汽车沿着蜿蜒的山路行驶,一旁的螳螂川渐渐被“甩”到山脚,转过一个山头,一个隧洞口赫然出现。
走近隧洞口,繁忙的作业车辆不断从身旁穿梭而过,隧洞内传出的机器轰鸣声不绝于耳。
这几年,随着中老铁路、墨临高速等高铁、高速公路的陆续通车,在云南,大大小小的隧洞着实见了不少,眼前的隧洞却有些不同。
“确实不一样!”一旁的工作人员解答了疑惑,“一般的公路、铁路至少是双向两车道,隧洞洞径大,洞内很宽敞,引水工程的隧洞洞径小、拥挤,大型机械进出、施工很不方便。”
站在隧洞口,向洞内深处看去,整个隧洞一眼望不到底。今天的故事,就从滇中引水工程这窄小的隧洞讲起。
在滇中引水工程昏暗的隧洞里,脚下小腿深的泥让前行变得更艰难。离涌水位置还有300米时,与宋武豪一起进入隧洞抢险现场的工区主任叫住了他,“你回去,我一个人进去。”
“其实也没那么害怕,为啥不让我进呢?”初生牛犊的宋武豪答应着,心里却有些不以为意。工作一年多,作为水电十四局滇中引水工程昆明段施工1标项目部三工区的现场技术人员,这是宋武豪第一次进入突泥涌水后的隧洞现场。直到工作几年后,他才逐渐意识到,自己进入隧洞抢险现场的经历有多危险。
感到后怕的不只有宋武豪,回想起那天隧洞突发涌水的情形,经验比较丰富的林辉云依然心有余悸,“这是我从业二十年来遇到过最大的一次突泥涌水”。
“现场岩层不断掉下碎块,涌水量逐渐增多,水质开始变浑。”2021年10月的一天上午,查看完刚开挖的隧洞现场后,作为松林隧洞施工现场负责人,林辉云不敢耽搁,立马上报情况,组织实施工程人员撤出。
隧洞口迅速拉起了警戒线,线外,勘察、设计、施工、工程监理四方人员紧急商讨着处置措施。突然,隧洞内的换气风机开始震动,现场众人还未反应过来,“砰”的一声,突涌的泥水冲击波就从洞口喷出。
“泥浆沿隧洞整整冲出了200米!”事后,林辉云十分庆幸当时现场的预判准确,及时将施工队撤出,没有造成人员伤亡。
不断增加水泵、排水管,采取三班倒模式……这次的突泥涌水事故导致隧洞每天涌水超4万立方米,施工队只得24小时不间断堵涌、排水。那段时间,隧洞中常常出现这样的景象:涌水如瀑布般从洞顶的岩层落下,实施工程人员大半个身子泡在水里抢险鏖战,而日夜忧心的林辉云也常常三更半夜往隧洞里跑。
灌浆封堵涌水、结束清淤、重新支护拱架,施工队全力奋战三个多月后,松林隧洞终于重新向前掘进。结果,又多次遇到突泥涌水,整个施工如同拉锯战,淹没、清淤、掘进、再淹没……
“突泥涌水发生得太快了,基本没前兆,但软岩变形又是一个缓慢持续的过程,岩层每天只变化几毫米,肉眼很难立刻观测到。”往来车辆轰鸣声、施工机器作业声不断传来,站在蔡家村隧洞口,水电十四局滇中引水工程昆明段施工1标项目部三工区主任汪帆加大了音量,“变形严重的地方,岩层还会直接把支撑隧洞的钢拱架直接挤压扭成麻花。”
2019年,汪帆从桥梁工程项目施工转向了隧洞施工。“桥梁实施工程能提前做好安全预案,保护措施做到位,风险就会减小。”与之前干的桥梁工程相比,汪帆常常感叹:“挖隧洞,地底下不可预见的因素实在太多了。”
支撑隧洞的钢拱架一旦被岩层挤压变形,就需要返工加固,变形严重的地方还要更换。“需要换拱架的地方基本都是易塌方段,土质松散会渗水,换拱架相当于再次破坏岩层结构,很危险。”汪帆坦言,最无奈的时候,整个隧洞有100多米的钢拱架要换掉,施工队常常一边向前掘进,一边回头加固、换拱架,与隧洞中的岩层反复进行“拉锯战”。
Ⅳ类、Ⅴ类围岩占比高达70%,富水承压洞段、断层构造洞段多,软岩变形、岩爆塌方、突泥涌水不时发生……昆明蔡家村隧洞、松林隧洞位于水电十四局建设的滇中引水工程昆明1标段内,地质条件十分复杂。但这里,只是滇中引水工程612公里地下隧洞艰难掘进的一段缩影。
起于云南省丽江市石鼓镇,终于云南省红河哈尼族彝族自治州新坡背的滇中引水工程,途经云南丽江、大理、楚雄、昆明、玉溪、红河六个州市,竣工后每年平均引水量达34亿立方米,年惠及人口超1112万。
作为云南省有史以来和目前全国在建的引调水投资顶级规模、建设难度最大的水利工程,全长664公里的滇中引水工程地下隧洞占比高达92%。
在这些隧洞深处,施工队不断尝试、总结经验,在与未知的一次次“较量”中,逐渐摸索出一套针对性的解决方案。“我们是一厘米一厘米地向前掘进。”汪帆感叹。
“凡挖必探”!开挖前利用“物探法”提前探测隧洞岩层,再在隧洞前方钻取“超前探孔”做补充、验证,进一步探索隧洞不良地质段的位置、规模;对于软岩变形严重的隧洞段,施工队则每隔10米设置一个检测断面进行观察,对岩层变化进行预判。
创新使用“排沙法”,在隧洞开挖面巧“开天窗”,释放围岩内的涌水、泥沙等物质;加强支护措施、及时封闭开挖面,这些预防性措施让隧洞施工的作业面形成了“金钟罩”,最大限度降低了突泥、涌水、塌方等地质灾害的发生几率和危害程度。
“而在软岩变形严重的施工段,搭设拱架时,我们会提前与隧洞面预留25厘米的空间,防止灌注永久混凝土前,岩层挤坏拱架,不断出现返工的情况。”汪帆进一步解释,“通俗地说,是通过优化工序,与软岩变形抢时间,缩短拱架搭建和灌注永久混凝土两个工序的时间差。”
“采取了多种措施优化实施工程的方案后,松林隧洞发生突泥涌水频率降低了不少,蔡家村隧洞的掘进效率也得到了提升,而这一些方法很多都是我在学校和书本上学不到的。”跟随前辈一次次处置突泥涌水事故,宋武豪从中积累了不少的经验。
自2019年11月2日开工建设,至2023年5月,不到四年的时间,总长20.73公里的滇中引水工程昆明1标段主洞掘进已完成近70%。
还有6.6公里,在建设者们的全力奋战下,不久的将来,这段隧洞将胜利贯通。