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蜀道難于上青天 隧道6年掘進173米

須臾千秋 · 2019-06-14 · 來源:鐵君
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  在蘭渝鐵路線上,有這樣一座隧道,它的所在地原本是一片寂寥無人的黃土嶺,在地圖上連標注都沒有,但在隧道工程的行業內,這條隧道卻鼎鼎有名,它就是胡麻嶺隧道。

  這條全長13.61公里的隧道,運用世界頂級的隧道施工技術,居然耗時8年才徹底建成。要知道,在“基建狂魔”中國人手中,即使是被稱為“世紀工程”的港珠澳大橋,全線建成也不過只用了九年的時間。

  

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  (一)又含水又含砂,隧道穿越粉細砂地層猶如“在豆腐腦里打洞”

  短短的3.25公里穿越第三系飽和富水粉細砂地層,上面有一座水庫和一條河流,使得土層中形成眾多大小不等的水囊。測量發現,每立方米富水粉細砂中,含砂76%,含水24%。

  受施工擾動的影響,圍巖液化十分嚴重,還有突水、涌砂等安全隱患。在問題最嚴峻的“豆腐土層”里,平均每個月只能前進四五米,堪稱“蝸牛爬行”。

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  (地下水示意圖)

  粉細砂地層是最令巖土工程師頭疼的地質環境之一。

  粉砂土是巖石經過風化作用后的產物,顆粒介于細砂土和粉土之間,透水能力極強,當底層的附近存在大量水源,如水庫、河流時,土層里就會形成許多含水量豐富的水囊。

  這些地下水原本與人相安無事,但修建隧道時,一旦要穿過這些水囊,其中蘊含的水就會突涌出來,輕則阻礙施工,重則造成事故。

  

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  (隧道突水)

  在這種條件下打隧道,被形象地比喻為“在豆腐腦打洞”,任何現代化機械都無計可施,整個施工如同“拉鋸戰”,掘進,淹沒,再掘進,進度變得異常緩慢。

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  (發生突泥的隧道)

  如果照這樣挖下去,再過十年也挖不完。

 

  (二)在豆腐腦一般的土層里施工,隧道里的大水如何破解?

  首先是洞內降水。用自動抽水設施進行24小時連續不斷的抽水,將隧道附近的地下水位降低。

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  (正洞降水設施)

  除了預先降低水位外,工程師們還采取了超前支護的方法來減小施工對圍巖的擾動。

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  (隧道外深井降水)

  這樣一來,隧道壁就實現了基本穩固,不會在下一步的開挖時發生坍塌。

  由于土層較軟,新開挖的隧道時刻都有發生變形的趨勢,甚至會由于土體內應力的改變而發生整體下移,這種掌子面超前加固的工法使得隧道壁的受力更加均勻,有利于隧洞結構的穩定,提高整體安全度。

  就是用這套辦法,中國人將施工速度提高到了每月20多米,使得總工期變得可以承受,填補了全球范圍內第三系富水粉細砂隧道修建技術空白,攻克了第三系飽和富水粉細砂地層上打隧道這個國際難題。

 

  (三)這么難修的隧道為什么一定要修?

  

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  蘭渝鐵路是中國境內一條連接甘肅省會蘭州市與直轄市重慶的國鐵Ⅰ級雙線電氣化客貨共線快速鐵路,正線全長886千米,全線橋隧比例72%,設計旅客列車速度目標值為時速160千米,有條件路段預留時速200千米。

  蘭渝鐵路是中國中長期鐵路網規劃中西北至西南區域間客貨并重的大能力運輸新通道,第三條縱貫中國南北的鐵路大動脈。

  從蘭州到重慶,恰好要跨過“一夫當關,萬夫莫開”的秦嶺,這里除了山就是峽谷,幾乎沒有一處是平地,綿延上千公里的山脈根本繞不過,只能和它硬剛。因此,蘭渝鐵路886公里的路程中有72%不是橋梁,就是隧道。

  

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  (秦嶺地形,在業內人士看來有些恐怖)

  蘭渝鐵路通過的黃土高原區和秦嶺高中山區,位于青藏高原隆升區邊緣地帶,在區域地質上位于華北、揚子、青藏(柴達木、羌塘等)諸小板塊相互匯集部位,地質環境極為復雜特殊,地震、暴洪、泥石流災害多發,號稱“地質博物館”。

  蘭渝鐵路需要穿越區域性大斷裂10條、大斷層87條,而這已經是經過精挑細選,最好走的道路了。

  如果不走胡麻嶺,蘭渝鐵路就必須要面臨更為嚴峻的地質環境——地應力。

  在這些地方,由于地殼的變動,巖層遭受擠壓和扭曲,內部蘊藏著大量的能量,這時的地層就類似于一根彎曲到了極致的筷子,只要稍微增加一點擾動就會突然斷裂。在地質學上,這就是我們所熟知的地震。

  相比起來,胡麻嶺隧道的困難還算可控。

  蘭渝鐵路也是精準扶貧的長大干線,沿線22個縣市區中分布著六盤山區、秦巴山區的十多個國家扶貧重點縣。隨著全線開通運營,沿線豐富的農牧業資源、有色金屬資源、煤炭礦產資源有了廉價、快速的鐵路運輸通道,從而加速沿線地區經濟發展、加快沿線群眾脫貧致富。

聲明:文章僅代表作者個人觀點,不代表本站觀點——烏有之鄉 責任編輯:青松嶺

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