2023年07月17日08:23 | 来源:人民网-《人民日报》
秦岭输水隧洞是引汉济渭工程的关键性控制工程。隧洞全长98.3公里,比两个全程马拉松还要长,埋深最大2012米,相当于660层楼高,综合难度世界罕见,多项参数突破世界工程纪录。
越秦岭,考验的不光是好头脑,还有好脚板。要将汉江水调入关中,就需要穿越秦岭这个天然屏障。秦岭东西绵延约1600公里,南北宽达100至150公里,海拔多为1500至2500米,从哪越,怎么越?为了选择一个经济适用的好方案,我们设计团队奔波850公里,在岭南蒲河峪口至岭北黑河东侧黄池沟、就峪、田峪、涝峪和化羊峪五大峪口650平方公里的范围内,进行不同调水方式、不同纵坡、不同施工方法的15个方案的踏勘和研究。最终选定当前的越岭方案,洞线较短、投资最省、地质条件最好且对自然环境影响最小。
即便选择了“性价比”最高的方案,隧洞建设仍然挑战重重。首先是岩爆,也就是在地下深部或构造应力很高的区域开采时,岩体发生的突发式破坏现象。秦岭隧洞通过段落地应力高、岩体坚硬,埋深超过500米的段落有61.4公里,岩爆高风险洞段长达27公里。施工中发生微震事件近10万次,发生岩爆4000余次,高峰时一日就有286次,远超同类工程,处理难度极大。2021年9月发生了一次超强岩爆,一块半个卧室大的石块突然崩落,连陕西省地震局都监测到了这次剧烈震动,赶来核查是否发生地震。为了降低岩爆风险,我们构建了成熟的岩爆“预判—监测—预警—处置”技术体系,基于微震监测大数据人工智能预测预警岩爆,准确率达到80%以上。通过揭示岩爆发生与岩性、地应力、埋深、时间、工法等关联关系,现场结合微震监测分析数据,及时调整掘进与支护参数,采取相应措施,有效防范岩爆灾害对现场人员和设备的危害。
极具破坏力的突涌水也是隧洞掘进中面临的难题。由于地表水系复杂,洞线穿越多处地质构造带及导水岩带,岩性复杂多变,断层破碎带多且长达2685米,大量的突涌水成为影响施工的重要因素。设计团队搭建了秦岭隧洞灾害特征数据库,包含20种岩性、49条断层破碎带,连续12年共917次的突涌水案例,构建了突涌水人工智能预测模型。还提出了7个突涌水危险性评价指标,创新了不同岩性、涌水量及埋深的突涌水应急处理系列措施,为秦岭地区深层突涌水处理提供技术支撑。
(作者为中铁第一勘察设计院陕西引汉济渭秦岭输水隧洞总设计师,本报记者原韬雄采访整理)
《 人民日报 》( 2023年07月17日 02 版)
(责编:白鸽、吴超)