9
次变更设计
9次突泥突水
特大溶洞达
8个 开挖耗时逾
3倍
大山不会忘记
沪蓉西“地质迷宫”野三关
特长隧道全线贯通建设侧记 深山冻积雪，隆冬传喜讯。历经41个月的艰难施工，地处武陵山区的湖北沪蓉西高速公路野三关特长隧道，于新年元月23日上午10时全线胜利贯通！承担建设和施工的沪蓉西指挥部工程技术人员和中铁五局集团二公司第17合同段项目部的工人们眼里噙着激动的泪水，紧握的双手久久不愿分开，在开挖耗时是常规状态三倍的一千余个日日夜夜里，野三关隧道刻录了他们的酸甜苦辣，注定难以忘怀…… 邂逅“地质迷宫” 湖北沪蓉西高速公路穿越连绵的武陵山脉，连接我国东中西部地区，对构筑上海浦东新区、武汉城市圈“两型”试验区、成渝“统筹城乡发展”试验区的高速大动脉、物流大通道，意义极其重大。在承载非常的期待、承接太多的关切的同时，沪蓉西高速公路也以其复杂的地质、艰难的施工、浩大的规模、最长的建设周期，被誉为“集地质病害之大成”的“天路”。 2004年5月，中铁五局集团二公司一举中标沪蓉西高速公路17标,其中的野三关隧道，是沪蓉西全线公认的地质条件最为复杂的隧道。 野三关隧道是上下行分离的四车道隧道，左洞长3700m，右洞长3665m。隧道净宽9.75米，净高5米，最大埋深为240米。它地处构造侵蚀、溶蚀峰丛槽谷地带，途径地表共有五处岩溶洼地、一处大断层，岩溶地质十分发育，沿线分布着形态各异的大小溶洞和地下暗河，成为了横在建设者们面前、必须穿越的“地质迷宫”。 承担施工任务的中铁五局二公司工会主席、野三关项目部经理董国奇回忆说，进场时我知道野三关难，但不知有这么难！所经地带地质破碎、岩溶发育，光是大中型突泥涌水先后发生9次，最大涌水量达到66240m3/天，隧道洞身在几个小时内被淹没700多米！整治处理过的有干溶洞、充填物溶洞、崩塌堆积体溶洞等多种类型，其中容积超过1万立方米的特大型溶洞有8个！建设过程中因不良地质产生的设计变更多达9次！ 科技攻克“疑难杂症” 根据野三关隧道的特点，项目部成立了以项目经理、总工程师为首的岩溶区施工技术科研小组，针对不同类型的溶洞、软弱围岩、富水段落研究制定具体可行的技术方案，努力以科技为先导，用智慧和汗水书写现代建设“传奇”。 ----TSP超前地质探测。洞悉“地质迷宫”的地质情况是保证隧道安全开挖的头等大事。施工中，他们主要采用TSP超前地质预报、超前水平探孔、常规地质描述等手段进行综合地质预报，探明掌子面前方的地质水文情况，对隧道支护参数动态设计、动态施工。在开挖前，先采用瑞士安伯格公司生产的TSP203超前地质预报仪，对掌子面前方100～200米范围内的围岩条件进行探测，提前预知前方较长距离的大致地质条件，是否有溶洞、断层等不良地质存在，安伯格公司的技术总监迪克曼博士还亲自到野三关隧道进行现场演示、讲课，国内TSP地质预报的学术带头人、石家庄铁道学院的刘志刚教授也多次到野三关隧道亲自测试，大大提高了TSP超前地质探测水平。与TSP辅助配套的另一个措施是采用超前水平探孔，长度为30米左右，主要探测前方的水文地质情况，是否存在岩溶水、裂隙水、水囊等，同时可在TSP探测的基础上进一步验证前方的围岩状况。每一个开挖循环，技术人员还要对掌子面的地质情况现场进行细致的察看，分析岩性、测量产状，绘出地质素描图，与TSP探测、超前水平探孔预测的地质情况进行比对，对掌子面前方的地质情况进行综合判断，提高地质预报的准确性。 ----溶洞处治施工技术。野三关隧道溶洞多、规模大，项目部技术人员针对各溶洞的不同情况，综合专家意见，制定切实可行的施工方案，安全地完成了各溶洞的处治施工。如右线3号溶洞空腔长130米、宽10～57米、高50米，溶洞腔壁为中薄层状灰岩，若干万年前发生崩塌，底部有厚达数十米的岩块堆积体。施工中采用长管棚跟管钻进超前预注浆，台阶法开挖，拱形工字钢支撑，基底注浆加固，取得了较好的效果。由于隧道需从溶洞崩塌堆积体内通过，围岩很破碎，自稳能力低，需采用较强的超前支护方可保证施工安全、结构安全和工程质量。采用Φ108mm长管棚超前支护，既可充分利用钢管的承载能力，减小坍塌危险，又可通过在钢管上打孔超前预注浆，固结掌子面前方的堆积体，形成固结拱圈，提高围岩自身的承载能力。长管棚施工的常规工艺是先成孔、再顶管，偶尔遇到坍孔，则采用往孔内注浆、二次扫孔的处理措施。但在溶洞崩塌堆积体内施作长管棚，由于围岩十分破碎，管棚钻孔时，孔壁极易坍塌，时常将钻头卡住，工效甚低，且成孔非常困难。经反复尝试，后采用长管棚跟管钻进施工工艺，较好地解决了以上问题。 ---涌水处治技术。出口端多次发生涌水，项目部一方面调整资源配置，优化抽排水方案，加大洞内抽水能力，另一方面在调查水力联系、分析水文地质资料的基础上，制定了排堵结合的涌水处治方案，在富水段采用长短管交替注浆，减少总涌水量，对主涌水点则采用管道引入隧道排水系统将水排走。 众志成就“天路华章” 在沪蓉西工程全线51个土建施工标段中，没有哪一个项目像野三关隧道这样，让建设者魂牵梦绕，让各级领导牵肠挂肚！ 省交通厅副厅长、沪蓉西指挥部常务副指挥长徐健在沪蓉西全线到过次数最多的隧道可以说是野三关隧道。每当隧道遇到大的困难，他总是出现在洞内，每逢重大节日，他总是要到现场慰问大家。2007年3月17日，隧道出口发生大型涌水，徐厅长打着电筒，坐着皮筏，深入到洞内逐个察看每个涌水点的情况，并召集各方开会研究处理措施。省指副指挥长王小璜、白山云、王敬平，总工程师曹传林等也多次赴现场检查指导安全生产、质量控制及进度管理等工作。 从进场开始，项目部就高度认识到本隧道施工的复杂性。项目经理董国奇，刚因突发静脉血栓经抢救脱险的一个坚强硬汉，在病床上打电话叮嘱项目部现场管理人员，从点滴抓质量，从细节抓安全，对安全意识教育、质量现场监管、应急救援预案制定及演练、日常安全检查等基础工作，一一落实，常抓不懈。 2005年4月26日，野三关隧道右洞进口突发地质塌方，事先没有任何征兆，几分钟内近万方岩石将隧道拦腰阻断，洞内掌子面27名作业人员被困在地面，情况十万火急。指挥部领导徐健、白山云等不到两小时就从恩施驱车赶至现场，立即成立了现场抢险领导小组，迅速启动紧急救援预案，并通过风水管与洞内人员取得了联系。现场成立的临时救援指挥部制定了三套比选方案，并根据现场实际情况采取挖掘机扒碴的方案，将坍体上方清出一过人通道，再通过对坍腔掉块情况的观测记录进行统计分析，选择合适的时机组织洞内被困人员有序撤出。三小时后，所有被困的27人全部安全脱险。在场的省指和地方政府领导、当地媒体均对项目部管理人员的应急救援意识、作业人员的安全自救意识、组织有序的现场救援过程给予了高度评价。 2006年4月24日，在左洞进口2号特大溶洞处理施工中，党支部书记胡喜峰、副经理刘伟在闻及溶洞腔壁出现开裂的情况后，立即爬上台架进行观察分析，马上下令停止作业，指挥作业人员安全撤离工作面。几分钟后，开裂的岩壁就发生了坍塌，坍方体积达2000多立方米，最大的岩石重达80多吨，立好的拱架和下方的台架，被悉数砸坏。 各级领导的关心和鼓舞，给予了参建职工们莫大的勇气，注入了无穷的活力，正是依靠这份活力和勇气，他们信心十足地克服一个又一个的难题，在与地质灾害的“斗志斗勇”中，一步一个脚印艰难挺进到隧道全线贯通的今天。 巍巍武陵山，永远不会忘记建设者留下的智慧和汗水！
深山冻积雪，隆冬传喜讯。历经41个月的艰难施工，地处武陵山区的湖北沪蓉西高速公路野三关特长隧道，于新年元月23日上午10时全线胜利贯通！承担建设和施工的沪蓉西指挥部工程技术人员和中铁五局集团二公司第17合同段项目部的工人们眼里噙着激动的泪水，紧握的双手久久不愿分开，在开挖耗时是常规状态三倍的一千余个日日夜夜里，野三关隧道刻录了他们的酸甜苦辣，注定难以忘怀……
邂逅“地质迷宫”
湖北沪蓉西高速公路穿越连绵的武陵山脉，连接我国东中西部地区，对构筑上海浦东新区、武汉城市圈“两型”试验区、成渝“统筹城乡发展”试验区的高速大动脉、物流大通道，意义极其重大。在承载非常的期待、承接太多的关切的同时，沪蓉西高速公路也以其复杂的地质、艰难的施工、浩大的规模、最长的建设周期，被誉为“集地质病害之大成”的“天路”。
2004年5月，中铁五局集团二公司一举中标沪蓉西高速公路17标,其中的野三关隧道，是沪蓉西全线公认的地质条件最为复杂的隧道。
野三关隧道是上下行分离的四车道隧道，左洞长3700m，右洞长3665m。隧道净宽9.75米，净高5米，最大埋深为240米。它地处构造侵蚀、溶蚀峰丛槽谷地带，途径地表共有五处岩溶洼地、一处大断层，岩溶地质十分发育，沿线分布着形态各异的大小溶洞和地下暗河，成为了横在建设者们面前、必须穿越的“地质迷宫”。
承担施工任务的中铁五局二公司工会主席、野三关项目部经理董国奇回忆说，进场时我知道野三关难，但不知有这么难！所经地带地质破碎、岩溶发育，光是大中型突泥涌水先后发生9次，最大涌水量达到66240m3/天，隧道洞身在几个小时内被淹没700多米！整治处理过的有干溶洞、充填物溶洞、崩塌堆积体溶洞等多种类型，其中容积超过1万立方米的特大型溶洞有8个！建设过程中因不良地质产生的设计变更多达9次！
科技攻克“疑难杂症”
根据野三关隧道的特点，项目部成立了以项目经理、总工程师为首的岩溶区施工技术科研小组，针对不同类型的溶洞、软弱围岩、富水段落研究制定具体可行的技术方案，努力以科技为先导，用智慧和汗水书写现代建设“传奇”。
----TSP超前地质探测。洞悉“地质迷宫”的地质情况是保证隧道安全开挖的头等大事。施工中，他们主要采用TSP超前地质预报、超前水平探孔、常规地质描述等手段进行综合地质预报，探明掌子面前方的地质水文情况，对隧道支护参数动态设计、动态施工。在开挖前，先采用瑞士安伯格公司生产的TSP203超前地质预报仪，对掌子面前方100～200米范围内的围岩条件进行探测，提前预知前方较长距离的大致地质条件，是否有溶洞、断层等不良地质存在，安伯格公司的技术总监迪克曼博士还亲自到野三关隧道进行现场演示、讲课，国内TSP地质预报的学术带头人、石家庄铁道学院的刘志刚教授也多次到野三关隧道亲自测试，大大提高了TSP超前地质探测水平。与TSP辅助配套的另一个措施是采用超前水平探孔，长度为30米左右，主要探测前方的水文地质情况，是否存在岩溶水、裂隙水、水囊等，同时可在TSP探测的基础上进一步验证前方的围岩状况。每一个开挖循环，技术人员还要对掌子面的地质情况现场进行细致的察看，分析岩性、测量产状，绘出地质素描图，与TSP探测、超前水平探孔预测的地质情况进行比对，对掌子面前方的地质情况进行综合判断，提高地质预报的准确性。
----溶洞处治施工技术。野三关隧道溶洞多、规模大，项目部技术人员针对各溶洞的不同情况，综合专家意见，制定切实可行的施工方案，安全地完成了各溶洞的处治施工。如右线3号溶洞空腔长130米、宽10～57米、高50米，溶洞腔壁为中薄层状灰岩，若干万年前发生崩塌，底部有厚达数十米的岩块堆积体。施工中采用长管棚跟管钻进超前预注浆，台阶法开挖，拱形工字钢支撑，基底注浆加固，取得了较好的效果。由于隧道需从溶洞崩塌堆积体内通过，围岩很破碎，自稳能力低，需采用较强的超前支护方可保证施工安全、结构安全和工程质量。采用Φ108mm长管棚超前支护，既可充分利用钢管的承载能力，减小坍塌危险，又可通过在钢管上打孔超前预注浆，固结掌子面前方的堆积体，形成固结拱圈，提高围岩自身的承载能力。长管棚施工的常规工艺是先成孔、再顶管，偶尔遇到坍孔，则采用往孔内注浆、二次扫孔的处理措施。但在溶洞崩塌堆积体内施作长管棚，由于围岩十分破碎，管棚钻孔时，孔壁极易坍塌，时常将钻头卡住，工效甚低，且成孔非常困难。经反复尝试，后采用长管棚跟管钻进施工工艺，较好地解决了以上问题。
---涌水处治技术。出口端多次发生涌水，项目部一方面调整资源配置，优化抽排水方案，加大洞内抽水能力，另一方面在调查水力联系、分析水文地质资料的基础上，制定了排堵结合的涌水处治方案，在富水段采用长短管交替注浆，减少总涌水量，对主涌水点则采用管道引入隧道排水系统将水排走。
众志成就“天路华章”
在沪蓉西工程全线51个土建施工标段中，没有哪一个项目像野三关隧道这样，让建设者魂牵梦绕，让各级领导牵肠挂肚！
省交通厅副厅长、沪蓉西指挥部常务副指挥长徐健在沪蓉西全线到过次数最多的隧道可以说是野三关隧道。每当隧道遇到大的困难，他总是出现在洞内，每逢重大节日，他总是要到现场慰问大家。2007年3月17日，隧道出口发生大型涌水，徐厅长打着电筒，坐着皮筏，深入到洞内逐个察看每个涌水点的情况，并召集各方开会研究处理措施。省指副指挥长王小璜、白山云、王敬平，总工程师曹传林等也多次赴现场检查指导安全生产、质量控制及进度管理等工作。
从进场开始，项目部就高度认识到本隧道施工的复杂性。项目经理董国奇，刚因突发静脉血栓经抢救脱险的一个坚强硬汉，在病床上打电话叮嘱项目部现场管理人员，从点滴抓质量，从细节抓安全，对安全意识教育、质量现场监管、应急救援预案制定及演练、日常安全检查等基础工作，一一落实，常抓不懈。
2005年4月26日，野三关隧道右洞进口突发地质塌方，事先没有任何征兆，几分钟内近万方岩石将隧道拦腰阻断，洞内掌子面27名作业人员被困在地面，情况十万火急。指挥部领导徐健、白山云等不到两小时就从恩施驱车赶至现场，立即成立了现场抢险领导小组，迅速启动紧急救援预案，并通过风水管与洞内人员取得了联系。现场成立的临时救援指挥部制定了三套比选方案，并根据现场实际情况采取挖掘机扒碴的方案，将坍体上方清出一过人通道，再通过对坍腔掉块情况的观测记录进行统计分析，选择合适的时机组织洞内被困人员有序撤出。三小时后，所有被困的27人全部安全脱险。在场的省指和地方政府领导、当地媒体均对项目部管理人员的应急救援意识、作业人员的安全自救意识、组织有序的现场救援过程给予了高度评价。
2006年4月24日，在左洞进口2号特大溶洞处理施工中，党支部书记胡喜峰、副经理刘伟在闻及溶洞腔壁出现开裂的情况后，立即爬上台架进行观察分析，马上下令停止作业，指挥作业人员安全撤离工作面。几分钟后，开裂的岩壁就发生了坍塌，坍方体积达2000多立方米，最大的岩石重达80多吨，立好的拱架和下方的台架，被悉数砸坏。
各级领导的关心和鼓舞，给予了参建职工们莫大的勇气，注入了无穷的活力，正是依靠这份活力和勇气，他们信心十足地克服一个又一个的难题，在与地质灾害的“斗志斗勇”中，一步一个脚印艰难挺进到隧道全线贯通的今天。
巍巍武陵山，永远不会忘记建设者留下的智慧和汗水！
