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    来源: 中国水利报     发布时间:2019-02-22 09:02      减小字体 增大字体
    □本报记者 刘艳芹 通讯员 刘正根


      2018年12月3日,秦岭输水隧洞岭南TBM首段贯通;12月18日,黄三段全线贯通;12月20日,黄金峡大坝首仓浇筑;12月26日,岭北TBM段提前完成合同任务……临近年末,陕西省引汉济渭工程捷报频传。


      从2011年11月8日开工建设到现在,7年时间,一张张蓝图落地生根,拔地而起的三河口大坝、持续推进的黄金峡水利枢纽、接连贯通的秦岭输水隧洞,让汉水润三秦的世纪梦想变得日益清晰。


      攻坚克难破解世界难题


      引汉济渭工程是我国“十三五”规划的172项重大水利工程之一,同时也是陕西省规模最大、影响最为深远的战略性、基础性和全局性水资源配置工程。工程分一期调水工程和二期输配水工程,调水工程由黄金峡水利枢纽、三河口水利枢纽和秦岭输水隧洞三部分组成。


      秦岭输水隧洞全长98.3公里,最大埋深2012米,是人类历史上第一次从底部穿越世界十大主要山脉之一的秦岭。断层塌方、岩爆、硬岩、涌水、有害气体等各种地质灾害在隧洞施工中叠加发生,综合难度堪称世界少有。


      穿越秦岭主脊的施工段全长约34公里,由于受地质地形等条件影响,无法采取传统钻爆法施工,工程引进了两台国际最先进的全断面隧道掘进机(TBM),从秦岭南北相向掘进,共克天险。


      “钢材的强度一般是285兆帕,我们现在掘进的岩石强度最高307兆帕,平均291兆帕,相当于在钢板上作业。掘进过程中,每天10至15把的换刀量是常态,最多时达20多把。”中铁隧道集团引汉济渭工程秦岭输水隧洞岭南TBM项目部经理赵毅说。


      相对于岭南TBM标段的 “硬”,岭北隧洞开挖的最大困难却是“软”。


      “进入软岩地质后,掌子面出渣量特别大,从刀盘到输送带上的渣量都是满载的。石渣如流沙一般,清理一点,马上就会有更多的渣流出来。刀盘旋转阻力不断增大,直至旋转不动,造成卡机。”中铁十八局引汉济渭工程秦岭输水隧洞岭北TBM项目部经理徐海说。


      除了软和硬,还有更多层出不穷的困难。


      “最高涌水4.6万立方米,相当于一个50万人口城市每天的用水量,整个隧洞排水2700万立方米,相当于两个西湖的水量,排水的管路70多公里,相当于西安市绕城一圈。”赵毅说。


      “岩爆频发,岩石碎片弹射20多米,像子弹一样。工人只能冒着40摄氏度的高温,身着防弹衣、头戴钢盔施工。”徐海说。


      参建各方众志成城、克坚攻难,在多领域取得重大突破。岭南项目部先后对TBM刀盘进行了47次小规模检修和5次单独?;笮?,大大降低了刀具消耗,提升了掘进效率。通过调整优化反坡排水方案,引进硬岩承压裂隙水新材料、新工艺封堵技术,高效应对69次围岩渗涌水。采用微震监测岩爆超前预测技术,优化完善施工方法,有效防范和妥善处理了47次局部围岩坍塌。岭北项目部在108国道塌方的不利条件下,积极引进激发极化、三维地震、瞬变电磁等地质超前预报技术,超前探测前方围岩情况,预报准确率达到80%,穿越20多条大断层和有害气体带。


      目前,岭南TBM第一掘进段已经贯通,正与岭北TBM从两边对头掘进。岭北TBM已完成标段施工任务,对设备进行检修升级改造后,将继续向南掘进3公里,最终实现南北两台TBM握手,秦岭输水隧洞全面贯通。


      科技创新贡献陕西智慧


      引汉济渭工程建成后,年均调水规模15亿立方米。届时汉江水将通过秦岭输水隧洞调入关中各受水区,满足西安、咸阳等城市及沿线6个工业园区用水,惠及2300万人,补充300万至500万亩耕地的农业用水。同时,每年可增加渭河入黄河水量6亿至7亿立方米,有效补充黄河水资源,为陕北置换黄河取水指标。


      责任重大,使命光荣,科学技术的强力支撑成就造福万民的大国工程。引汉济渭公司大力推动产学研一体化进程,以科技创新攻克工程建设难题,先后成立“院士专家工作站”和“博士后创新基地”,联合中国水科院、清华大学、西安交通大学、西安理工大学等科研院所,开展一系列科研项目,在破解超长通风、封堵涌水、超前地质预报等方面取得显著成效。邀请中国工程院院士王浩、中国科学院院士陈祖煜先后率团把脉工程建设。邀请清华大学工作组深入工程建设一线调研,初步确定智能TBM与硬岩掘进优化方法研究、大数据挖掘方法的深埋长隧洞超前地质预测理论与技术、隧道施工全信息3D视觉系统等5个研究课题。


      来到三河口水利枢纽建设工地,峡谷之中,一道拱坝已具雏形。虽是严冬时节,各种施工机械、车辆依然有序运转,一派火热繁忙景象。中国水电四局三河口项目部负责人介绍说,在三河口大坝建设中,公司成功运用了清华大学主导研发的三河口大坝无人驾驶碾压混凝土智能筑坝技术,有效稳定了碾压混凝土的质量。在大坝施工中建立的“1+10”碾压混凝土双曲拱坝施工智能控制系统,开启了引汉济渭智能化建设的序幕。2018年11月1日,大坝成功取出一根直径为219毫米、长度为22.6米的芯样,该长度刷新了国内碾压混凝土双曲拱坝取芯最长纪录。


      岁末年初,站在中华人民共和国成立70周年的新起点上,引汉济渭人将以开工建设输配水工程为目标,快马扬鞭,全面加快引汉济渭工程建设,为早日实现汉江黄河两大水系在关中大地“握手”的辉煌梦想而奋力拼搏。

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