打隧道為什麽要穿防彈衣?
工人們(men) 穿好防彈衣,頂著鋼盔,戴上防毒麵具,小心翼翼地向大山深處開進。那裏潛伏著可怕的力量。
6月25日,陝西漢中,世界第三長的高速公路隧道,巴陝高速公路米倉(cang) 山隧道的右線宣告鑿通。這是一條不尋常的隧道。
米倉(cang) 山分開了漢中和四川;米倉(cang) 道是有名的秦蜀通道,沿用到現代。蕭何月下追韓信,走的就是這條路。曹操與(yu) 劉備爭(zheng) 戰漢中,在此狹路相逢。但古人並不完全了解米倉(cang) 山的險惡。
“掌子麵上經常迸出來石片,像子彈一樣能傷(shang) 人。”施工方中鐵一局四公司的一位工程師說。掌子麵就是隧道盡頭的工作麵。米倉(cang) 山內(nei) 的高應力,威脅著隧道工人。
所謂應力,就是地殼的彈性能量沒有完全釋放。地震就是一種應力的突然釋放。打隧道也會(hui) 觸發山體(ti) 應力的釋放,導致隧道垮塌、變形,或促發“岩爆”——岩石爆炸彈射。
“這裏的岩爆很頻繁,迸出來石塊有大有小,有些速度非常快。岩爆比炸藥爆破還響。”中鐵一局桃巴項目負責人文玉輝說。
文玉輝介紹,米倉(cang) 山隧道在高地應力災害期間,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,相當於(yu) 1.5級的地震。
科技日報記者在現場地上看到,迸出來的小石片,許多邊緣如刀刃一般。難怪現場工人戴著鋼盔,穿著防彈衣。
米倉(cang) 山是大巴山、秦嶺、龍門山幾個(ge) 造山帶的交界,地殼皺褶特別明顯。隧道附近,山形陡峭奇偉(wei) 。高山深穀的應力往往很大;米倉(cang) 山核心的岩石又十分硬脆,容易岩爆。
更不尋常的是,米倉(cang) 山的石頭應力區域,往往像籃球一樣小。這也讓岩爆來得更猝不及防——石頭的彈性局限在很小的空間內(nei) ,就像地雷一樣難以事先排掉。來米倉(cang) 山隧道調查的一位業(ye) 內(nei) 知名院士也對此稱奇。
“米倉(cang) 山的地質形成太古老了,為(wei) 什麽(me) 會(hui) 有這種應力現象,我們(men) 還無法解釋。”文玉輝說。
為(wei) 了應對岩爆,工程師們(men) 想出不少主意。一種有孔的細導管,會(hui) 預先插進要爆破的岩石周圍。孔中噴出粘漿,像樹枝一樣滲入岩石,營造一個(ge) 穩定區。
爆破規模要克製,一次進展一小段。爆破完畢,盡快支護和加固。盡量使用機器代替人。如此謹慎施工,避免風險。
岩爆不是唯一的危險。米倉(cang) 山內(nei) 部瓦斯和硫化氫濃度異常高,容易引燃。工人除了佩戴防毒麵罩,還要穿上防靜電服(隧道內(nei) 空氣有40攝氏度,為(wei) 了給工人降溫,現場堆著幾噸冰塊)。粘合防水板要用不產(chan) 生熱量的特殊工藝;現場有氣體(ti) 監測係統;還有一種超輕材料製成的逃生隧道。
世界最長的高速公路隧道,是18公裏長的陝西終南山隧道,第二長為(wei) 瑞士聖哥達隧道,米倉(cang) 山隧道長13.8公裏,排名第三。中鐵一局的工程師說,終南山隧道也是他們(men) 開鑿的,那裏的地質情況比較清楚。米倉(cang) 山隧道地質沒完全探明,難度是頂級的。
為(wei) 解決(jue) 長隧道通風等難題,米倉(cang) 山隧道創造了多個(ge) 行業(ye) 紀錄,它是國內(nei) 獨頭掘進最長、中部通風豎井最深、通風聯絡規模最大的公路隧道。
米倉(cang) 山隧道預計年底前可通車,成為(wei) 從(cong) 銀川到重慶高速公路最後打通的一節。
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