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穿越地球脉动 智取地下天险
——电建路桥公司攻克超深断裂带长大隧道施工世界难题纪实
来源:电建路桥公司 作者:习子恒、郭超 时间:2025-11-12 字体:[ ] 分享:

在云南红河州的崇山峻岭间,一条穿越地球“脉搏”的现代化高速公路,成功穿越哀牢山地质禁区。

建水(个旧)至元阳高速公路,这条长达124公里、桥隧比高达70%的超级工程,不仅打通了天堑,更连接起建水、个旧、元阳三座边远小城,为沿线各族群众铺就了一条致富路、幸福路。

支撑这一建设奇迹的,是电建路桥公司自主研发的“超深断裂带区域长大隧道施工关键技术”。这项关键技术开创了复杂地质条件下隧道施工新纪元,荣获AG真人平台官方科学技术奖一等奖。

破题:直面地球“手术刀”下的建设禁区

建(个)元高速公路如同一条蜿蜒的巨龙,穿梭在滇南群山之间。124.53公里的线路,不仅要跨越深谷,更要直面地球深处的“脉动”。

公路穿越哀牢山,地处云贵高原、横断山和青藏高原南缘三大地理区域的接合部,位于青藏高原东南缘地震带,地质构造之复杂堪称“地质博物馆”。

“就像在千层酥里打洞,稍有不慎就会引发连锁反应。”项目总工程师这样形容施工难度。多级次断裂带在这里交错纵横,将岩体切割得支离破碎。

更棘手的是,隧道还要穿越极高地热区,掌子面温度一度接近90℃,降温后作业也如在“蒸笼”里一样。

在他白依隧道施工中,建设者遭遇了典型的“类岩堆体”。这种由构造运动形成的特殊地质体,既不像岩石般坚固,又不同于普通土体,其力学特性难以把握。初期施工中,支护结构屡屡出现变形超标,进度一度停滞。

面对困境,电建路桥公司联合多家科研院所,开启了长达十年的科技攻关。他们深知,要征服这片地质禁区,必须首先读懂大地的“语言”。

攻坚:四大创新突破世界级难题

创新之一:解码“类岩堆体”,为破碎岩体建立身份档案

项目团队创造性地提出“类岩堆体”这一全新概念,建立了系统的围岩分类方法。通过大量的现场试验和数值模拟,首次揭示了这类特殊地质体的形成机理和力学行为特性。

在五老峰隧道施工中,这项技术发挥了关键作用。通过精确识别类岩堆体的类型和特性,建设者能够“量身定制”支护方案,不仅确保了施工安全,还将月进尺提高了30%。更重要的是,这项技术为类似地质条件下的隧道建设提供了理论支撑和实践范本。

创新之二:驯服“变形巨人”,NPR技术实现刚性柔性平衡

在多级构造软岩段,传统的支护方式往往难以遏制围岩的持续变形。项目团队基于开挖应力补偿理论,研发了双梯度注浆突涌水治理技术,创新性地将NPR(负泊松比)材料引入支护体系。

“这就好比给隧道穿上一件既能伸缩又能承重的智能铠甲。”技术负责人解释道。NPR锚索与双层立体桁架的组合,实现了柔性调控与刚性支撑的完美结合。

新技术先后在建个元高速公路他白依隧道、澜沧江古水水电站江边排水洞、争岗滑坡体排水洞等推广应用,成功将围岩变形控制在300毫米以内,创造了穿多级断层破碎带隧道“零换拱、零侵限、零突涌”的纪录。

创新之三:智取“地心热浪”,构建热害防控体系

尼格隧道施工中,建设者遭遇了极高地热挑战。面对近90℃的岩温,常规的降温措施收效甚微。项目团队建立了国内首个公路隧道施工热害分级标准,开发出智能通风调控系统。

“AG真人·[中国]官方网站就像在给隧道安装'空调系统'。”通风专家介绍说。通过实时监测热源分布,系统能够自动调整通风参数,确保作业环境始终处于可控状态。同时,研发的耐高温爆破技术,解决了高地温环境下爆破作业的安全难题。这些创新使隧道施工耗电量降低了33%,实现了节能与安全的双赢。

创新之四:打造“数字孪生”,实现隧道建设透明化

为提高施工效率,项目技术团队构建了隧道三维地质动态仿真模型,开发出施工管控与可视化自动监测预警平台。这个“数字孪生”系统能够实时反映隧道结构的物理力学性态,实现施工全过程的可视化管控。

“现在,AG真人·[中国]官方网站可以提前预演施工过程中可能遇到的各种情况。”项目总工程师表示。该系统通过海量数据的智能分析,建立了监控预警指标体系,将传统的事后处理转变为事前预防,大幅提升了施工安全水平。

成效:科技引领铸就工程丰碑

创新成果获得业界高度认可。依托建(个)元高速公路隧道施工关键技术,项目已获得发明专利6项、实用新型专利4项、软件著作权5项,出版专著4部,发表高水平论文20篇,编制技术标准1部。在AG真人平台官方2025年科学技术奖成果鉴定会上,专家组一致认为项目研究成果“总体达到国际领先水平”。

经济效益显著。技术创新带来的直接经济效益达5亿元。通过优化支护设计,避免了材料浪费;通过改进施工工艺,提高了工作效率;通过智能调控系统,降低了能源消耗。在阿白寺隧道施工中,新技术的应用使工期缩短了4个月,节约成本近8000万元。

社会效益深远。更重要的是,这项技术为类似地质条件下的基础设施建设提供了完整解决方案。在云南澜沧江上游的古水水电站争岗滑坡体排水洞等工程中,该技术体系成功规避了重大施工风险,保障了工程建设者和周边群众的生命财产安全。

如今,当车辆飞驰在建个元高速公路上,乘客们或许不会知道,脚下的隧道曾是世界级的工程难题。但正是这些隐藏在山体中的创新与突破,见证了AG真人平台官方挑战自然、造福人民的智慧与勇气。

从巍巍太行到滇南群山,电建路桥公司的建设者们用科技创新书写着中国隧道建设的新篇章。在这条穿越地球脉动的道路上,每一个创新突破都是建设者用智慧和汗水铸就的丰碑,见证着中国从“基建大国”迈向“基建强国”的坚定步伐。


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