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隧道塌方救援行动---多方案并行工作 (11.19)

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1. 引言
2023年11月12日,印度一个正在建设的公路隧道(Uttarakhand Tunnel)发生坍塌,塌方段距离隧道口约270m处,塌方长度大约60m,导致41名工人困在隧道内,但直至目前尚未发生人员死亡,基本的饮食、药物和氧气通过直径15cm的管道输送到被困人员的位置。
2. 隧道概述
该隧道全长4.5km,塌方地点距Silkyara入口270m,塌方段的长度大约60m,如下图所示。

从下图可以看出,隧道距离山顶的最大高度为156m,按照比例估算,塌方段距地表的高度约为最大高度的1/3,即52m左右可能是由于山区钻机很难安置再加上滑坡的原因,他们没有使用垂直打钻的方法进行救援【矿难回顾: 智利圣何塞(San Jose)铜金多金属矿救援钻探计划山东栖霞金矿事故一周年随想】。

3. 救援方案
方案A: 显然,最直接的救援方法就是用挖掘机把落石清理出来,他们最初确实试过了这种方法,但由于岩体破碎程度太大,清理了21m后隧道又发生了塌方,变成了14m,因此放弃了这种方案。
方案B: 方案A遇挫后,救援队启动了水平钻进的无开挖(Trenchless)方案,计划是随钻进安装80cm~90cm的钢管,每根钢管的长度为6m,把这些钢管焊接起来做成一个通道,管道内放入类似带有滑轮的装置,当全部贯通后,工人坐上这个装置然后拉出来。计划很好,但由于岩石的持续塌落以及关键的重型钻机反复出现故障,导致为期一周的救援工作已经放缓。最初使用的钻机钻进速度比较慢,而且最大钻探长度据说只能达到45m, 新运来的美国制造的钻机钻进速度理论上可达每小时 5 m,不过钻机进场后的进展并不顺利。
今为止还停留在11月17日的24m,大约还需钻进36m才能贯通,钻探遇到了瓶颈,再往前推进变得困难重重。

方案C因此,救援人员目前正在探索其他进入隧道的可能性,包括从山顶垂直钻探。如前所述,估算的深度大约为52m,如果有条件放置钻机的话,垂直钻探的进度比水平钻探的进度要快得多,他们最初就应该想到这个方案。不过,比较担心的是他们下套管的能力,如果下不去套管,钻进不会非常顺利。

大多数山区隧道的塌方原因基本相同,无需调查也能大致猜想出来。首先是岩体的节理比较发育,遇到了破碎带,其次是隧道穿过了断层,而地下水的作用加剧了岩体强度的弱化。据报道,隧道段上方发生了滑坡。

4. 多方案并行工作(11.19)
(1) 一个直径未15cm的输送管道已经插入了42m,还剩下18m未贯通,一旦这个管道贯通,就可以输送更多食物和药品等维持生命的物质。
(2) 正在计划在主隧道两侧开挖两条平行的隧道,救援队的想法是如果主隧道进不去,从两侧开挖迂回进入,这个想法是好的,不过,如果同时开挖两侧,势必会引起围岩的扰动,控制不好的话,将会引起隧道新的塌方。
(3) 在山顶钻探垂直竖井的方案也在进行中,目前已经确定了钻探地点,救援对和军队正在清除道路,以便钻机能顺利到达指定位置。原来我以为钻探的是大直径竖井用于提升人员,今天才证实计划钻的是直径15cm的钻孔,用来向工人输送物资。
(4) 将继续努力水平钻探 Silkyara 一侧堵塞隧道的碎石,还将开始从 Barkot 一侧钻探一条小隧道,距离为483m
5. 结束语
星期五晚上(11月17日),隧道围岩发出断裂的声音,这导致隧道内的被困人员产生了恐慌,担心隧道顶板冒落,这也是目前不敢再水平钻进的原因之一。

政府已经联系了泰国专家,他们曾在 2018 年帮助营救了一支被困在泰国洞穴中的青年足球队。此外,他们还联系了挪威岩土工程研究所(NGI),以寻求可能的帮助。

很早以前,史泰龙拍过一个很励志的电影,讲述一个隧道内发生火灾后带领大家从隧道顶部爬出的故事,当然这在现实中是根本不可能发生的事情,即使地下矿发生事故后,人员能从天井爬出来的案例也微乎其微。

来源:计算岩土力学
断裂岩土焊接理论控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-11-26
最近编辑:5月前
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