風設備配置,最大限度減少運營通風能耗。
科技賦能破地質(zhì)迷障
在互助北山特長隧道建設進程中,面對超長大埋深隧道地質(zhì)條件難以精準判定的難題,項目參建各方秉持“動態(tài)設計、信息化施工”原則,開展施工技術管控。每次鉆爆作業(yè)后,參建各方迅速踏勘現(xiàn)場圍巖狀況,綜合超前地質(zhì)預報、監(jiān)控量測結(jié)論及巖石試驗指標,及時動態(tài)調(diào)整超前支護參數(shù)與初期支護形式,在保障安全的基礎上,確定最優(yōu)復合式襯砌結(jié)構。此舉使隧道施工更安全、質(zhì)量更可靠、作業(yè)更便捷。
為保障工程質(zhì)量、安全與進度,項目采取多項科技舉措。一是運用基于BIM技術的隧道信息化管理手段,重點管控安全、質(zhì)量、進度等目標,并研發(fā)“隧道安全步距自動檢測儀”,實現(xiàn)安全布局自動化監(jiān)控與預警。二是面對斷層、涌水、軟巖大變形等地質(zhì)挑戰(zhàn),加大科技攻關力度,采用《基于BIM技術應用的公路隧道地下復雜空間結(jié)構“導坑挑頂法 + 新奧法”開挖施工工法》,成功解決復雜地下空間銜接段開挖支護難題,為特長隧道主洞施工提供技術保障。三是在隧道加跨段、大埋深高應力區(qū)段安裝“安全自動防坍塌監(jiān)測預警系統(tǒng)”,實時監(jiān)測圍巖變形,依據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整施工組織與采取技術措施。四是采用數(shù)控濕噴等技術裝備與機械化施工設備,減少危險區(qū)域作業(yè)人員,提升隧道安全施工的技術保障。五是針對極寒環(huán)境施工,建立冬季施工溫控體系,對材料運輸、拌合、澆筑全程保溫,確保混凝土入模溫度達標。
歷時五載,青海首條特長隧道順利貫通。這離不開全體參建者的辛勤付出、各級政府部門的全力支持以及行業(yè)主管部門的精心指導。在隧道遭遇大埋深高應力區(qū)段及穿越斷層破碎帶等難題時,行業(yè)主管部門多次組織專家團隊,運用先進地質(zhì)掃描儀器全面勘查,精準施策,為解決不良地質(zhì)問題提供有效方案。
方案優(yōu)化護生態(tài)本真
項目全線坐落于北山國家森林公園內(nèi),這片區(qū)域擁有世界高海拔地區(qū)特殊的森林生態(tài)系統(tǒng),其復雜性與脆弱性并存,生態(tài)物種雖豐富卻極易受破壞。項目施工區(qū)域海拔高、空氣稀薄、氣候寒冷干旱,生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)與能量轉(zhuǎn)換過程緩慢,生態(tài)環(huán)境極為脆弱。長期低溫與短促生長季節(jié)使得寒冷地區(qū)植被一旦受損,恢復將異常艱難,還可能加速凍土融化、土壤沙化及水土流失。
為最大程度保護國家地質(zhì)公園生態(tài)環(huán)境,減少對森林資源的擾動與破壞,項目各參建單位將生態(tài)保護意識貫穿項目建設始終,對互助北山特長隧道建設可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進行了全面預測評價。
在項目設計方案規(guī)劃進程中,從施工圖設計的精研細琢到項目建設的落地實施,歷經(jīng)多輪嚴謹論證與多方案深度比選,最終憑借“線路優(yōu)化”策略,敲定了對自然生態(tài)干擾程度最低且施工效率最優(yōu)的方案。具體而言,就是通過適度延長特長隧道長度、相應縮減路基與橋梁構筑物的規(guī)模等舉措,實現(xiàn)了資源的高效配置與生態(tài)保護的有機統(tǒng)一。
經(jīng)精確核算,該方案減少永久占用林地約152公頃,降低征地面積達318畝,削減臨時用地192畝,并最大程度減少樹木砍伐量,成功避免35萬余棵樹木被砍伐,有效維護了當?shù)氐纳仲Y源與生態(tài)平衡。
多策并舉繪綠色畫卷
針對生態(tài)敏感區(qū)域嚴禁設置臨時用地的政策要求,施工總承包部展現(xiàn)出卓越的創(chuàng)新思維與統(tǒng)籌規(guī)劃能力。秉持“永臨結(jié)合”的理念,從設計源頭對項目全線的互通立交、服務區(qū)等關鍵設施進行系統(tǒng)性調(diào)整與優(yōu)化。巧妙地將大型臨建設施整合至占地面積廣闊的主線服務設施內(nèi)部,既充分利用了現(xiàn)有空間資源,又成功規(guī)避了在生態(tài)敏感區(qū)域設置臨時設施可能引發(fā)的環(huán)境風險,為項目的順利推進與生態(tài)保護找到了完美契合點。
在土石平衡管理領域,鑒于項目區(qū)域嚴禁設置取棄土場的嚴格規(guī)定,建設團隊以高度的責任感與嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,嚴格遵循建設紅線范圍開展施工作業(yè),全線杜絕取棄土場等設施的設置。
面對全線路基填筑方量高達364萬方的艱巨任務,建設團隊積極探索創(chuàng)新解決方案,將隧道開挖過程中產(chǎn)生的洞渣進行精細篩分與嚴格檢測。經(jīng)檢測合格的洞渣被廣泛應用于路基填筑以及混凝土骨料加工環(huán)節(jié),這一舉措不僅高效解決了路基填料與混凝土骨料的供應難題,保障了工程建設的順利推進,更從源頭上避免了對周邊生態(tài)環(huán)境造成二次破壞,實現(xiàn)了工程建設與生態(tài)保護的良性互動。
在固廢處理方面,建設團隊構建了一套全方位、多層次的環(huán)保管理體系,采取了一系列行之有效的措施。在施工工藝優(yōu)化層面,積極引入節(jié)水型混凝土濕噴技術,通過技術創(chuàng)新降低養(yǎng)生用水量,從源頭上減少水資源的消耗與廢水排放。在廢水處理環(huán)節(jié),于隧道洞口精心設置沉淀池,對生產(chǎn)廢水進行實時監(jiān)測與科學處理,確保各項水質(zhì)指標均達到回用標準,實現(xiàn)生產(chǎn)廢水的循環(huán)利用。同時,針對砂石加工過程中產(chǎn)生的廢水,建設團隊采用先進的處理工藝,將其凈化后用于隧道降塵與綠化灌溉,既解決了廢水排放可能帶來的環(huán)境污染問題,又實現(xiàn)了水資源的合理利用,為項目的綠色施工與可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。
項目建設團隊秉持赤誠初心,以高度的使命感與責任感,奏響民族團結(jié)與民生福祉的時代最強音。在公益潤心方面,項目公司傳承雷鋒精神,深入民族地區(qū)校園開展志愿服務,為莘莘學子捐贈文具用品、鋪就求知坦途,為貧困藏族學子點亮求學逐夢的希望之燈。在基建賦能領域,團隊勇?lián)肫笾厝危酝ㄍ炯茉O民生之脈、以坦途貫通田間地頭,夯實民族地區(qū)發(fā)展根基;面對洪澇險情與疫情大考,項目員工逆行而上,筑牢守護生命的銅墻鐵壁。在災后重建與鄉(xiāng)村振興一線,團隊更是沖鋒在前,助力屬地山體滑坡受災群眾重建家園、暖心關懷留守兒童群體與孤寡老人脫貧解困、安享晚年。這一系列舉措如春風化雨,凝聚起民族團結(jié)的磅礴偉力,織就社會和諧穩(wěn)定的錦繡畫卷,為加西公路建設鋪就了堅實的民心之路。
當前,項目后續(xù)工程正有條不紊地穩(wěn)步推進,預計于年內(nèi)全面竣工并實現(xiàn)通車。屆時這條鋼鐵長龍,架起了青海人民通向美好生活的希望之橋。從“天塹”到“通途”,中國水電四局人將以“海拔高、標準更高”的信念,在高原大地上續(xù)寫傳奇。為西部大開發(fā)注入新動能,為民族團結(jié)進步事業(yè)譜寫新篇章!(中國水電四局)
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