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新技術新材料成就綠色安全隧道工程
時間:2023-07-31    來源:中國建材報    分享:
興延高速全線設置特長隧道3座、長隧道2座,總長33km。其中石峽隧道全長5.88km,是興延高速的工期控制性工程,也是北京地區最長、建設難度最大的大跨公路隧道
興延高速全線設置特長隧道3座、長隧道2座,總長33km。其中石峽隧道全長5.88km,是興延高速的工期控制性工程,也是北京地區最長、建設難度最大的大跨公路隧道,具有長距離穿越富水軟弱圍巖施工風險高、施工進度慢、材料損耗大的特點及難點。

低回彈早強噴射混凝土技術讓隧道施工更綠色


隧道施工中受圍巖條件、噴射混凝土早期強度不足等因素影響,普遍存在噴射混凝土回彈率高、早期強度不足,造成巨大的材料浪費,也給施工帶來極大安全隱患。我們根據速凝劑摻入量對噴射混凝土凝結時間、抗壓強度的影響,經過大量的試驗后,研發了一種低回彈新型早強速凝劑。添加新型早強速凝劑后,噴射混凝土綜合回彈率在無水區段可控制在5.58%,富水區段控制在6.22%。


大斷面隧道修建讓隧道施工更快速更安全


石峽隧道長距離穿越松散軟巖及碎屑流地層,圍巖受斷層影響擠壓泥化,穩定性控制極為困難。

為解決長距離穿越松散軟巖的難題,克服傳統超前支護在類似地層中卡鉆、塌孔、堵孔、擴挖工作室、施作效率低等一系列問題,我們研發了T76S型自進式管棚快速支護技術;同時提出了拱腳穩定性控制技術及環縱向大剛度拱架結構形式,使得隧道沉降值減小16.3%;最終提出“基于管棚支護的兩臺階快速開挖方法”,使平均月進尺由30m提高至70m,實現了大斷面隧道的快速施工。


為降低碎屑流地層可能引發突水突泥的風險,綜合運用超前地質預報、掌子面封堵、超前泄水與注漿、作管棚與高壓注漿、加強支護等技術手段,成功降低了隧道突水突泥的風險。

新型綠色、低碳材料讓隧道更耐久


全線隧道電纜溝蓋板應用了活性粉末混凝土預制蓋板。該蓋板具有承載力高(承載力是傳統混凝土蓋板的3.5~4.0倍)、耐久性長(可以達到70~100年的使用壽命)、自重輕(是傳統混凝土蓋板自重的1/3)、綠色環保(材料為無機材料)、景觀性好(可量身定制各種蓋板的規格、造型、LOGO)等優點。

本項目全線隧道出渣約445萬m3,將全線隧道出渣調運至平原區作填石路基,落實了固廢再利用,實現了全線土石方零棄渣,真正踐行了綠色理念。


石峽隧道建設中研發并應用了一系列更綠色、更安全、更耐久的新材料及新技術,專項課題研究成果榮獲華夏建設科學技術獎二等獎(2022年度)和中國公路學會科學技術三等獎(2022年度)。研究成果在多個工程中得到應用,社會、經濟效益巨大,值得進一步的推廣和提升。

(作者:吳金剛,北京市市政工程設計研究總院有限公司道路交通院道橋二所所長;李建林,北京市市政工程設計研究總院有限公司高級工程師)


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