打隧道為什么要穿防彈衣?
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(jìn)。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?fù)?。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(xiàn)代。蕭何月下追韓信,走的就是這條路。曹操與劉備爭戰(zhàn)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(jīng)常迸出來石片,像子彈一樣能傷人?!笔┕し街需F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(nèi)的高應(yīng)力,威脅著隧道工人。
所謂應(yīng)力,就是地殼的彈性能量沒有完全釋放。地震就是一種應(yīng)力的突然釋放。打隧道也會觸發(fā)山體應(yīng)力的釋放,導(dǎo)致隧道垮塌、變形,或促發(fā)“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??臁r爆比炸藥爆破還響?!敝需F一局桃巴項目負(fù)責(zé)人文玉輝說。
文玉輝介紹,米倉山隧道在高地應(yīng)力災(zāi)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(qiáng),相當(dāng)于1.5級的地震。
科技日報記者在現(xiàn)場地上看到,迸出來的小石片,許多邊緣如刀刃一般。難怪現(xiàn)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?zhèn)?。高山深谷的?yīng)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(yīng)力區(qū)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(nèi),就像地雷一樣難以事先排掉。來米倉山隧道調(diào)查的一位業(yè)內(nèi)知名院士也對此稱奇。
“米倉山的地質(zhì)形成太古老了,為什么會有這種應(yīng)力現(xiàn)象,我們還無法解釋。”文玉輝說。
為了應(yīng)對巖爆,工程師們想出不少主意。一種有孔的細(xì)導(dǎo)管,會預(yù)先插進(jìn)要爆破的巖石周圍??字袊姵稣碀{,像樹枝一樣滲入巖石,營造一個穩(wěn)定區(qū)。
爆破規(guī)模要克制,一次進(jìn)展一小段。爆破完畢,盡快支護(hù)和加固。盡量使用機(jī)器代替人。如此謹(jǐn)慎施工,避免風(fēng)險。
巖爆不是唯一的危險。米倉山內(nèi)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(nèi)空氣有40攝氏度,為了給工人降溫,現(xiàn)場堆著幾噸冰塊)。粘合防水板要用不產(chǎn)生熱量的特殊工藝;現(xiàn)場有氣體監(jiān)測系統(tǒng);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(dá)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(zhì)情況比較清楚。米倉山隧道地質(zhì)沒完全探明,難度是頂級的。
為解決長隧道通風(fēng)等難題,米倉山隧道創(chuàng)造了多個行業(yè)紀(jì)錄,它是國內(nèi)獨(dú)頭掘進(jìn)最長、中部通風(fēng)豎井最深、通風(fēng)聯(lián)絡(luò)規(guī)模最大的公路隧道。
米倉山隧道預(yù)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(jié)。
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