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36年來最大秋汛,萬里黃河第一隧如何迎戰這場“大考”

由 大眾網 發表于 人文2022-07-28
簡介濟南黃河濟濼路隧道是世界首次超大直徑盾構隧道穿越地上懸河,防水防汛是建設之初考慮的重要命題,記者從濟南跨黃橋隧管理中心瞭解到,隧道設計時,考慮到濟南的氣候、水文及地理因素,在隧道預留了兩處防汛“關卡”,對內對外進行兩道攔截,保障隧道在汛期能

黃河秋汛怎樣了

在濟南濟濼路黃河隧道北口的一棟樓內,工作人員正全神貫注地忙活手頭工作,五十多個隧道監控畫面同步出現在大屏上……9月底以來,黃河濟南段河道流量持續增加,迎來36年來最大秋汛,黃河洪峰持續推進,對於濟南黃河防汛帶來巨大壓力,而濟南黃河濟濼路隧道運營不到半月,也迎來了第一次防汛大考。

36年來最大秋汛,萬里黃河第一隧如何迎戰這場“大考”

預留兩處防汛關卡

駝峰最高點2。1米

10日上午,記者乘車到達濟南黃河濟濼路隧道南口,南口外側有明顯的一個凸起,高於隧道入口,從入口向內形成縱坡,駕車穿梭於隧道中,能看出整座隧道呈弧形狀,沿途逃生通道依次配置,洞壁上有多處消防設施。

濟南黃河濟濼路隧道是世界首次超大直徑盾構隧道穿越地上懸河,防水防汛是建設之初考慮的重要命題,記者從濟南跨黃橋隧管理中心瞭解到,隧道設計時,考慮到濟南的氣候、水文及地理因素,在隧道預留了兩處防汛“關卡”,對內對外進行兩道攔截,保障隧道在汛期能安全度汛。

“第一處關卡是駝峰,在隧道南北出入口的位置,就是我們看到的凸起的地方是駝峰最高點。”隧道運管中心負責人趙斌稱,駝峰是防汛第一道屏障,為防備城市積水過高灌入隧道內部而設定,南口駝峰最高點高2。1米,北口駝峰最高點高80公分,高度是根據兩側不同的地勢及濟南歷史最大降雨量確定的。

36年來最大秋汛,萬里黃河第一隧如何迎戰這場“大考”

場景模擬推演可以直觀地看到,當隧道外側出現積水時,駝峰如同一道防波堤,對隧道外側水流進行攔截,將水流阻擋,防止流入隧道造成內部積水。南口水位低於2。1米時,水流在駝峰被阻隔,向四周流入,北口水位低於80公分時,積水也不會越過此處的駝峰,濟南南岸城區最高的降水量是在1964年出現的1076毫米,比南口駝峰高度低的多。濟南地勢南高北低,在此處也是如此,因而南口駝峰設計上高於北口。“駝峰的高度就是濟南歷史及未來最高水位的極限值。”趙斌向記者介紹。

目前洪峰影響輕微

每天可應對300毫米特大暴雨量

第一道關是在外部對積水進行了阻隔,而整座隧道的防汛是立體化的狀態,在看不到的地方還有多處阻隔。據悉,濟南黃河濟濼路隧道最低處位於河床下54米,南岸段上部地層的綜合滲透係數為每天1。48 立方米,北岸段綜合滲透係數為每天10。8 立方米,隧道承受的最大水壓約0。65 帕瓦,也就是6。5公斤的壓力。隧道與河床之間的土壤層是一道天然的“隔黃”屏障,在上部空間可以有效防止河水滲入,此次黃河洪峰的到來,對河床下方的隧道影響是非常輕微的。

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“我們內部放置了雨水泵房,隧道出現積水及後及時排水。”濟南跨黃橋隧管理中心排程長周宇告訴記者,隧道出現積水後,泵房會進行運轉,將積水抽取,排入隧道的管道,透過管道進入天橋區的市政管網。

雨水泵房在下潛式隧道比較常見,如濟南玉函路隧道就有雨水泵房的設定,弧形的下潛隧道,排水是重點問題,跨河隧道在排水處理上比普通隧道需要攻克的技術難點更多,建設完成之後,要對排入的市政管網進行疏通清淤,確保排水的及時有效。

“泵房設計流量北岸為1816立方每小時,南岸為2084立方每小時,在市政管網排水暢通的前提下,按照設計標準,隧道每天能夠應對300毫米特大暴雨量。”管理中心相關技術人員稱。

8扇防淹門

可抵擋住最高水位水壓

濟南黃河沿岸地形以平原為主, 由黃河氾濫沖積而成, 是華北平原的組成部分。黃河河道比降上陡下緩, 輸沙能力上大下小, 泥沙沿程淤積, 河床逐年淤高, 形成地上懸河。所以, 需考慮在災害工況導致隧道結構破損引起河水倒灌城區的風險。

“我們在隧道內共有8扇防淹門,東西兩線四個出入口,每個出入口各兩扇,一共8扇。”趙斌稱,每個出入口的兩扇防淹門都是梯次佈置, 防淹門可抵擋住河水最高水位時產生的水壓力, 從而防止河水倒灌城區。

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除此之外,隧道採用鋼筋混凝土結構自防水體系, 即以結構自防水為根本, 施工縫、變形縫等細部構造的防水為重點, 並在結構迎水面設定柔性防水層加強防水。在防水加強層的管片混凝土外表面塗刷防水塗料, 利用它與混凝土毛細孔或裂隙中的氧化鈣反應成結晶, 封閉縫隙。在管片接縫中設定雙層彈性密封墊、嵌縫等多道防線, 並以預製成型的彈性密封墊為接縫防水的主要措施。密封墊設計保證在管片接縫張開量為6毫米、錯位15毫米、水壓力1。2 帕瓦(12公斤壓力)作用下及2個月內管片張開量9毫米、錯位15毫米下不漏水。

對於需要同時下穿江河的城市道路工程、軌道交通工程, 水壓變化、倒灌風險、防洪防汛等是影響隧道後期安全運營的重要因素,黃河濟南段存在水壓高、區域性地層滲透係數大等特點,因此在建設之初,隧道防汛就確定了“以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則。

四班兩運轉

中控室24小時在崗備勤

“把綜合監控系統的監控投到大屏上。”在濟南黃河濟濼路隧道北口收費站南側的一棟樓內,中控排程室排程長周宇在監控大屏下緊盯著每個畫面,時不時地對每個監控點位發出指令,各個點位的工作人員正全神貫注地盯著螢幕,周宇就這樣一遍遍地巡視。

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除了設計與技術上的防汛外,管理中心在監控與現場進行了常態化人力部署。應對此次洪峰,濟南市政資產管理有限公司黃河隧道管理中心的工作人員24小時在崗備勤,對交通、防汛、供電等方面進行全方位監控。

“我們對班次的倒換進行了調整,之前是四班三運轉,目前是四班兩運轉。”趙斌告訴記者,之前的四班三運轉,每個班次8個小時,由於每次交接班會造成監控間隙,不利於對隧道安全的掌控,因此改為了四班兩運轉的模式,12小時一班,每天一個崗位上只需進行一次交接班。

中控排程室在隧道運營中相當於“大腦”的存在,對隧道情況進行監控及排程,在現場有分別負責各個點位的工作人員,現場與排程室實時溝通,出現情況後,排程室發出指令,現場人員根據情況進行處理。

記者現場看到,排程室監控崗位中間的位置是綜合監控系統,該系統對隧道內的照明、排水、消防、廣播等有一個總體的調控,其他崗位是對隧道影像的監控,而綜合監控系統是對隧道內的各處安全設施進行調控,透過工作臺操控,可以遠端控制隧道內部部分設施的啟動,出現問題後可以第一時間做出處理。

齊魯晚報•齊魯壹點記者 於泊升

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