全国首创 这条9公里隧道为何“凹”着修?
四川日报
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□四川日报全媒体记者 寇敏芳
11月3日,历经6年攻坚,G4216线宜宾至攀枝花高速公路金阳至宁南段关键控制性工程宁巧隧道顺利贯通。这条左线长9069米、右线长9103米、最深处埋在山体下约658米的特长隧道,是国内首条洞身整体呈“凹形纵坡”的山岭高速公路特长隧道。
常规隧道多为“凸”形,为何这条要“凹”着修?
在常规的山岭隧道建设中,为了保障施工期间地下水能顺着坡度自然流出洞外,纵坡通常设计成中间高、两头低的人字坡,从剖面看整体是微微凸起的。
宁巧隧道却没有采用这种常规设计,而是反其道而行,在9公里的洞身内“先下坡再上坡”。这并非为了标新立异,而是综合考量两端地形和桥隧衔接条件的结果。
隧道进口顺接骑骡沟互通,出口与主跨1060米的川滇金沙江特大桥无缝衔接。进出口之间存在约26米的高差,而高速公路对纵坡坡度存在严格上限,出洞接桥的坡度更不能随意调整。如果按常规方案直接修过去,要么坡度超限,要么在洞外靠陡坡硬接,都无法同时满足两端的标高要求。
头顶仅隔17米岩层,隧道“下穿”大桥锚体仅仅为了消化高差还不够,另一个决定隧道必须“先下坡再上坡”的原因,是出口端的大桥。
隧道出口紧邻的川滇金沙江特大桥,依靠深埋于山体内的“隧道锚”拉住桥体。而隧道出口必须从锚体正下方穿过,隧道顶部与锚体底部的岩层最薄处仅约17米。如果隧道平着修或是一路单坡修过去,极易挖穿这层薄薄的岩层,危及大桥安全。
因此,建设团队最终采用“凹形纵坡”设计:让隧道到达出口前先向下潜行,从锚体下方更深的安全位置穿过,再向上抬升出洞接桥。这样一来,既保住了17米的安全底线,又把这26米的高差平顺地“消化”在了9公里的洞身内部。配合施工中的微震爆破工艺和实时监测,成功守住了大桥的结构安全。
1.4米超薄中墙,破解高震区难题此外,在隧道出口段,由于“零距离”衔接大桥,洞口横向宽度受桥面宽度限制,建设团队采用了整体式超薄直中墙连拱结构,两洞共用一道中隔墙,最窄处仅1.4米,是国内Ⅸ度地震设防区直中墙连拱隧道中最薄的中隔墙。施工时通过在墙体内加装钢带、优化接头构造,成功解决了高烈度地震区的抗震难题。
宜攀高速是国内单体投资规模最大、四川境内建设里程最长的高速公路项目,线路全长446公里。截至目前,宜攀高速金宁段已建成约60公里。该段线路建成通车后,将结束布拖县、金阳县不通高速公路的历史,金阳、宁南两县之间的通行时间将从3.5小时缩短至1.5小时。