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西南第一长隧道成兰铁路平安隧道贯通 人类施工“禁区”又一条通道打开
关键字: 西南第一长隧道贯通西南第一长隧道成兰铁路平安隧道贯通据微信公众号“国资小新”17日报道,2月16日,由中国中铁旗下的中铁三局、中铁隧道集团承建的西南地区铁路第一长隧——成兰铁路平安隧道胜利贯通,是我国又一条在海拔3000米以上高原修建的“天路”,也是四川沟通西北的铁路大通道。成兰铁路四川段预计2020年建成通车,届时从成都出发,2小时可到九寨沟,4小时可到兰州,川西北也将结束没有铁路的历史。
平安隧道位于阿坝州茂县境内,为双洞单线,于2013年10月开建。隧道沿线地质地貌构造条件极为复杂,又由于受汶川特大地震影响,岩性条件极为软弱破碎。施工期间,多次发生软岩大变形、硬岩岩爆、涌水、高地温等现象,使该隧道成为成兰铁路风险最高、地质最差、难度最大的控制性工程之一。
成兰铁路是我国“八纵八横”高速铁路规划网中“兰广”通道的重要组成部分,线路起于成都,终点到达兰州,总长727公里,是我国又一条在海拔3000米以上高原修建的“天路”,也是四川沟通西北的铁路大通道。成兰铁路四川段预计2020年建成通车,届时从成都出发,2小时可到九寨沟,4小时可到兰州,川西北也将结束没有铁路的历史。
该隧道的贯通标志着这条穿越千年历史的铁路建设取得重大进展,也预示着汶川大地震灾后重建的重要项目成兰铁路,这一沟通我国西北、西南的铁路大动脉开通在即。
比计划目标提前19个月,长达28.4公里的成兰铁路平安隧道贯通,这是铁路建设上的一个里程碑:它标志着在强烈地震带、极端地质条件下,人类在施工“禁区”打开了通道。
成兰铁路从阿坝州出川,直达甘肃兰州,进而可至西亚、西非,是出川铁路拼图中极其重要的一块,也是我国沟通西北、西南的铁路大动脉,“一带一路”战略区域的重要通道。拿下这一要道上的“拦路虎”,背后有多难?
穿越地震带
平安隧道位于茂县境内。从成都出发,穿成灌高速、都汶高速、川汶公路,沿岷江逆流而上,足足4个小时的车程,才到达位于高山上的隧道进口施工点。“成兰铁路建成后,从成都到这里,只需要1个小时。”成兰铁路公司成兰建设指挥部指挥长李文戈说。
打通平安隧道,并不容易。有专家把青藏铁路喻为在“冻豆腐”上修铁路,宜万铁路是在“软豆腐”上修铁路,成兰铁路则是在“烂豆腐”上修铁路。
何为“烂豆腐”?平安隧道外的山上,灰黑色的岩石突出,岩体好似一叠纸。“这是千枚岩,看着硬,用手一捏就碎。”中铁二院成兰铁路设计总体负责人钟新介绍,成兰铁路沿线地质构成以千枚岩、板岩、砂岩为主,特点是软弱破碎。
成兰铁路沿岷江地震断裂带而上,穿越西秦岭地震带、龙门山地震带。平安隧道所处正是叠溪大地震震中,且毗邻宝顶沟省级自然保护区。综合考虑避震、减少地表建设,西南第一长隧由此诞生。“从汶川特大地震来看,路、桥在地震中受损严重,反倒是隧道,因位于山体内,更安全。”钟新说,长隧道更利于抗震,目标是“大震不垮,中震可修,小震不坏”。
不良地质集中
长隧建设,通风是一大难题。普通隧道建设是沿洞架设通风管,洞外用风机强力把新风灌进洞内,逼出浊气。但隧道越长,风机马力也需越大。为此,施工方采用“长隧短打”的方式,沿主洞设置了8座辅助坑道,双线分成32个工作面同时施工。单线28.4公里的平安隧道,建设中打洞实际长度超过70公里,相当于两条成灌高速。
地震带、断层、岩爆、涌水……“寻常的隧道,面临的不良地质也就一两种情况,平安隧道是面临很多种。”李文戈苦笑。
中铁三局成兰铁路工程指挥部总工程师赵治平记得,在2号横洞的正洞开挖到400米时,突然遇到涌水。“每天的涌水量有6万立方米”,足足两个月,在堵洞、抽排减缓涌水量的同时,施工人员踩着齐腰深的水“挺进”。
还有岩爆。隧道开挖时产生很强的水平和垂直地应力,遇到软岩会变形下陷,遇到硬岩则产生挤压爆裂的力。岩爆时,小车车头大小的岩石像子弹一样弹射出去,且毫无规律可言。
攻克这些难题靠啥?中铁隧道集团成兰铁路工程指挥部安全总监张伟介绍,在隧道建设的5个关键环节、重要工序,都使用了大量的先进机械。
创新施工方法
建设条件如此艰难,为何平安隧道还能提前贯通?这源于施工过程中的科技创新。
平安隧道有70%的地段为四级围岩。中铁二院成兰铁路隧道负责人周跃峰介绍,常规的四级围岩分为三步开挖,即把马蹄形的隧道断面看作一个整体,分为上半部、下半部以及基床下一个弧形的开挖面(专业术语叫“仰拱”),分别进行爆破、支护、喷浆等工序。
而平安隧道建设中,建设单位和西南交大合作,研发了“软弱围岩隧道全断面(含仰拱)开挖施工技术”,一次性开挖整个隧道断面以及下部的弧形段。这样减少了分步开挖的工序,断面扩大也有利于大型机械操作。“施工进度提升了60%左右。”张伟说,常规技术一个月掘洞80米至90米,新的技术一月能掘洞140米。目前,这一技术已获得专利,并在成兰铁路全线应用。“成兰铁路的最大难点和特点是在活动断裂带上修铁路。”成兰铁路公司党委书记、董事长、总经理付国成说。极端的地质条件,让成兰铁路开工段均为试验段,这在我国铁路建设史上绝无仅有。
平安隧道啥模样
长:长达28.4公里,是西南地区最长的铁路隧道;长隧道更利于抗震,目标是“大震不垮,中震可修,小震不坏”。
难:修建在地震活动断裂带上,处于成兰铁路全线最难的安州区到松潘段;处于叠溪大地震震中,毗邻宝顶沟省级自然保护区。
新: “长隧短打”,沿主洞设置8座辅助坑道;双线分32个工作面同时施工,打洞实际长度超过70公里。
快:施工效率提高60%左右;原本58个月的计划工期缩短至39个月。
内容来源:中国中铁
标签 西南- 原标题:西南第一长隧道贯通,人类施工“禁区”又一条通道打开!
- 责任编辑:陶立烽
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