“零沉降”下穿明长城

文/王田露 韩登伦

供图/中交集团

G227项目尕沟隧道

“经过监测，明长城遗址本体沉降值在2毫米以内，符合零沉降标准。”在中交一公局集团青海G227项目尕沟隧道施工现场，项目经理贺涛的通报引起一片欢呼。

尕沟隧道正上方就是西宁市大通县明长城遗址，它是海拔最高、保存最完整的明长城遗址，被誉为“青海八达岭”。经测量发现，尕沟隧道左洞顶距离城墙最短距离仅有58米，施工稍有不慎就可能导致长城墙体破碎、开裂。要实现控制在2毫米以内的“零沉降”标准建设隧道，贺涛感到了巨大压力。

由于尕沟隧道地处青藏高原和黄土高原过渡地带，地质结构复杂，虽然隧道全长只有1588米，却是罕见的全5级围岩隧道—洞内混杂着软泥、黄土、泥岩、砂岩、富水卵石层等。项目团队小心翼翼地开始隧道施工，但很快就遇到了大麻烦：尕沟隧道上方卧着一条宽达7米的卵石蓄水层，洞顶的结构十分不稳定，塌陷风险极高。

起初，项目团队采用常规的帷幕注浆技术，将混凝土浆液注入岩石缝隙中，形成一道止水帷幕。然而，161平方米的大断面开挖给掺水的黄土提供了“活跃”空间，被“激活”的泥水源源不断地冲出，注浆“溃不成军”，止水效果极不理想，原本的技术方案以失败告终。项目团队必须另谋出路，研究新的工艺。

“既然隧道‘怕软不怕硬’，就要想办法给隧道整个‘硬骨头’。”贺涛反向思考，一步步研究如何在隧道内形成更加稳定的支撑。“水量太丰富，注浆在缝隙里还没凝固成形，就被冲散，那我们何不直接把骨架打进山体里？”确定了破局思路，通过查阅资料，贺涛团队锁定了新的施工工艺——高压水平旋喷桩超前支护技术。该技术通过引入水平旋喷专用钻机，沿着隧道掌子面的边缘，利用高压喷射，紧密地向斜上方打出一排孔洞，并向孔洞内迅速旋喷注浆，再接连顶入钢管，形成刚性结构。为了论证新工艺的可行性和严密性，贺涛团队邀请了隧道施工专家到现场踏勘，这项工艺获得了专家的一致肯定。随即，项目团队将高压水平旋喷桩超前支护技术首次应用在青藏高原上。

注浆与钢管在尚未开挖的土体里形成一种类似大棚骨架的保护作用，开挖时，洞内产生的沉降变形被吸收，从而完全避免了对长城墙体的损害。有了如此牢固的保护，软泥不再肆意塌落，单日最高掘进2.4米，新工艺的应用取得了成功。

为了保护明长城，项目团队还上了“双保险”。由于隧道开挖采取挖掘机配合人工的冷开挖方式，难以准确判断地质情况的变化。项目团队还研发了超前探孔技术进行地质预报，并根据围岩软硬变化及时给挖掘机更换不同类型的挖头。在技术团队的不断努力下，实现了15秒完成挖头更换，有效应对多变的地质条件，提高了施工效率，减少了围岩暴露时间，建立了全方位施工安全保障。

在2021年9月，尕沟隧道顺利贯通，完全满足“零沉降”要求，大家长舒了一口气。在一次团建活动中，项目团队近距离感受了明长城的历史文化。面对古朴的城墙，贺涛感慨道：“在这里，我们既是建设者，又是历史文物的保护者。”