解说:长江自古以来,就是贯穿中国腹地的黄金水道,但是每到枯水期,江水断流或船只搁浅的情况时有出现,给两岸百姓的生活带来巨大影响。在三峡进行论证的时候,专家们就开始思考这个问题,三峡建成后,如何保证船只的正常运行,蓄水后的三峡水位落差有一百多米,一个简单的船闸无法解决通航问题,因此修建一个双线五级船闸的设想应运而生,但是伴随而来的是施工难度也将史无前例。
1994年1月,双线五级船闸破土动工,当时由中国武警水电部队承建,主要工作是连续开凿十八座山头,打通一条通航作业廊道。
陆佑楣:为了保证以后使用的方便、安全,跟发电跟泄洪没有干扰的话,就在左岸的山体里边开挖的,要挖175米深,等于是挖出一个峡谷来。
解说:然而在花岗岩山体内开凿300米宽、175米深的永久性船闸,其技术与施工难度均前所未有。
李少华(湖北电影制片厂导演):现在我们看到的那个船闸,它是十八座山头挖出来的,它挖下去高的地方就要170多米,非常壮观。
杨清:就整个儿是一个平的了,是一个山包,山体了,完了整体上开挖下一百多米,就开挖到底。
解说:连续开挖十八座山头,船闸的座基才初具规模,,但是随着对山体的开挖,形成了世界水利工程史上最高边坡,纵深170多米。而且由于两侧山体的岩石松动,并向外释放张力,这将会导致船闸闸门无法开启。
陆佑楣:这是由于岩石的岩体的,本来自然的硬的状态是稳定的,开挖了以后,它就失去了原来的,地应力就发生了变化。可能造成岩石不稳定,会往外挤,如果往外挤,就会把船闸挤坏,挤坏了闸门开不了,关不了,那这个船闸就根本报废,没法运行。所以这是一个很大的难题,从理论上计算各种各样的结果,说最终变形有的说要一米多,那这个就根本不成立了,有的说二十公分。
杨清:你虽然开挖完了,支护完了以后,但是它的能量还没释放完,就要浇混凝土了,浇混凝土会不会由于开挖出来的岩体里的能量在释放的时候,岩体是动的,这个闸,除了闸墩是重力式的,它是坐在这儿的,闸墩是坐在这儿的,但是我整个臂是动态的,会不会造成由于山体的动,造成“人”字,不是闸墩完有“人”字门吗,造成山体动的话,“人”字门的最后顶的时候漏水,就关不上了。
郑守仁:如果边坡变形大了,“人”字门开启就困难了,所以要控制山体的变形,达到毫米级。就是要满足闸门运行要求,这是一个比较大的难题,我们最高的边坡是170多米高,所以要控制山体的变形。
解说:由于山体自身具有的张力,开挖后两侧高边坡不具备稳定性,为了平衡山体的张力,工程人员采用了一个大胆的设想,通过打入锚杆、锚索并注入混凝土,将两侧的山体各自缝死锁紧。
郑守仁:我们一个就是锚固,把山体开挖出来,直立坡采用预应力锚索锚固,再有一个,就是还有很多预应力锚杆了,锚杆、锚索给它加固。
陆佑楣:挖出来的槽子两侧用30米到60米深的钻孔,用预应力锚索,施加每一根锚索都施加300吨,使得表层的岩体跟深层的岩体锚固在一起。
杨清:所以这样的话,这么大的山体,等于是整个五级船闸,所以这个工程不可想象。
解说:这条需要几十个人才能抬起来的,就是最长的一根锚杆,而在两侧不到25.6万平方米的直立边坡中,需要打进长短不一的锚杆九万余根。不仅如此,工程人员还沿着锚杆插入的方向,向山体里插入钢筋,并浇筑大量混凝土,随着混凝土的凝固,锚杆和山体就合为了一体。
为了保证建成后的船闸固若金汤,三峡工程建设者在锚固施工中,使用对穿锚索和端头锚索2100多根,95000多米,索孔锚杆、普通锚杆和高强锚杆171000多根,1963000多米,各类锚索和锚杆共计173000多根,总长2千多公里,相当于从重庆到上海的水路距离。这么多的锚索、锚杆,足以显示永久船闸这项工程的艰巨与浩大。
我们现在就穿行在这条人工开凿出来的峡谷中,两侧山体已看不出本来面目,为了保证闸室两边岩体的稳定,工程人员在岩体中打入了17万根锚杆和锚索。一针一线地将直立墙和两侧的高边坡“缝”成了铜墙铁壁,使船闸两边的岩体保证了自身稳定。
陆佑楣:最终监测到的岩体变形的最大只有两公分五,那是在原来预计的范围之内,所以下面的船闸闸室结构都是安全的。
解说:在长达6年的开挖中,工程人员完成土石方开挖4200多万立方米,如果将它垒成截面1平方米的石墙,可以绕地球赤道整整一周。而建成的三峡永久船闸分为五级,水位落差113米,上水和下水的船只分开航行,所以又被称为双线五级船闸。
陆佑楣:这就要把三千吨级的轮船,或者是万吨级的船队都能够从上面下来,下面也可以上去。
郑守仁:我们这个单向货运要达到五千万吨,就是一年五千万吨。
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张梅
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