西南第一長隧道成蘭鐵路平安隧道貫通 人類施工“禁區”又一條通道打開
據微信公眾號“國資小新”17日報道,2月16日,由中國中鐵旗下的中鐵三局、中鐵隧道集團承建的西南地區鐵路第一長隧——成蘭鐵路平安隧道勝利貫通,是我國又一條在海拔3000米以上高原修建的“天路”,也是四川溝通西北的鐵路大通道。成蘭鐵路四川段預計2020年建成通車,屆時從成都出發,2小時可到九寨溝,4小時可到蘭州,川西北也將結束沒有鐵路的歷史。

平安隧道位於阿壩州茂縣境內,為雙洞單線,於2013年10月開建。隧道沿線地質地貌構造條件極為複雜,又由於受汶川特大地震影響,巖性條件極為軟弱破碎。施工期間,多次發生軟巖大變形、硬巖巖爆、湧水、高地温等現象,使該隧道成為成蘭鐵路風險最高、地質最差、難度最大的控制性工程之一。
成蘭鐵路是我國“八縱八橫”高速鐵路規劃網中“蘭廣”通道的重要組成部分,線路起於成都,終點到達蘭州,總長727公里,是我國又一條在海拔3000米以上高原修建的“天路”,也是四川溝通西北的鐵路大通道。成蘭鐵路四川段預計2020年建成通車,屆時從成都出發,2小時可到九寨溝,4小時可到蘭州,川西北也將結束沒有鐵路的歷史。
該隧道的貫通標誌着這條穿越千年歷史的鐵路建設取得重大進展,也預示着汶川大地震災後重建的重要項目成蘭鐵路,這一溝通我國西北、西南的鐵路大動脈開通在即。

比計劃目標提前19個月,長達28.4公里的成蘭鐵路平安隧道貫通,這是鐵路建設上的一個里程碑:它標誌着在強烈地震帶、極端地質條件下,人類在施工“禁區”打開了通道。
成蘭鐵路從阿壩州出川,直達甘肅蘭州,進而可至西亞、西非,是出川鐵路拼圖中極其重要的一塊,也是我國溝通西北、西南的鐵路大動脈,“一帶一路”戰略區域的重要通道。拿下這一要道上的“攔路虎”,背後有多難?
穿越地震帶
平安隧道位於茂縣境內。從成都出發,穿成灌高速、都汶高速、川汶公路,沿岷江逆流而上,足足4個小時的車程,才到達位於高山上的隧道進口施工點。“成蘭鐵路建成後,從成都到這裏,只需要1個小時。”成蘭鐵路公司成蘭建設指揮部指揮長李文戈説。
打通平安隧道,並不容易。有專家把青藏鐵路喻為在“凍豆腐”上修鐵路,宜萬鐵路是在“軟豆腐”上修鐵路,成蘭鐵路則是在“爛豆腐”上修鐵路。
何為“爛豆腐”?平安隧道外的山上,灰黑色的岩石突出,巖體好似一疊紙。“這是千枚巖,看着硬,用手一捏就碎。”中鐵二院成蘭鐵路設計總體負責人鍾新介紹,成蘭鐵路沿線地質構成以千枚巖、板岩、砂岩為主,特點是軟弱破碎。
成蘭鐵路沿岷江地震斷裂帶而上,穿越西秦嶺地震帶、龍門山地震帶。平安隧道所處正是疊溪大地震震中,且毗鄰寶頂溝省級自然保護區。綜合考慮避震、減少地表建設,西南第一長隧由此誕生。“從汶川特大地震來看,路、橋在地震中受損嚴重,反倒是隧道,因位於山體內,更安全。”鍾新説,長隧道更利於抗震,目標是“大震不垮,中震可修,小震不壞”。
不良地質集中
長隧建設,通風是一大難題。普通隧道建設是沿洞架設通風管,洞外用風機強力把新風灌進洞內,逼出濁氣。但隧道越長,風機馬力也需越大。為此,施工方採用“長隧短打”的方式,沿主洞設置了8座輔助坑道,雙線分成32個工作面同時施工。單線28.4公里的平安隧道,建設中打洞實際長度超過70公里,相當於兩條成灌高速。
地震帶、斷層、巖爆、湧水……“尋常的隧道,面臨的不良地質也就一兩種情況,平安隧道是面臨很多種。”李文戈苦笑。
中鐵三局成蘭鐵路工程指揮部總工程師趙治平記得,在2號橫洞的正洞開挖到400米時,突然遇到湧水。“每天的湧水量有6萬立方米”,足足兩個月,在堵洞、抽排減緩湧水量的同時,施工人員踩着齊腰深的水“挺進”。
還有巖爆。隧道開挖時產生很強的水平和垂直地應力,遇到軟巖會變形下陷,遇到硬巖則產生擠壓爆裂的力。巖爆時,小車車頭大小的岩石像子彈一樣彈射出去,且毫無規律可言。
攻克這些難題靠啥?中鐵隧道集團成蘭鐵路工程指揮部安全總監張偉介紹,在隧道建設的5個關鍵環節、重要工序,都使用了大量的先進機械。
創新施工方法
建設條件如此艱難,為何平安隧道還能提前貫通?這源於施工過程中的科技創新。
平安隧道有70%的地段為四級圍巖。中鐵二院成蘭鐵路隧道負責人周躍峯介紹,常規的四級圍巖分為三步開挖,即把馬蹄形的隧道斷面看作一個整體,分為上半部、下半部以及基牀下一個弧形的開挖面(專業術語叫“仰拱”),分別進行爆破、支護、噴漿等工序。
而平安隧道建設中,建設單位和西南交大合作,研發了“軟弱圍巖隧道全斷面(含仰拱)開挖施工技術”,一次性開挖整個隧道斷面以及下部的弧形段。這樣減少了分步開挖的工序,斷面擴大也有利於大型機械操作。“施工進度提升了60%左右。”張偉説,常規技術一個月掘洞80米至90米,新的技術一月能掘洞140米。目前,這一技術已獲得專利,並在成蘭鐵路全線應用。“成蘭鐵路的最大難點和特點是在活動斷裂帶上修鐵路。”成蘭鐵路公司黨委書記、董事長、總經理付國成説。極端的地質條件,讓成蘭鐵路開工段均為試驗段,這在我國鐵路建設史上絕無僅有。
平安隧道啥模樣
**長:**長達28.4公里,是西南地區最長的鐵路隧道;長隧道更利於抗震,目標是“大震不垮,中震可修,小震不壞”。
**難:**修建在地震活動斷裂帶上,處於成蘭鐵路全線最難的安州區到松潘段;處於疊溪大地震震中,毗鄰寶頂溝省級自然保護區。
新:“長隧短打”,沿主洞設置8座輔助坑道;雙線分32個工作面同時施工,打洞實際長度超過70公里。
**快:**施工效率提高60%左右;原本58個月的計劃工期縮短至39個月。
內容來源:中國中鐵