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揭秘施工难度世界第一的陕西“引汉济渭”工程

2016-3-11 11:23| 发布者: admin| 查看: 62| 评论: 0|原作者: admin

摘要: 《十三个五年规划纲要(草案)》勾勒了中国未来五年发展路线图,关乎国计民生的165项重大工程和项目中就涉及陕西的“引汉济渭”引调水工程……这个综合施工难度世界第一的工程,穿越秦岭的输水隧洞施工究竟有多难? ...
            


     《十三个五年规划纲要(草案)》勾勒了中国未来五年发展路线图,关乎国计民生的165项重大工程和项目中就涉及陕西的“引汉济渭”引调水工程……
这个综合施工难度世界第一的工程,穿越秦岭的输水隧洞施工究竟有多难?今天,小编汇总相关资料对其进行解读……
按照国际公认标准,人均水资源年占有量低于500立方米为极度缺水。陕西省人口最密集、经济最发达的关中地区,人均水资源年占有量只有380立方米,也就是说,再不采取措施,关中人将面临无水可喝的局面。这就是为什么陕西省委省政府会启动引汉济渭工程,让汉江水穿过巍巍秦岭,输送至关中的原因。
连通汉江、渭河的秦岭输水隧洞设计流量为70立方米/秒,年平均输水量15亿立方米。目前这里运用世界最先进的机器,正在以10米/天的速度艰难掘进。这个号称综合施工难度世界第一的工程,究竟难在哪儿?中铁第一勘察设计院引汉济渭工程指挥部副指挥长、教授级高工李立民说:
最坚硬的地方有近20公里 现在每天只能推进10米“
确实困难,但也在我们的设计预测范围内。”李立民说,隧洞全长98.3公里,为世界第二;隧洞最大埋深达2012米,也是世界第二,“所以说综合难度排世界第一。
”这样一条大埋深的超长隧洞要穿越地质构造复杂的秦岭山区,面临的通风、运输、排水、供电以及可能发生的高压突涌水、岩爆、高岩温等地质灾害问题都是世界级的难题。目前以10米/天的速度在艰难掘进,这部分大约有近20公里,是整个隧洞中最坚硬的部分。
“这是一段花岗岩地段。”李立民介绍,岩石按强度分为硬质岩和软质岩两类,而花岗岩属于硬质岩中的坚硬岩,也是所有完整岩石中最坚硬的岩石之一,硬度堪比钻石。在整个工程设计和开工前,学地质出身的他就已经带领着团队,针对秦岭山区复杂的地形地貌和地质构造特征,经过大量地面调查分析、钻探、地球物理勘探和取样试验测试,测得它的抗压强度在96~242MPa之间。
一把刀圈7000多元目前已经更换上千把
要钻通这类高强度的花岗岩,工程项目部订制了世界上专攻硬岩的TBM掘进机。机器产自美国,机身长300多米,刀盘直径在8.02米,价值近2.45亿元。李立民说,机器主轴承设计寿命约15000个小时,打通这段近20公里的花岗岩地段,这台“庞然大物”也就报废了。
这段工程于2015年3月正式施工,实际施工中测得岩石的抗压强度为104~199MPa之间,符合之前设计预期。掘进机的刀盘上有50把刀具,价值近300万元,其中刀圈部分最易磨损,仅一把刀圈就7000多元,目前已经更换了上千把刀圈。“以目前的速度掘进有些缓慢,按照工期,后面可能要辅以支洞采用多种方法施工,才能加快推进。
”这个庞然大物是如何被运到施工现场。李立民说,首先要在山里打支洞,把设备拆卸开,通过支洞运进去,运到主隧洞后,还要人工通过钻爆法打组装洞,就地组装好零部件再开始掘进。整个隧洞的掘进标高是缓慢下降的,大约每前进2.5公里下降1米,目前工程进行到地下约540米深处,而工程的最大埋深在地下2012米。
隧洞挖掘出的矿石五颜六色
“秦岭被誉为地质博物馆。”李立民说,用地质学的眼光审视这条山脉,它蕴含着丰富的宝藏和地质元素。
在李立民的办公室,记者看到了隧洞掘进中挖出的各种颜色的岩石标本。“浅绿色的是绿泥石片岩,黑灰色的是碳质片岩,含铁矿石显肉红色的是石英岩,含红色斑块的是花岗斑岩,白色的是大理岩,还有个含黄铁矿的石英岩在光线的照射下闪闪发光。”李立民说,“所谓钻石、玉石,也是天然矿物的结晶。
”形成于25亿年前的矿石 制成纪念品
在引汉济渭工程建设有限公司文化总监的办公室,一块直径23厘米的石璧,色泽均匀,通体滑顺,铭牌介绍“该石采自引汉济渭工程秦岭隧洞越岭段,桩号K14 600,埋深360米;岩性为大理岩夹闪长岩,系新元古界长角坝岩群沙坝组大理石,距今约25亿年”。类似的还有仿古代礼器制作的刀币形态的摆件,上面刻有用篆体书写的“引汉济渭”四个大字。
这些都是该公司在秦岭南边地下几百米深处最难打通的这段隧洞中,挑选出来的石材加工制作而成。“这些岩石的年代都很久远。”李立民说,目前挖掘出的岩石最远的大约形成于25亿年前,最近的也距今7000万年,而秦岭是4亿年前的古生代时期才上升为陆地的。
就这样,经历了几十亿年的斗转星移,这些岩石历经变迁,带着历史长河的印迹,见证着汉江高峡出平湖、水越秦岭润关中。


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