打隧道为什么要穿防弹衣?

2018-06-28 09:41 来源:科技日报 
2018-06-28 09:41:56来源:科技日报作者:责任编辑:宋雅娟

  记者 高 博

  工人们穿好防弹衣,顶着钢盔,戴上防毒面具,小心翼翼地向大山深处开进。那里潜伏着可怕的力量。

  6月25日,陕西汉中,世界第三长的高速公路隧道,巴陕高速公路米仓山隧道的右线宣告凿通。这是一条不寻常的隧道。

  米仓山分开了汉中和四川;米仓道是有名的秦蜀通道,沿用到现代。萧何月下追韩信,走的就是这条路。曹操与刘备争战汉中,在此狭路相逢。但古人并不完全了解米仓山的险恶。

  “掌子面上经常迸出来石片,像子弹一样能伤人。”施工方中铁一局四公司的一位工程师说。掌子面就是隧道尽头的工作面。米仓山内的高应力,威胁着隧道工人。

  所谓应力,就是地壳的弹性能量没有完全释放。地震就是一种应力的突然释放。打隧道也会触发山体应力的释放,导致隧道垮塌、变形,或促发“岩爆”——岩石爆炸弹射。

  “这里的岩爆很频繁,迸出来石块有大有小,有些速度非常快。岩爆比炸药爆破还响。”中铁一局桃巴项目负责人文玉辉说。

  文玉辉介绍,米仓山隧道在高地应力灾害期间,曾微震了上千次,最大的一次微震,比50颗手雷同时爆炸还要强,相当于1.5级的地震。

  科技日报记者在现场地上看到,迸出来的小石片,许多边缘如刀刃一般。难怪现场工人戴着钢盔,穿着防弹衣。

  米仓山是大巴山、秦岭、龙门山几个造山带的交界,地壳皱褶特别明显。隧道附近,山形陡峭奇伟。高山深谷的应力往往很大;米仓山核心的岩石又十分硬脆,容易岩爆。

  更不寻常的是,米仓山的石头应力区域,往往像篮球一样小。这也让岩爆来得更猝不及防——石头的弹性局限在很小的空间内,就像地雷一样难以事先排掉。来米仓山隧道调查的一位业内知名院士也对此称奇。

  “米仓山的地质形成太古老了,为什么会有这种应力现象,我们还无法解释。”文玉辉说。

  为了应对岩爆,工程师们想出不少主意。一种有孔的细导管,会预先插进要爆破的岩石周围。孔中喷出粘浆,像树枝一样渗入岩石,营造一个稳定区。

  爆破规模要克制,一次进展一小段。爆破完毕,尽快支护和加固。尽量使用机器代替人。如此谨慎施工,避免风险。

  岩爆不是唯一的危险。米仓山内部瓦斯和硫化氢浓度异常高,容易引燃。工人除了佩戴防毒面罩,还要穿上防静电服(隧道内空气有40摄氏度,为了给工人降温,现场堆着几吨冰块)。粘合防水板要用不产生热量的特殊工艺;现场有气体监测系统;还有一种超轻材料制成的逃生隧道。

  世界最长的高速公路隧道,是18公里长的陕西终南山隧道,第二长为瑞士圣哥达隧道,米仓山隧道长13.8公里,排名第三。中铁一局的工程师说,终南山隧道也是他们开凿的,那里的地质情况比较清楚。米仓山隧道地质没完全探明,难度是顶级的。

  为解决长隧道通风等难题,米仓山隧道创造了多个行业纪录,它是国内独头掘进最长、中部通风竖井最深、通风联络规模最大的公路隧道。

  米仓山隧道预计年底前可通车,成为从银川到重庆高速公路最后打通的一节。

[责任编辑:宋雅娟]

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