勇立潮头唱大风 —— 滇中引水工程“云岭号”香炉山隧洞开挖纪实

滇中引水工程是国务院要求加快推进建设的172项重大水利工程之首，是云南省可持续发展的战略性基础工程，工程建成投入运行后可以从根本上解决滇中区域的水资源短缺问题。而香炉山隧洞作为整个工程的瓶颈咽喉段，工程地质条件极其复杂、技术难度大，具有“变形洞段不确定、变形时间不确定、变形规模不确定、变形部位不确定”的特点，“三多三高两活跃”成为工程项目的施工难点，多项施工技术属TBM隧洞施工首次实践。

——采访手记

云南省滇中引水工程大理Ⅰ段施工3标位于大理州鹤庆县松桂镇境内，线路长约26.542km(其中TBM掘进总长度为20.802km，钻爆段为4.845km，双孔U型渡槽595m)，工程地质和水文地质条件复杂。标段隧洞采用无压输水、断面为圆形，设计流量135m3/s，设计纵坡1/1800，线路桩号为(DLⅠ36+800～DLⅠ63+342)。2018年10月12日正式开工建设，合同工期2922天，合同造价28.3377亿。

6月18日至19日，记者来到由中铁隧道局集团承建的大理I段施工3标。这些天，隧洞内工人师傅忙碌的身影一直在脑海中挥之不去，他们的苦衷都是围绕安全施工和工程进度，局外人难以理解。

安全总监谢道旭坦言：“解决安全隐患永远没有最好，只有更好，谁也不知道下一秒会发生什么状况，安全问题经常让我睡不好觉。”掘进队副队长檀保卫说:“TBM硬质岩石掘进机300多米长，重达2050吨，做好维修保养是我们完成任务的首要任务，巡查一刻也不能放松，机械一旦出了问题后果不堪设想！”掘进班班长穆家有：“在生产一线当班长，人员流动大，危险系数高，必须做好传、帮、带。滇中引水3标项目是我从事工作以来遇到的最难干的项目，目前TBM正处于高地应力极严重变形段，必须在确保安全的情况下，抓好生产，做到在岗一分钟  安全六十秒。”

还有TBM主司机吕鹏芳，被隧洞内岩石渗水打湿衣服在吹风机旁吹晾衣裤不知名的工人师傅，还有很多很多……

软岩大变形问题是施工中最大的难题，施工团队采取超标准加强注浆稳固围岩、缩短钢拱架间距、刀盘扩挖、增加喷砼厚度等措施，然而这些常规举措并没有阻住钢拱架折弯、挫断变形，工字钢成了麻花形，付出巨大的艰辛却遭遇自然界无情的挤压，日进尺刻度仅停留在三四米，有时TBM踩下“刹车键”，进度成零。

“三多三高两活跃”是隧洞工程项目的显著特点及难点。其中的“三多”即不良地质多、工艺工法多、技术难题多，“三高”即高地应力、高外水压力、高地震烈度，“两活跃”即活跃的地下水环境、活跃的大断裂。谈起香炉山隧洞施工期间遇到的一个个难题，项目部书记杨良荣感慨良多。

滇中引水工程作为云南省最大的民生工程，而大理I段施工3标是全线控制性工程。由于施工难度巨大，香炉山隧洞又被称为“三边工程”（边科研、边试验、边施工）。香炉山隧洞作为整个工程的瓶颈咽喉段，项目部着眼隧洞施工安全和关键线路控制段，及极具挑战的特长高埋深复杂地质考虑，在开工初期，便通过院士专家咨询会、适应性分析技术专题会及两次TBM针对性设计联络会，从定型设计到制造下线历时11个月，于2020年5月8日，应用于香炉山隧洞。这台堪称为世界引调水工程最大直径首台大国重器——“云岭号”TBM，在德阳设备总装基地整机成功下线，并在香炉山隧洞发挥着巨大的作用。

2020年11月20日， TBM调试掘进至桩号X7K1+806处时，受全填充溶蚀构造和大倾角张裂断裂破碎带交织地质的影响，隧洞前方及拱部范围出现一充填散土夹块石溶腔，掘进过程中掌子面和隧顶溶腔充填的大块孤石不断垮落，在掌子面形成斜面溜坍体，往掘进方向延伸长度最大约6m，隧洞拱部形成空腔，塌腔可见高度最大约10m，泥夹大块孤石卡在刀盘刮渣口位置，造成刀盘频繁被卡，TBM掘进受阻。在人工对刀盘舱内、刮渣口位置泥渣进行清理后，TBM尝试掘进0.3m再次被阻停机。为攻克极端不良地质段施工难题，保证TBM安全、顺利掘进通过，项目部成立了专项攻坚小组，积极研究施工方案和组织现场施工。

项目部经理徐鹏祖总结出了“三抓”经验：

抓好实施地质探测，对地质情况问诊把脉。TBM受困期间，组织人员对TBM掘进位置地表地形地貌进行实地踏勘，利用TBM搭载的超前钻机和配备的潜孔钻机，分别自顶护盾、底护盾后方对隧洞前方围岩实施了超前地质补充钻探，并邀请山东大学超前地质预报团队对TBM前方隧洞围岩实施三维地震波超前地质预报，具体判断不良地质段的分布和规模，以便及时掌握地质情况。

抓好组织方案研讨，群策群力对症下药。针对不良地质段施工，项目部多次召开方案研讨会，并联合业主、设计、监理方多次召开施工方案专题会，结合地质实际状况，制定了以超前地质预报信息为指导，掌子面、隧洞拱部、底部超前注浆加固，围岩出护盾后紧跟初支结构加强施工的针对性方案，以对该段不良地质进行有效处理，从而保证TBM顺利掘进通过。

抓好领导带班，强化方案落实。工作中始终坚持“党政同责，一岗双责”，正确处理生产与安全的关系，切实做到生产安全两不误。项目部领导班子成员积极深入现场，从管理、技术、施工组织上进行优化和调整，进入TBM刀盘内察看掌子面及刀盘范围溶腔发育情况和刀盘被卡情况，并根据TBM掘进参数和出渣情况，研究和掌握该段不良地质围岩的灾变机理和TBM施工的受困成因。针对不良地质段施工，由项目经理、副经理组织项目攻坚小组每日早晚召开碰头会，对当天、当班施工情况进行总结，对下班施工任务进行部署，组织现场施工人员鼓足干劲、奋勇争先，力争TBM早日解阻通过不良地质段。

通过对掌子面、隧洞拱部、底部超前注浆加固，对该段不良地质进行有效处理，历经79天的艰难施工，“云岭号”TBM顺利掘进通过了巨石充填型特大溶洞。目前，“云岭号”TBM掘进达4.85km。

掘进队队长李俊卯回忆，在近期长达数月的软岩大变形影响下，TBM掘进降效达30%，而支护量成倍增加。局部围岩收敛变形侵限达190cm，底部隆起达145 cm ，“云岭号”TBM受软岩大变形影响再次按下“暂停键”，现场施工进入到‘支护—变形—拆换—支护—再变形’的循环之中，由此拉开了攻克软岩大变形阻击战的序幕。

这时，李俊卯话锋一转，充满信心地说:眼下，我们根据软岩大变形具有“变形洞段不确定、变形时间不确定、变形规模不确定、变形部位不确定”的特点，正在采用抗放结合的方式进行撤换拱、打设锚索、增大工字钢型号、方钢等方式，积极寻求最佳解决措施，在困难、挑战面前探寻破冰之路。

（图、文/《春城晚报》主任  记者 尚耀东）