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【中国水利报】穿越时空解难题——院士线上把脉引汉济渭秦岭输水隧洞施工

5月26日,中国水利报以《穿越时空解难题——院士线上把脉引汉济渭秦岭输水隧洞施工》为题,刊载了引汉济渭公司在疫情期间,充分利用现代信息技术,视频连线中国工程院院士张建民、李术才,线上把脉引汉济渭秦岭输水隧洞施工难题,促进工程顺利实施。

陕西省引汉济渭工程建设有限公司在做好疫情防控的同时,争分夺秒抢抓建设,利用现代信息技术,视频连线中国工程院院士张建民、李术才,围绕秦岭输水隧洞贯通、制约引汉济渭先期通水“卡脖子”问题、目前隧洞施工面临的“三高两强一长”技术难题等进行远程咨询,突破时间、空间限制,穿越时空解决问题,促进工程顺利实施。

 

难症访良医

引汉济渭工程秦岭输水隧洞全长98.3公里,最大埋深2012米,设计流量70立方米每秒,纵坡1/2500,由黄三段和越岭段两部分组成。李术才院士曾多次参加秦岭隧洞会诊,对隧洞情况比较熟悉。他说:“引汉济渭秦岭输水隧洞是人类第一次从底部横穿世界十大山脉之一的秦岭,工程集合了隧洞工程中的大多数不良地质问题,且条件更加恶劣、情况更加复杂、影响更加突出,其复杂性及综合施工难度世界罕见,岩爆、涌水、高温湿、高磨蚀硬岩、软岩大变形等叠加发生,每掘进一米都极为不易。”开闸泄洪一样的涌水、地震塌陷一样的岩爆、烈焰钢炉一样的高温……建设者一次又一次面对艰险,一次又一次克服难关。可以说,秦岭输水隧洞施工就是一次人类历史上罕见的不畏艰险的远征。但引汉济渭工程建设者攻坚克难,有力地推进了工程建设。截至2020年3月底,秦岭输水隧洞主洞累计完成开挖94.1公里。

引汉济渭公司党委书记、董事长杜小洲介绍,目前隧洞已掘进至埋深1500米处,即将穿越秦岭主脊。剩余洞段是隧洞埋深最大、岩石强度最高、存在极强岩爆及施工安全风险最高的地段,围岩以花岗岩、闪长岩为主,其高强度和高耐磨性势必导致掘进刀具消耗量大,设备检修频繁,效率低下,再加上高温、突泥涌水、有害气体及卡机等,工程面临严峻考验。

 

会诊开良方

针对这些问题,李术才院士建议:“基于TBM施工段现状,参建各方进行了积极有效的科技攻关,采取的措施是目前世界上最先进的,已最大程度地保障了现场施工安全,类比其他类似工程,当前隧洞施工进度是合理的、客观的、适宜的。建议以隧洞贯通为目标,充分考虑不良地质问题造成的各种安全风险,持续做好隧洞超前地质预报预警工作,完善应急预案和措施,做好日常应急演练,确保洞室结构安全、工程施工安全。”

张建民院士认为,岩爆、硬岩不仅是制约秦岭隧洞施工的根本性难题,更是整个地下工程,甚至岩土工程界亟需解决的难题。参建各方仍需聚焦岩爆、硬岩等难题,寻求破解方法。要以保护作业人员的生命安全为第一要素,进一步摸索和总结超前水锤钻机钻孔在超前应力释放方面的经验,为地下工程岩爆治理提供“引汉济渭技术”,积极探索在极完整、极硬岩条件下TBM刀具的破岩新技术,加强TBM设备维护。

非常时期非常举措。线上“会诊”实现了与专家面对面的交流,高效解决了问题,节约了时间,免去了专家到现场的劳碌奔波和疫情风险。

“剩余4.2公里将是引汉济渭工程最为困难的段落,高岩石强度、强烈岩爆等问题将更加突出,还有一条区域大断裂,存在着突泥涌水、有害气体及卡机等不可预见风险。在如此极端不良地质条件下,安全稳妥地实现秦岭隧洞贯通是最大的成功。”参建各方达成共识。(本报记者:刘艳芹)

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