——NPR錨索支護技術在昌保高速昌寧隧道應用紀實

8月的云南昌寧，雨季如期而臨。秀美的茶鄉大地上，到處呈現出青山蔥蘢、碧水婉轉的怡人美景。而在昌(寧)保(山)高速控制性工程昌寧隧道施工現場，施工人員頂著水火兩重天，在嚴酷的施工環境中艱難掘進著。

昌寧隧道是廣西路橋集團‘兩橋一隧’重點工程之一，單幅長5.4公里，隧道圍巖等級多數為V級，地質水文條件復雜，最大埋深406米，建設過程中受非對稱軟巖大變形、涌水、突泥、坍塌等一系列地質災害影響，施工進度緩慢，是昌保高速全線通車的“卡脖子”工程。

昌寧隧道作為昌保高速施工地質條件最復雜、施工難度最大的隧道，每掘進一米，都凝結著廣西路橋集團施工人員的智慧與汗水。昌保2標項目負責人說：“昌寧隧道是昌保高速的控制性工程，我們將NPR錨索主動支護技術應用到昌寧隧道的施工中，解決了隧道建設中遇到的軟巖大變形這一難題。”看著眼前的隧道，他胸有成竹地說：“我們有信心，也有能力，在確保安全、質量的前提下，穩步推進隧道施工，爭取早日實現昌寧隧道貫通。”

NPR錨索支護技術巧解復雜難題

1200多年前，唐代大詩人李白面對猿鳥望而止步的古道，發出了“蜀道難，難于上青天”的喟嘆。而對廣西路橋工程集團昌保高速二標項目部的建設者來說，他們在施工中也遇到了堪比蜀道的復雜難題。

既然是昌保高速的“卡脖子”工程，昌寧隧道的施工難題究竟在哪里?“高富水、巖松軟、大變形，以及涌水、坍塌……地質復雜超出想象，隧道開挖舉步維艱。”項目部技術人員介紹，隧道整體圍巖破碎，受軟巖大變形侵擾，初支沉降收斂大，初支混凝土開裂、掉塊嚴重，拱架扭曲變形嚴重，局部段落甚至增設護拱也難以抵御圍巖變形。對建設者而言，在如此復雜的地質條件下施工，安全風險極高，如何確保隧道工程施工的安全與質量成為首要重任。

“硬骨頭易碎，嫩豆腐難啃”。為了破解難題，確保隧道施工的安全與質量，助力昌寧隧道建設，2021年1月30日，廣西路橋集團邀請中國科學院何滿潮院士及其科研團體通過視頻會議形式就昌寧隧道軟弱大變形問題進行技術交流，提出將NPR錨索主動支護技術應用到昌寧隧道施工建設中。2021年3月10日，院士團隊到昌寧隧道開展各項室內、室外技術驗證試驗，為引入NPR錨索主動支護技術提供數據支撐。2021年4月15日，以何滿潮院士自主研發的以高預應力NPR錨索新材料為主的錨-網-索-帶支護對策及其控制方案，正式在昌寧隧道投入使用，這是NPR錨索主動支護技術首次應用到云南滇西橫斷山區復雜地質條件下的軟巖隧道工程中。

結合試驗段應用效果，項目部將推行力學對策設計、過程優化設計、支護參數設計、施工過程設計、監測反饋設計“五位一體”的動態設計思路，及時調整并優化方案，助推昌寧隧道建設。

昌寧隧道安全高效建設的“支點”

阿基米德曾經說過：給我一個支點，我就可以撬起地球。在昌寧隧道建設中，這句話被善于勇攀高峰的廣西路橋人賦予了新的含義。“在NPR錨索支護技術進入昌寧隧道應用后，大大提高了施工安全和工程質量。而一批批國內一流專家團隊的智慧加盟，尤其是2020年進入國家科技獎初評的何滿潮院士團隊NPR錨索支護技術的應用，則給了項目部和所有建設者強大的技術支撐與安全保障。”項目安全總監介紹，如此強大的科技力量的強勁注入，填補了云南省內隧道NPR主動控制技術的空白，依托昌寧隧道工程，項目部將積極開展相關科研課題與技術攻關工作，借助產學研深度融合的技術創新體系，力爭研究水平達到的國際一流，國內領先。

NPR錨索支護技術的亮點在哪里?隧道工程師介紹：“何滿潮院士團隊研發的具有負泊松比效應的高預緊力恒阻大變形錨索(NPR錨索)，預應力錨索支護作為一種“主動補償”支護，不但能夠提供較大的支護阻力和結構變形量，而且具有超常恒阻力學特性。”高預緊力恒阻大變形錨索支護在巷道支護等礦山小跨度斷面大變形災害控制領域中應用廣泛，但在云南橫斷山區高應力軟巖大跨度公路隧道大變形災害控制工程中應用，尚屬首次。為此，集團公司、何院士科研團隊、各方參建單位積極謀劃，在昌寧隧道保山端右洞選取100m進行工業試驗，通過實測圍巖變形量、鋼拱架壓力以及錨索受力等驗證了該支護方案的可靠性及可實施性。

那么，新技術的應用效果如何?依托昌寧隧道工程開展的軟巖大變形NPR錨索控制技術科研試驗段工作，根據現階段試驗成果分析，利用高預緊力恒阻錨索相互作用下的巖體組合梁及懸吊作用，主動加固圍巖，有效遏制了軟巖大變形，變形量可控制在300毫米以內，目前尚未出現鋼拱架扭曲變形和初支噴射混凝土大面積剝落開裂的現象，有效驗證了具有負泊松比效應的高預緊力恒阻錨索在軟巖隧道大變形工程中應用的可靠性，為昌寧隧道后續建設提供了強有力的技術支撐和保障。這是昌保高速建設史上的歷史性壯舉!

昌保高速全線貫通為期不遠

“三年來，背井離鄉的廣西路橋建設者們，發揮‘圍巖軟弱，意志不弱;地質多變，決心不變;鋼架壓彎，腰桿不彎’的精神，攻城拔寨，克難攻堅，不斷研究探索，利用負泊松比NPR錨索控制技術，多措并舉地解決了昌寧隧道軟巖大變形、開挖進度較慢等難題。”一身軍人本色不改的黨支部副書記感慨地說。這種戰天斗地的奉獻精神可歌可泣，用當代路橋建設者的奉獻精神和價值追求，豎起了一座矗立在云嶺深處的精神豐碑。

在引入NPR錨索支護技術前，昌寧隧道保山端右洞日均進尺1.2m/d，左洞日均進尺1.2m/d。引入NPR錨索后，昌寧隧道保山端右洞日均進尺1.5m/d，左洞日均進尺1.3m/d。整體隧道施工增加NPR錨索施工工序，雖然整個工序循環時間增加了6-8小時，但與原施工圍巖大變形導致初期支護侵限二襯換拱時間相比(換拱風險高、時間長、不確定因素多)，增加了NPR錨索施工后，初期支護變形可控，安全、質量、進度均有保障。截至8月中旬，昌寧隧道左洞掌子面累計進尺2903.8m,累計完成比例為53.2%,剩余量為2550.2m;昌寧隧道右洞掌子面累計進尺3573.6m,累計完成比例為65.8%，剩余量為1855.4m,其中豎井距昌寧端剩余476.6m，距保山端剩余1370.8m。

這是一場人與自然的較量，一場智慧與難題的較量。在高新科技攻關下，在奉獻精神感召下，昌寧隧道正在一米米向前推進著。建設者們用堅強的意志和必勝的信念，攻克了重重難關。在這里戰斗了1000多個日夜的項目建設者，他們以拼搏、奉獻、智慧、汗水為弦，迎風而歌，鏖戰不休，誓讓天塹變坦途。

他們是真正的英雄!昌保高速的全線貫通，已為期不遠。保山的跨越發展，前景可期!(通訊員/楊軍 黃位少)

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