历时近10年打通极高风险隧道看成兰铁

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封面新闻记者曹菲

在四川省绵阳市安州区高川乡海拔多米的地方,葱郁植被覆盖连绵巍峨,与白云蓝天交相呼应。然而,美景之下掩藏的却是极其复杂多变的不良地质,因为这里正处于龙门山地震断裂带。

4月25日,中国铁路建设者在此创造了工程奇迹——跃龙门隧道全线贯通。这条隧道长达20公里,从四川盆地向青藏高原攀升,穿越了十余种不良地质,创造了4项全国第一,属于极高风险隧道。

在近10年的施工中,建设者如何克服困难挑战不可能?4月25日,记者采访到跃龙门隧道项目主要负责人,一一揭秘。

航拍跃龙门隧道洞口

穿越龙门山断裂带创造4项全国第一

跃龙门隧道建设有多难?中铁十九局成兰铁路工程指挥部总工刘国强先从看得到的地形地貌进行了解释。隧道位于绵阳安州区高川乡与阿坝州茂县土门镇之间,穿越龙门山山脉,地形陡峻、岭谷高差悬殊大。线路从四川盆地向青藏高原攀升,高差达到.3米。

掩藏在地形之下的,是看不见的地质条件。

“隧道沿线不良地质复杂多变,属于极高风险隧道。”刘国强说。高裂度地震活动断裂带、岩溶富水带、下穿激流沟壑、高地应力、高地温、软岩大变形、岩爆……十余种不良地质集合于此。隧道内有高瓦斯、硫化氢等有毒有害气体,隧道外部环境受年“汶川特大地震”震后影响,极易发生危岩落石、山体滑坡、泥石流等地质灾害。

作为我国在建铁路最为艰难的越岭隧道之一,跃龙门隧道创造了4项全国第一:辅助坑道规模全国第一,早古生界非煤有害气体逸出段落长度全国第一,5亿年前寒武系高地应力软岩变形段落的长度全国第一,单隧穿越地质地层时空长度全国第一。

洞内施工

遭遇最大“拦路虎”整整10个月掘进受阻

面对前所未见的地质条件和无先例参考的现实,从跃龙门隧道开工之初,建设者就做足了攻关准备。以刘国强为带头人的“刘国强劳模和工匠人才创新工作室”围绕该隧道创建了11项课题,中铁十九局还与中铁西南科学研究院有限公司、山东大学、西南交通大学、北京交通大学等科研单位与院校合作,逐一攻坚克难。

然而,隧道施工最大的“拦路虎”,还是在年出现了。

洞内施工

刘国强告诉记者,年1月,隧道出现了严重的“软岩大变形群洞变形效应”。原本前期施工的中间平导已穿过软岩大变形区段,但在后续施工中,左线隧道和中间平导在高地应力结构变化下,初期支护发生了大变形,最大的一次变形速率高达6厘米每天,中间平导由直径6.5米的圆形洞变成了一个高4米、宽5米的“扁圆洞”。

“要破解软岩大变形就需要在初支完毕后快速打锚杆注浆,但是锚杆孔打多了,原本赋存在围岩里的瓦斯就会立即溢出来,且浓度极高,现场监测仪器立马就会报警,施工队就得立即停工撤离。”他说,“这样反复的干扰对施工组织造成很大影响,整整10个月的时间里,掘进速度严重受阻。”

洞内施工

向行业外“借智”建立多级通风系统

面对施工困境,参建人员采取了“逐个击破”的应对策略。

一方面,他们将原有中间平导的位置进行了外移调整,以减弱“群洞”影响;另一方面,成立了隧道通风施工技术研究中心,专研如何有效提高通风量,解决有毒有害气体的排出。

“在尝试了铁路行业的多种方法后,我们又向行业外‘借智’。”刘国强说。他们从矿业寻找方法,经过科学的计算和通风模型验算,并加以现场实践,独创“特长型高瓦斯隧道阶段型动态施工通风技术”,建立“主+局部”的多级通风系统,彻底解决了特长型、复杂型隧道施工通风安全及高瓦斯管控的难题。

此外,他们针对大变形采用“主动控制”的理念,结合跃龙门隧道“快挖快喷、快支快锚”的隧道机械化配置配套施工体系,首创了软岩大变形两台阶带仰拱(短台阶)快速封闭成环施工工法,终于走出了施工“死循环”。

贯通瞬间

与隧道一起“跃龙门”能力与心智得到提升

王海亮是中铁十九局成兰铁路工程指挥部指挥长,从年跃龙门隧道进场施工,他就开始管理这个项目。“当时想着,最晚年也能干完吧。”他没想到,年之后,隧道建设才迎来真正的挑战。

年4月25日上午,随着最后1米拱部围岩被凿通,经历近10年建设,跃龙门隧道终于贯通。对于王海亮来说,他的管理能力与心智也随着这座隧道的贯通得到了质的飞跃。

洞内施工

“我以前没有干过这么复杂的隧道,它突破了我的行业认知。”他说。通过这个平台,他积累了许多现场施工和技术管理的经验,这对一个工程人来说是非常宝贵的。

在他看来,管理跃龙门隧道项目也是对个人心智的锻炼,“奋斗也好、坚守也好,这个工程让我感受到了建设的艰辛,我从内心觉得自己成长了。”

随着跃龙门隧道贯通,影响成兰铁路全线建设的“肠梗阻”被打通,它也为中国乃至世界高原山区铁路建设提供了宝贵经验。

(文中部分图片由成兰铁路公司提供)




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