隧道信息
該隧道地質構造複雜,隧道要穿越煤層、岩溶地質、斷層、背斜高應力核部,並拌有瓦斯、天然氣、石油氣、硫化氫等多種有毒、有害氣體,施工難度大。
隧道於2000年12月26日建成通車。 華鎣山隧道當前主要存在滲漏水、湧水突泥、有毒有害氣體濃度增大、機電設備老化等問題,因此此次隧道整治範圍為華鎣山隧道的所有病害,滲漏水、結構性病害、有毒有害氣體(CH4、H2S)和路面破損等。
隧道數據
華鎣山隧道設計為雙洞單向行車隧道,隧道最大埋深770m,洞口成洞最小埋深僅2.8m,隧道縱坡設計為“人”字坡,西段為0.3%,東段為1.1191%:限界淨高5.0m,限界淨寬10.5m,緊急停車帶限界淨寬12.5m;隧道結構為複合式襯砌,採用單心圓曲牆等截面,大變形地段及軟弱圍岩段增設格柵鋼架及中空注漿自進式錨桿加強初期支護;模築混凝土採用防水混凝土和氣密性混凝土(瓦斯設防段);隧道防排水採用中央排水管方案;隧道襯砌防水採用複合防水板和彈簧盲管結構;隧道路面為C35混凝土剛性路面;運營通風采用懸掛式射流風機通風。
獲獎信息
華鎣山隧道獲2001年鐵道部優質工程一等獎,四川省優秀設計一等獎和天府杯優質工程獎,2002年國家優質工程銀獎。
新技術套用
隧道的設計套用了一些新技術套用與科技創新
1.溶洞處理:採用地質雷達等先進設備和科技手段,對即將開挖地段進行超前預測預報,探明岩溶的性質,確定溶洞或溶槽的形狀、範圍、大小、岩層穩定程度、填充物和地下水等情況。並根據探測結果,制定施工方案,對探明的溶槽或溶洞採用“封、堵、排”的處理措施,實現了準確翔實的地質超前預報,保證了複雜,特殊地質隧道的安全、快速施工。
2.揭煤過煤工藝:隧道穿越的K1煤層為原始媒層,因煤層地質條件複雜(存在煤、瓦斯突出危險、煤層坍塌、湧水),施工中首先進行煤層瓦斯預測預報,採用鑽孔方法準確探深,掌握煤層實際產狀及厚度,瓦斯儲存狀態,為確定煤系地層施工方案提供依據。正確採取揭煤方式,左線採用馬蹄形揭煤開挖方式。右線借鑑左線成功揭煤的經驗,採用下導坑微超前,全斷面施工的揭煤施工新工藝,即整體推進,分段揭煤,加強支護,穩步前進。為今後大斷面隧道揭煤提供了可借鑑的經驗。
3.氣密性混凝土施工:華鎣山隧道穿越山體煤層和瀝青油浸灰岩,為了保證本特長隧道結構的永久安全,將煤系地層段的襯砌提高一級進行結構設計。施工中,通過與科研單位進行聯合試驗研究,用矽酸鹽水泥代替普抗水泥,在HG-Q氣密劑的基礎上進行改造,經過多次試驗,研製生產出HG-Q-K氣密泵送劑,煤系地層段拱牆、路面基層、中央排水管和電纜溝混凝土採用了氣密性混凝土和抗腐蝕氣密性混凝土,實現了防止瓦斯與多種有害氣體向隧道內滲漏和腐蝕介子破壞混凝土的目的。
4.無釘鋪設防水層:防水板施工採用無釘鋪設技術和防水板熱焊搭接技術,確保了防水層的工程質量。
5.施工通風:長大隧道通風技術水平,對隧道的建設工期、現場管理以及施工設備的選型配套都有重要的影響。根據現場情況,華鎣山隧道採用大管徑、長管路壓入式通風方案,引進射流、低噪聲節能變極多速風機和多功能引射器等新技術,設抗靜電、阻燃的軟風管(1300mm)向開挖面供風直至貫通(瓦斯監測安裝了自動監測系統,實現瓦電連鎖、風電連鎖)。同時,首次將運營通風的射流通風技術套用在施工通風中,即採用射流風機產生的風流來加大風速,稀釋瓦斯,使開挖面和迴風流中的瓦斯濃度始終控制在安全濃度0.3%以下,創造了瓦斯隧道施工通風新模式,本通風技術在隧道通風領域達國內領先水平。
總工程師
張繼奎(1959年2月~),男,漢族,甘肅武山人,教授級高工。1982年2月畢業於蘭州鐵道學院鐵道工程專業,現任中隧集團有限公司總經理、副董事長。先後主持和參加了國家重點工程衡廣複線大瑤山隧道、侯月線雲台山隧道、京九線五指山隧道、渝懷線圓梁山隧道等的建設。其中,作為指揮長主持施工的圓梁山隧道全長11.068Km,70%長度穿越灰岩、泥質地層。最高水壓4.6Mpa,屬高水壓、岩溶特長深埋隧道。工期緊、任務重、施工難度極大,被專家稱為國內外罕見、具有挑戰性的技術難題。作為課題組長,主持了鐵道部重點科技攻關項目——渝懷線圓梁山隧道關鍵技術試驗研究,研究了超前鑽探、TSP202、紅外線探水、地質雷達等綜合地質預測、預報技術,可以比較準確地探明掌子面前方的地質情況,為動態設計和施工提供了準確可靠的地質信息。採用高強、早強、抗分散性注漿材料、密孔、高壓、前進式分段全段面注漿技術,解決了高壓、富水、深埋充埋性溶洞注漿加固技術難題,成功地突破了1#、2#、3#溶洞,為圓梁山隧道的勝利建成奠定了堅實的基礎。參與了秦嶺隧道TBM施工技術研究; 作為項目總工,主持組織了華鎣山隧道公路瓦斯施工技術工作,該項工程獲2002年度國家優質工程銀獎和2003年第三屆中國土木工程詹天佑大獎。作為課題組長,主持了渝懷線圓梁山隧道的科研攻關和鐵道部、中隧集團的科研項目實施工作。作為項目經理參加了有軌門架式四臂台車研製工作,並主持完成了台車在渝懷圓梁山隧道工業性試驗工作,通過專家驗收。作為項目總工,組織了華鎣山隧道公路瓦斯施工技術工作,該項工程獲2002年度國家優質工程銀獎和2003年第三屆中國土木工程詹天佑大獎。在國內刊物發表的論文主要有《管式錨桿提高破碎軟弱圍岩支護效果的理論與實踐 》、《圓梁山隧道平行導坑快速施工技術》、《高地應力千枚岩大變形隧道支護參數試驗研究》、《長大隧道紅外輻射測溫超前預報含水體方法研究與套用實例分析》、《圓梁山隧道進口端主要地質問題及施工對策》、《圓梁山隧道深埋大規模充填性溶洞成因探討》、《淺論圓梁山隧道TSP地質預報技術》、《圓梁山隧道特殊地質地段施工淺析》、《圓梁山隧道2號溶洞施工技術》、《圓梁山隧道毛壩向斜高壓、富水溶洞施工技術》、《隧道施工射流巷道通風方法》、《隧道襯砌C40超密集型鋼混凝土中的混凝土材料及施工方法》等10餘篇。