含水率高达33%!国内首座穿越最湿黄土稀泥的高铁隧道通了

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含水率高达33%!国内首座穿越最湿黄土稀泥的高铁隧道通了

6月27日,新建银(川)西(安)铁路跨董志塬区域,全长6.78公里的上阁村隧道,在距进口1362米处贯通。

上阁村隧道,最高含水率33%、纵坡25‰、最大埋深102米、出口最浅仅6米,为全线一级风险隧道,也是国内首座穿越最湿黄土稀泥的高铁隧道。

银西高铁经毛乌素沙漠边缘,由南向北穿越世界规模最大黄土塬董志塬,是国内首条修建在黄土层最长段落的有砟高速铁路。

“上阁村隧道所处地质孔隙潜水明显,广泛分布于黏质黄土地层中。”中铁二十二局集团项目部经理魏绍刚说,这样的地理特性,导致地质围岩极易渗水,软化变形,突发坍塌,以及地表沉陷、地下水流失等。

特殊的地理构造,使上阁村隧道施工风险极高。“五级、六级围岩长度近6300米,占比达93%。”魏绍刚说,隧道通过第四系黄土,堪称稀泥,含水率超高,高达33%。

业内专家表示,上阁村隧道地处的深厚富水黄土,含水率高达33%,国内外罕见,是一道世界级工程难题,要面临浅埋软塑性黄土地区、穿越富水地层基底降排水、基底加固困难等三大难题的挑战。

一般隧道地质含水率低于20%,一旦超过24%就严重影响施工。资料显示,在含水率超过24%黄土层建隧道,最低月进度仅0.6米。

如何在黄土厚度深数百米,地层含水率极高的黄土稀泥里建高铁隧道?

面对三大难题,中铁二十二局集团项目部成立技术小组,在建设单位的组织下,召集设计、监理单位及有关专家联合攻关。

采取洞内帷幕注浆超前加固方案,安全顺利完成超浅埋敏感区隧道施工;开展深孔地表注浆施工技术研究,总结形成了注浆浆液材料、注浆孔布置间距等注浆参数成果,将31%的地层含水率降至22%;采取基底袖阀管注浆加固技术进行基底加固处理等技术手段,攻克了多项难题。

建设单位银西铁路公司认为,上阁村隧道攻克了深厚富水黄土隧道安全修建技术难题,多项创新成果为隧道施工建设首次。

首次系统开展了基础理论研究,揭示了深厚富水黄土地层的水稳性特征;

首次提出了最佳矢跨比仰拱型式,提升了深厚付汇黄土隧道仰拱的抗隆起能力;

首次研发了地表垂直深孔袖阀管精准靶向注浆技术,显著地提高了地层注浆加固效果,实现了深厚富水黄土地层加固后月度80米以上施工效率;

首次创建了隧道衬砌质量检测信息平台,实现了隧道衬砌质量全生命周期信息化管理等。

研究成果填补了国内外隧道修建技术6项空白,极大提升了我国铁路隧道整体修建水平。

银西铁路正线长618公里,设计速度为250公里每小时,是国家《中长期铁路网规划》中“八纵八横”高速铁路主通道之一,也是《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》“福银通道”重要组成部分。全线于2015年12月31日开工,计划2020年年底建成通车,届时,银川至西安将由现在的14小时缩短为3小时左右。

责编:俞镜淇

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