品质工程

“四新”赋能


天峨经凤山至巴马高速公路项目隧道施工现状


天峨经凤山至巴马高速公路是广西第一条在山岭重丘区修建的双向六车道高速公路,桥隧比达66.64%。项目全线共55座隧道,目前已贯通42座。隧道地质环境错综复杂,建设过程中遇到溶洞、突泥涌水、塌方、地表沉陷、残破积体等不良地质灾害。


岩溶区隧道施工安全技术成套保障体系


为有效预警隧道突泥、突水地质灾害的发生,避免隧道塌方引起的伤害,降低溶腔填充物段落的施工安全风险,提高岩溶隧道施工防灾水平,天巴路在国内首创研制出《岩溶区隧道施工安全技术成套保障体系》,全力保障高风险岩溶隧道施工安全。




▲复杂地形岩溶隧道安全施工保障灾害预测技术路线图


技术加持 提前预知危险


天巴路在隧道施工勘察及地质预测中全线推广应用半航空瞬变电磁探测技术,发挥无人机半航空瞬变电磁在复杂地形区域的隧道勘察优势,根据探测结果分析得出隧道高风险岩溶区段的分布位置及走向,提前预知出不良地质危险区间段,保证隧道施工安全。




▲半航空瞬变电磁探测技术



项目研用多种隧道不良地质灾害预测新手段,构建出以半航空瞬变电磁法、超前地质预报、超前地质钻探、加深炮孔等多方法、多层次、多尺度的步进式地质灾害探测技术的协同反馈机制,从多角度探知判断出隧道掌子面前方不良地质等安全风险源,并要求隧道班组执行每开挖循环班前交底,各隧道口设立掌子面地质风险预警提示牌,有力加强了隧道施工安全风险管控。




▲半航空瞬变电磁




▲C6超前水平钻探明掌子面前方工程地质和水文地质情况




▲ZFL-20A多功能钻机司钻




▲改进型多功能地质钻机


在地质风险最大的拾贰坡隧道和勤兰隧道探索试点,项目应用隧道施工自动化监控量测系统,该系统能24小时监控反馈隧道施工期拱顶沉降、周边收敛、隧道初支内部应力应变等数值,根据变形速率分析结构安全性,初支结构变形过大时及时发出警报,在洞内灾害发生前就能及时撤退人员和机械设备,用于保障施工人员的生命财产安全。




▲隧道施工自动化监控量测


强化管控 确保安全掘进


在建设过程中,天巴路岩溶隧道发生塌方、突泥100余起。项目建设者不断完善、探索塌方发生规律,总结出一系列塌方发生前兆特征。同时,针对从发现异常到发生塌方过程中10至20分钟时间间隔的特点,项目团队制定了及时将作业人员和机械设备疏散撤离的应急预案,进一步确保施工人员生命财产安全。


项目高度重视隧道不良地质段落的风险管控。在隧道穿越溶腔填充段、软弱围岩段时严格执行以下措施:

1.加强洞内工作面照明亮度,以便及时发现作业面及围岩异常情况;

2.隧道施工作业现场,监理、施工单位均配备足够且经验丰富的专职观察员,随时观察掌子面和初支结构情况,发现异常时快速指挥撤离;

3.溶腔填充物段落,严格实施径向加深探孔,用于探测隧道轮廓周边有无隐伏的高风险溶腔;

4.优化作业时间及施工工序,尽量避开夜间11点至凌晨6点的工人疲劳作业时段,将危险因素降到最低。




▲天巴路隧道攻坚团队到廷社隧道左右洞了解溶洞情况


天巴路结合项目重难点,自主创新隧道管控模式。在55座隧道施工中始终坚持动态管理,在每个施工合同段建立了隧道管控工作群,要求各个隧道口每天在群内实时发送掌子面信息照片,参建各方结合半航空瞬变电磁探测技术、超前地质钻探、超前地质预报等信息成果,及时开展隧道衬砌支护参数的变更调整及优化,在发现不良地质段后各方第一时间现场制定处治方案,以指导保证隧道施工的顺利进行,为每一座隧道的顺利贯通保驾护航。


天巴路通过应用《岩溶区隧道施工安全技术成套保障体系》,成功预警隧道高风险岩溶、拱顶塌方、冒顶、突泥、地表沉降、地下暗河等大型不良地质灾害240余次,有力保障了天巴路11000多名隧道施工人员的生命财产安全,切实提升高风险岩溶区隧道施工防灾减灾能力,为项目建设提供了强有力的安全保障。