科研創(chuàng)新穩(wěn)步推進 技術攻關捷報頻傳

——分公司“Ⅸ度地震區(qū)V型縱坡分岔特長公路隧道建設關鍵技術研究”科研項目取得重大進展

為進一步加強自主創(chuàng)新能力建設，推動落實國企改革三年行動中相關科研創(chuàng)新任務，近期，由分公司主持的“Ⅸ度地震區(qū)V型縱坡分岔特長公路隧道建設關鍵技術研究”科研項目振動臺模型試驗于2022年1月12日在西南交通大學陸地交通地質災害防治技術國家工程實驗室順利完成，預示著本項目取得了突破性的重大進展。

“Ⅸ度地震區(qū)V型縱坡分岔特長公路隧道建設關鍵技術研究”為我公司首次在四川省交通運輸廳立項課題，依托G4216線金陽至寧南高速公路巧家支線寧巧隧道，寧巧隧道左線長9069.37m；右線長9103m。隧址區(qū)地震動峰值加速度為0.30g，場地基本地震烈度為Ⅷ度，地震動加速度反應譜特征周期為0.40s，設防烈度為IX度。隧道出口接寧南金沙江特大橋，與橋梁起點相距僅0.25m。受寧南金沙江特大橋影響，出口段（202m）左右線間距最大為2.65m，采用整體式直中墻連拱隧道，直中墻厚為1.4m，高度為7.4m，寬高比僅為0.19。隧道出口段與寧南金沙江特大橋隧道錨平面重疊長度為116m，兩者豎向凈距僅16.6m。受地形和地質條件限制，寧巧隧道在設計中除了考慮地震烈度的影響外，還需考慮線間距變化帶來的隧道凈距設計影響以及隧道V型縱坡對通風和排水的影響。

為解決寧巧隧道高烈度地震區(qū)超薄直中墻連拱隧道設計施工、高烈度地震區(qū)分岔隧道近接施工以及通風與排水等技術難題，形成高烈度地震區(qū)V型縱坡公路隧道設計與施工技術關鍵，本項目開展以下三項主要研究：

（1）V型縱坡特長公路隧道設計關鍵技術研究

（2）高烈度地震區(qū)分岔隧道近接設計與施工關鍵技術研究

（3）高烈度地震區(qū)超薄直中墻連拱隧道設計施工關鍵技術研究

       本次模型試驗從2021年6月開始前期準備和方案編制，11月1日開展模型制作，于2022年1月12日順利完成。模型箱尺寸為2.5m*2.5m*2.2m，隧道襯砌、模型箱和模型土總重量為25t，試驗振動臺最大響應頻率為50HZ，本次試驗振動臺上運行時間約為3小時，通過改變地震波種類和幅值成功完成28種試驗工況。試驗的初步結論認為：超薄直中墻連拱隧道在隧道拱頂、仰拱及仰拱與直中墻連接部位主要發(fā)生受拉破壞，在隧道拱腰、薄直中墻下端及隧道拱部與直中墻連接部位主要發(fā)生擠壓破壞，振動臺試驗結果與靜力模型試驗、數值模擬結果非常吻合。在前期設計中，根據數值模擬的結果對預估的破壞位置及特點，采用了鋼帶加固措施、優(yōu)化中隔墻接頭構造形式及中隔墻基礎形式等方式進行了針對性設防，通過對比加固段與非加固段的試驗結果，設計采用的多項對策對超薄直中墻連拱隧道的抗震性能提高顯著。本次試驗是課題三的一個關鍵性節(jié)點，為該隧道的安全施工、運營提供了科學支撐，同時也將為類似工程建設提供技術參考。