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三臂凿岩台车开凿炮眼。四川公路设计院供图
4月23日，250余位隧道专家及技术人员来到在建的峨嵋至汉源高速公路（简称“峨汉高速”）大峡谷隧道调研考察。据了解，大峡谷隧道由四川省公路规划勘察设计研究院有限公司（以下简称四川公路设计院）勘察设计，该隧道埋深1944米（即从隧道开挖断面顶部至自然地面的垂直距离接近两公里），是世界第一埋深公路隧道。
连通乐山凉山 大峡谷隧道既“深”且“长”
由四川公路设计院牵头设计的峨嵋至汉源高速公路，全长123.468公里，主线采用四车道高速公路技术标准，设计速度80公里/小时，全线共布置隧道73908.5米/23座，即123公里路线中有将近74公里的隧道，隧道比达59.8%。其中，大峡谷隧道为全线最为重要的控制性工程。大峡谷隧道不仅很“深”，埋深1944米，还很长，长12.1公里，从位于乐山市金口河区的进口端进入，穿过隧道到出口端已是凉山州甘洛县，隧道长度位列四川省公路隧道第五位。
施工现场加强机械化作业。四川公路设计院供图
岩爆等地质灾害带来不少挑战 施工需像“捉迷藏”
“发生岩爆的时候，临空的岩体积聚的应变能突然而猛烈地全部释放，致使岩体发生像爆炸一样断裂，破裂的岩体会弹射出来。”大峡谷隧道设计负责人说，埋深越大，地应力就越大。在极高的地应力下，岩爆对隧道建设带来了极大的难度。目前，隧道埋深已经达到1300米。随着隧道的开挖埋深增加，岩爆频率越来越高，岩爆等级也越来越高。每段开挖后需要留出一段时间等待岩体应力释放，等待岩爆，等到能量释放得差不多了，再行施工，就跟“捉迷藏”一样。随着开挖的埋深越来越大，每次躲避岩爆时间也越来越长，每次1小时到7小时不等。
隧址中有10公里的岩层为近似水平的白云岩层，“这种一片一片的岩层相较于完整的岩层，在开挖过程中更不稳定，且更容易掉落，从而造成塌方。”隧道设计负责人说，由于大埋深，在施工中岩溶、岩爆、塌方、涌水、高地温等地质灾害发生频率要更高。同样因为大埋深，隧道开挖工作面的温度已高达30摄氏度，随着挖掘的推进，工作环境温度后续可能还会继续升高，施工作业环境比一般的隧道更为艰辛。多种因素共同影响下，大峡谷隧道挖掘月进尺甚至只能达到常规月进尺的三分之一，严重影响到施工安全及进度要求，大峡谷隧道也成了整条峨汉高速的“最硬骨头”。
隧道技术人员现场观摩大峡谷隧道建设。四川公路设计院供图
多措并举精准施策 有效推动快速安全施工
在这种恶劣的客观条件下，如何快速安全施工成为最棘手的难题。四川公路设计院凭借在山区公路超特长隧道方面深厚的设计经验和科研实力，针对岩爆现象突出，沿着“一躲，二防，三治”的思路，采取“光面爆破，软化围岩，超前释压，强机械化”综合策略。
具体来说，强化隧道光面爆破，让隧道开挖的轮廓更为圆顺，减少隧道周边应力集中，减少岩爆发生。由于围岩过硬，地应力过高会增加岩爆发生的几率，通过洒水、高压注水软化围岩，削弱岩爆威力。打设围岩应力释放孔，对隧道周边以及掌子面的高地应力进行释放，并调整施工工法，采取台阶法施工，避免应力一次释放。“超前释压，就好像对高血压的人一样，要让他的血压降下来。”隧道设计负责人表示，通过系列措施，巧妙引导地应力有序、分散地释放，减少岩爆发生频率和发生时的破坏力。
同时，为保障岩爆剧烈条件下的施工安全，四川公路设计院推动加强机械化设备使用，减少作业人员；采取柔性网结构支护，以柔克刚。还创新性提出了加深炮眼深度结合预裂爆破结合的施工方法，以减少施工过程中高地应力的传递，确保人员及设备安全，有力推进了大峡谷隧道快速安全施工。
峨汉高速建成后，将显著改善峨边、金口河及大小凉山等民族地区的交通条件，有力助推地方经济社会发展，进一步巩固脱贫攻坚成果。（张俊锋）
（责任编辑：杨梅）