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珠海隧道透水事故,14人被困,隧道上方是水库,为何还要开挖?

发布于:2022-07-26 09:19:26 来自:道路桥梁/隧道工程 0 2

来源:隧道大联盟

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7月15日凌晨,珠海市兴业快线(南段)项目石景山隧道施工段1.16公里位置发生透水事故,导致14名施工人员被困。什么是透水呢?透水是指隧道在建设过程中,地下有隐藏的下地水形成的水库被打穿或者是放炮崩开之后涌出来,或者地面水和地下水通过裂隙、断层、塌陷区等各种通道涌入,当涌水超过正常排水能力时,就造成水灾,透水是隧道工程中比较常见的灾害之一。

兴业快线(南段)一标段工程南起九洲大道与建业一路交叉口,北至板樟山北侧工作井(含板樟山工作井),全长约2.5公里,而石景山隧道段(板樟山南侧洞口至板樟山北侧工作井)长度约1.77公里,为单洞三车道、双洞六车道,工程由中铁二局集团承建,于2019年4月30日正式动工。

发生透水事故的隧道左洞,施工段上方为吉大水库,水库的水涌入隧道最终导致了透水事故。

隧道上方是水库,为何还要开挖?其实,水库并不影响地下隧道的建设。

水下隧道其实由来已久

水下隧道的建设最早于19世纪,1825年,英国在本国工程师布鲁内尔指导下,于1843年建成穿越泰晤士河的水下人行隧道,隧道长约366米。这座隧道于1865年归并于东伦敦铁路,改建成为水下铁路隧道,这是世界第一条水下铁路隧道,1913年实现电气化。

在这100多年的时间里,水下隧道经过了漫长的探索和研究,取得了伟大的成绩。比如著名的英法海底隧道、青函海底隧道、上海外环黄浦江隧道等。

而具体到水库下修建隧道,我们要知道,隧道上部水库地表水的静水压力和岩石裂隙静水压力均对隧道安全发生重大影响,隧道开挖时水对其的威胁破坏程度主要取决于隧道隔水顶板厚度和力学强度,以及充水岩层的富水性和压力水头的大小。

如何保证隧道支护结构的安全及当地长期的生态平衡,有效地封闭地下水通道,维持水库的正常使用,在设计与施工中只要经过了充分的论证计算和模拟,都可以在隧道下方进行隧道建设。

中国著名的洋坪隧道、赤岭隧道都是经过了水库,尤其是洋坪隧道,隧道顶与库底高差左线 为61 m、右线49 m,水库库底第四系覆盖层、强风 化、弱风化层总厚达到15 m,因此隧道顶板以上承受抗压、抗剪的微风化岩层厚度左线为46 m、右线 34 m,隔水条件极差,而且地下水流径途径短,更增 加了围岩坍塌的危险。

但是施工人员在水库影响区范围内通过全断面深孔预注浆,封闭、固结掌子面前方洞室周壁4~5 m厚岩体及软弱、透水地层,对断层、裂隙密集带等孔隙进行填充、 堵塞,形成帷幕,以减少或隔断地下水渗流途径,减少施工中突水和涌水的危险,从而为施工掘进提供安全 保证,保证了隧道的成功建设。

石景山隧道采用成熟的矿山法

正是有多次成功经验,石景山隧道才敢通过水库下方,石景山隧道的建设难度其实非常高,叠层隧道多,空间构造复杂,下穿吉大水库,抗渗抗漏要求高,施工控制难度大,被国内知名隧道专家称为“隧道工程的博物馆”。

纵观世界水下隧道工程,盾构法、矿山法、沉管法是其修建技术的三大工法,在技术人员经过了慎重的思考之后,选择使用矿山法修建石景山隧道。

矿山法是隧道建设中最古老的工法,矿山法隧道适用范围广,基本不受断面尺寸和形状的限制。一般盾构隧道断面型式为圆形, 沉管隧道多釆用矩形或多边形结构。由于较为成熟的矿山法设计及施工经 验,可以适应不同的地质条件变化,同时,当地质条件发生变化时,可以灵活的调整施工工艺。

另外,矿山法水下隧道不仅在运营后很少受气候气象条件的影响,能保持连续通行,而且由于埋置深度大,在地震及战争时期具备较强生命力。这也是为什么技术人员最早选择使用矿山法的原因。

为什么会发生事故

既然矿山法是非常成熟的工法,而在施工过程中,各参建单位履行了自身的安全生产职责,为什么还会发生透水事故。

这还真的是一起意外,水库近期储水量增多,水位较高,最终由于不可预见的岩体地质异常导致了事故的发生。

现在透水事故已经发生,最重要的还是如何救出被困人员,截至7月17日上午9点,救援作业面推进了491.97米,距离受困点还有668.03米,隧道内整体水位下降了大约8米,希望救援人员可以尽快到达受困点,14名人员也可以安全无恙。


  
      
        
   

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