湖南日报7月1日讯(全媒体记者 孟姣燕 通讯员 雷晓芸)“我们的减震吸能器就像一个弹簧,它放置在隧道混凝土支护结构层之间,能巧妙吸收地层活动产生的挤压力,提高隧道结构的稳定性。”近日,看着一根根塑料管状的减震吸能器安装完成,中交中南局承建的乌尉高速土建5标项目工区主任雷军超欣慰地说。
天山胜利隧道全长22.1公里,是世界在建最长的高速公路隧道,也是乌尉高速的控制性工程。打通这一“超级工程”,需穿越16条断层破碎带,其中12条位于中南局施工的隧道进口端,如果断层发生持续活动可能成为破坏性地震的主要危险源。
2021年9月,天山胜利隧道左右洞掘进到“F6断层”——全隧施工中影响范围最大、最危险的一条复合区域深大断裂带。按照常规思维,必须设置足够厚的减震层来吸收地质活动带来的能量,保证隧道施工、运营阶段在地质活动中的结构安全。
然而,断层地质活动过于频繁,围岩初期支护的钢拱架抵抗不住的强烈挤压力,隧道掘进到此处多次坍塌返工。“来硬的不行,那就想办法给它留出充分活动的空间,以柔克刚让支护结构更稳定。”项目总工程师黄登侠说。他想到通过使用具有重量小、易于填充、变形吸能特性的泡沫混凝土,通过随地质活动而发生形变,巧妙“化解”地质活动产生的能量。随后,技术团队投入到技术攻坚战中,经过多方案比选验证及仿真受力模拟,最终设计出70厘米厚的泡沫混凝土减震层作为减震吸能结构。
2022年10月,经过7次试验,技术团队正式填充预制完成的PE管泡沫混凝土。PE管装泡沫混凝土达到初凝强度后的单根重量仅为10千克,降低了工人安装难度。经计算,以“预制-安装”方式替代传统二衬台车现浇,较传统台车浇筑工艺预计可节约工期42天,该项技术还被评为第五届全国公路微创新大赛铜奖。
目前,乌尉高速天山胜利隧道左、右主洞进口端开挖累计突破17公里,37884根PE管泡沫混凝土牢牢固定在乌尉高速天山胜利隧道断层中,随地质活动形变吸收相应能量,确保隧道支护结构的稳定性和安全性。
作者:孟姣燕
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来源:湖南日报·新湖南客户端
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