现场直击：提前7个月贯通 高瓦斯隧道的“智慧”解题法

四川在线记者 曹凘源

10月15日，镇广高速广纳隧道双幅贯通，比计划工期提前7个月。

作为四川省在建高速公路唯一一座高瓦斯隧道，广纳隧道全程为高瓦斯工区，存在高瓦斯、浅埋段、滑坡体、水平岩层、下穿水库施工安全风险高等难点，这就意味着施工过程中可能存在瓦斯泄漏、隧道变形、掉落石块、洞内渗水等风险，施工难度极大。

如何应对如此苛刻的建设条件并实现提前贯通？建设过程中又应用了哪些新技术、新设备？记者进行了实地探访。

隧道穿越高瓦斯地层

施工过程难度大、复杂性强

广纳隧道是镇广高速项目建设的关键节点，项目位于巴中市通江县广纳镇檬子垭村至构花坪村境内，左洞全长3426米，右洞全长3424米，隧道围岩主要是四级、五级围岩。

工程地质学中，把重分布应力影响范围内的岩体称为围岩，可以简单理解为隧道四周围绕的岩石。隧道围岩分成六级，按照新规范，数字越小的围岩性质越好。

“广纳隧道洞身穿越岩层主要为砂泥岩互层，围岩为四级和五级，这两类围岩断裂及软弱结构面较多，岩体呈碎石状镶嵌结构，局部呈碎石状压碎结构，还有部分为散体，也就是完全的砂砾、碎石。”四川省公路设计院设计代表刘科麟介绍，这就意味着隧道内岩体完整性较差，开挖后隧道拱部易发生掉落石块的问题。

另一个需要面对的问题是瓦斯。

瓦斯主要成分是甲烷，无色无味，是一种不易被发现的易燃易爆的气体，在一定条件下，瓦斯可能引发爆炸、燃烧等危险情况。高瓦斯隧道在施工过程中，瓦斯涌出量大于等于3立方米/分钟的隧道工区被判定为高瓦斯工区。

“高瓦斯隧道施工的难点在于瓦斯检测与监测难度大、通风要求高、防爆措施严格、施工安全管理难度大、地质条件复杂。”四川路桥集团镇广高速C1项目部安全副经理李坚介绍，根据现场测定，广纳隧道全部位于高瓦斯工区，这就给施工带来极大的安全风险。

如何解决？刘科麟介绍，针对围岩情况，建设方在设计过程中加强了拱部的超前支护，在洞身拱部范围设置小导管，同时优化了系统锚杆布置，在起拱线以上设置系统锚杆。“相当于给隧道‘植骨生肌’，我们通过小导管和系统锚杆将‘钢筋骨架’固定在隧道壁上，然后进行两次喷浆，相当于给骨架附上肌肉，进行加固，这样既能有效保障施工安全，又能减少隧道喷浆固定用料，从而降低成本。”

而针对高瓦斯施工，建设单位采取将隧道防水层全封闭的措施，在隧道洞口创新设计了水汽分离池、瓦斯排放管。“这些措施可以有效防止隧道底部瓦斯渗透、降低衬砌背后的瓦斯压力，以营造隧道内安全、舒适的行车环境。”刘科麟说。

智能设备+技术创新

修建过程同步开展科研技术课题攻关

把准脉象，下一步便是精准开方治疗。

针对广纳隧道的实际情况，建设单位决定全面采用智能建造，投入多项“大机配套”设备，充分应用新技术、新工艺、新材料、新设备，保证隧道施工安全质量无隐患、无死角。

何为“大机配套”设备？记者在现场看到，隧道口外一侧展示出几台机械装备，有三臂拱架台车、双曲臂凿岩台车等。

“不止这些，我们通过使用智能化设备，减少作业人员数量，以达到‘机械化减人、自动化换人’的目的，从而提高施工效率和安全性，同时降低施工风险和成本。”李坚介绍，例如三臂拱架台车可以减少拱架安装人员数量；自行式仰拱栈桥能快速移动就位，有效降低车辆通行安全风险；安全智慧用电装置具有保证漏电不伤人、欠压不伤设备、线路故障自动预警等优点。据统计，广纳隧道机械化施工率达到100%，累计减少人工数量60%，施工总效率提升30%。

针对高瓦斯工区施工安全，建设单位采用智能监控设备和人工检测相结合的方式对瓦斯进行24小时不间断监测控制。同时，采用智能变频风机，对洞内通风风速风量自动调控，并聘请第三方安保及监测单位全过程辅助监督，在达到节能增效提高施工效率的同时确保全隧道瓦斯量保持在安全阈值之下，有效保证高瓦斯隧道施工安全高效。

“我们还遇到隧道进口端存在长浅埋段、穿越三处古滑坡体、进口逆坡排水、出口端下穿水库等难点，分别对症下药，实现隧道施工过程0事故、0投诉。”蜀道高速集团镇广公司副总经理潘昱行介绍，建设的同时，项目团队同步组织开展两项科研技术课题攻关，取得了《一种隧道变形缝防水结构及隧道施工结构》实用新型专利，进一步提高镇广高速广纳隧道二衬变形缝质量控制。现已成功发表《公路工程瓦斯隧道施工技术研究》《高速公路隧道工程不良地质处治施工探讨》《有毒有害气体自动监控系统与主通风机联动对风速自动控制调节系统的技术应用》等论文，为后续高瓦斯隧道建设提供经验借鉴。

来源：四川在线