2022年11月9日,由中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室、广西路桥工程集团有限公司、云南昌保高速公路建设开发有限公司等单位共同举行滇西昌保高速2标昌宁隧道右幅贯通仪式。历时1564天,昌宁隧道利用何满潮院士自主研发的NPR新材料和配套高应力开挖补偿主动支护配套技术,解决了横断山区软岩隧道大变形控制的重大技术难题,提前实现了昌宁隧道单洞贯通,标志着昌宁隧道全幅贯通、昌保高速全线建成通车指日可待。
昌保高速是云南省“十三五”规划、“五网”规划和五年大会战重点建设项目,是云南西南部地区普洱、临沧、保山、芒市、泸水之间的重要联络线。该项目作为省高启动,路线起于凤庆县勐佑镇与昌宁县温泉镇交界处的光山村,经温泉、昌宁县城、柯街、丙麻、羊邑,止于下庄接保山市东南绕城高速公路,其后与在建保山市东南过境绕城高速公路共线,于黑泥田与国家高速公路网G56杭瑞高速连接。昌宁隧道是广西路桥集团“三桥一隧”重点工程,是昌保高速全线通车的“卡脖子”工程。隧道左线长5454m,右线长5429m,埋深406m,断面面积约120m2。隧道区域断裂构造发育,坍塌严重,围岩等级多为V级,岩性以中风化变质砂岩夹片岩为主,结构面间多夹杂炭质岩、石英石及泥质填充物。建设过程中受软岩大变形、涌水、突泥、坍塌等一系列地质灾害影响,施工难度高、施工进度缓慢。
施工期间采用原技术方案“超前小导管+双层钢拱架+喷砼+刚性锚杆+加厚二次衬砌”后,围岩大变形不可控,最大变形量达2125mm,换拱率超过33%,年进尺<100m,严重制约施工进度,威胁施工安全。为了解决这些重大技术难题,广西路桥工程集团有限公司韩玉副总经理与何满潮院士通过会议咨询,确定了NPR锚索试验段示范工程事宜,并针对不同地质段落,隧道建设采用了“四新”技术高效推进各道工序施工:一是采用由TSP超前预报法、地质雷达超前地质预报法、C6XP-2隧道多功能钻机钻孔超前预报法组成的“长-中-短”距离综合超前地质预报系统,更加准确判别掌子面前方围岩情况;二是引进隧道三维激光断面扫描仪,实时、准确、快速、全方位获取隧道空间变形数据,对隧道施工进行风险预警预报、指导隧道信息化施工具有重要作用;三是利用通风竖井及车行横通道辅助隧道主洞施工,成功实现特长隧道“长隧短打”,大大缩短施工工期;四是重点引入何满潮院士提出的软岩大变形NPR锚索高预应力补偿及吸能控制关键技术,成为有效解决昌宁隧道非对称软岩大变形难题的“技术法宝”,为保障了施工安全和工程进度奠定了理论和实践基础。
地处横断山脉的昌宁隧道属于典型的软岩大变形隧道,该项目的顺利实施是深部国重多年潜心研发的NPR新材料的又一次成功应用,标志着NPR新材料必将在未来更好更多地助力国家基础设施建设,服务国家重大需求。昌宁隧道右洞的顺利贯通极大地鼓舞参建人员的斗志,各方单位继续为实现昌宁隧道全幅贯通、昌保高速全线贯通的目标不懈奋进。项目建设对完善云南省路网结构,构建综合交通运输网络,满足交通量快速增长和缓解区域交通压力,促进地区经济资源有效整合,推进地区跨越发展具有重要意义。