两年“面壁”为使命惟愿清水润金城
――兰州市水源地项目输水主隧洞全线贯通纪实
工程概况
为从根本上解决城市用水安全问题，兰州市委、市政府于2014年5月启动了兰州市水源地建设项目，该项目被列为兰州市的“一号工程”。经过紧张的筹备，2015年8月20日正式拉开了水源地项目主体工程建设的序幕。
刘家峡水库成为兰州新水源的首选。刘家峡库区的优质水源被引取后，将通过一条地下有压输水隧洞向兰州输送。输水长隧洞穿越永靖县三条岘和徐顶乡，并在徐顶乡两次穿过213国道，一路前行到达兰州市西固区境内。32公里的长隧洞深埋在绵延起伏的大山之中，最大埋深约900米，最小埋深也在百米之上，平均达500米之深。全长约32公里。
为使来自刘家峡水库的优质水源高效分配到不同需水区，在彭家坪和卢家坪各新建一座净水厂，刘家峡库区的优质水源输送至兰州西固区寺儿沟区域后，需要将水量分流至两个水厂。由布置在主隧洞末端的分水井和彭家坪、卢家坪两条分水支线隧洞来实现，彭家坪支线隧洞长约10公里，卢家坪支线隧洞长约1.25公里。
卢家坪净水厂建设规模50万m3/d，彭家坪净水厂建设规模100万m3/d，(服务范围为城关区、安宁区、七里河区、和平和定远组团)。针对刘家峡水库原水“冬季低温低浊，夏季短时高浊”的特点，水厂选用了“强化混凝、复合沉淀、均质滤料过滤、紫外线消毒”的核心净水工艺，并在清水池前进行补氯消毒，处理后的出水水质可优于现行国家《生活饮用水卫生标准》。水厂将原水净化后，通过新布设的配水干管与城市现有自来水管网系统相衔接，最终将来自刘家峡水库的优质水源送进千家万户。
32公里的输水主隧洞和10公里的彭家坪支线隧洞，是控制本工程建设工期的关键。建设者们克服了无路、无水、无电、施工环境异常恶劣等诸多困难，在全线开辟了近40个工作面平行作业的施工组织总布局。参建各方全部实行24小时满负荷工作制，科学组织点、线、面工作关系，特别是选用了两台国际上最先进、快捷的岩石隧洞掘进机来承担24公里主隧洞的掘进任务，是常规钻爆开挖方法速度的5至10倍。
2018年3月28日，春寒料峭。在600米深的竖井下却是热闹非凡，众人翘首以盼，等待着TBM2贯通的那一神圣时刻。随着刀盘与岩石摩擦的声音越来越近，伴着岩块掉落，TBM刀盘慢慢的露出来，TBM的轰鸣声难掩现场施工人员的欢呼声，至此，兰州市水源地TBM2顺利实现全段贯通。此次贯通不仅代表TBM2掘进使命的完成，更标志着兰州市水源地建设工程32公里长的输水主隧洞全线贯通。工程通水后，刘家峡库区甘甜的黄河水将沿着隧洞穿越崇山峻岭，流入金城千家万户。
兰州市水源地建设工程项目是兰州市的“一号工程”。自工程伊始，参建各方即以打造“百年工程、精品工程”为目标而努力拼搏。为保证在最短的时间内实施和完成本项目，发挥专业施工的优势，采用EPC承包模式，并将本项目划分为13个标段，在工程全线37个工作面同时展开作业，参与本项目施工的人数约4800人。
据了解，输水隧洞主洞全长32公里，为压力引水隧洞，以倒虹吸方式穿越洮河，是本工程控制工期的关键项目。根据本工程的施工特点和施工条件，考虑当地水文气象和施工条件的影响，选取最优的施工时段，选用可行的施工技术方案，确定合理的机械效率，以提高施工机械化水平和效率。
输水主洞TBM掘进段为国内首例管片衬砌下的压力洞，受力条件好，能够有效减少水头损失，防止淤沙。全洞为压力流，洞内水流平稳，工作闸门的操作及其土建设备比较简单，施工、维修方便。工程运行期间，水流能够靠自流进入水厂，且全线置于地下，可避免外界污染，节能环保。但双护盾TBM对地质条件的极其敏感，对高地应力下的围岩收敛变形、大的断层破碎带、软如夹层、不均匀性、突涌水、突泥等的不适应，这也正体现了TBM施工的高风险性。输水主隧洞最大埋深900米，地质条件复杂，岩性变化多端，对国产双护盾TBM施工是一个巨大的挑战。承担着24公里输水主隧洞掘进任务的两台TBM是控制工期的关键工作面，也是本项目能否按既定工期目标完工的制约因素之一。
兰州水源地首部钻爆段共6.3公里，主要包括取水口闸门上游控制段、闸门竖井及主隧洞段。主隧洞分别利用1个斜井和3个竖井，共开8个工作面同时施工，创造了平洞单月单掌子面掘进253米的月进尺记录，保障了2016年12月31日首部钻爆段全线贯通的节点目标。首部钻爆段主要的施工难点和控制性节点工程主要在岩塞爆破和穿洮河段。其中，岩塞爆破是兰州市水源地建设工程的控制性节点工程之一，也是项目通水的最后一爆，爆破岩层平均厚度7.5米，位于刘家峡库区水位下30米左右的深度，地质条件复杂，爆破难度大，要求精度高。爆破试验共进行了三次，期间，穿插进行了掏槽孔专项试验，预裂孔专项试验，进口炸药和国产炸药性能比对试验等，从岩塞爆破试验方案到试验结果的分析，多次召开专家会议，讨论参数的可行性，给最后的岩塞爆破成功做了最好技术保证。岩塞爆破前期准备工作即将全部完成，直待最后的成功爆破。
