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历时九年打通天堑 成兰铁路今日成功“跃龙门”

2021年11月28日15:20 | 来源:人民网-四川频道
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人民网成都11月28日电 (郭莹)成兰铁路是我国继青藏铁路之后又一条海拔在3000米以上的高原铁路。线路由成都平原向青藏高原攀升过程中,遇到的首要挑战就是穿越龙门山地震断裂带。今天,这项“超级工程”迎来重大建设节点,随着最后1米围岩被凿通,历经9年建设的成兰铁路跃龙门隧道左线顺利贯通,铁路线整体建设按下“快进键”。

挑战组合出现

在大山里修铁路已属不易,而要在龙门山多条断裂带和破碎带中掘进,实现隧道跨越数百米以上海拔高差,更是难上加难。跃龙门隧道两端分别位于四川省绵阳市安州区高川乡和阿坝州茂县土门,以四川盆地向川藏高原攀升起坡点为进口,开凿进入横断山脉东北边界龙门山脉高山区。它是我国首条穿越龙门山脉的越岭隧道,施工风险极大、施工难度极高,被铁路系统认定为极高风险隧道,也是世界罕见的高难度隧道。

工人在洞内施工,常常汗流浃背。刘忠俊摄

据中铁二院成兰铁路项目经理周跃峰介绍,跃龙门隧道地处“5·12汶川特大地震”灾害核心区,地形陡峻、岭谷高差悬殊大、地质灾害频发,具有“四极三高五复杂”的特点。项目辅助坑道规模位居全国第一,早古生界非煤有害气体逸出段落长度位居全国第一,五亿年前寒武系高地应力软岩在变形段落的长度位居全国第一,我国单隧穿越地质地层时空长度居全国第一,是我国在建铁路最为艰难的越岭隧道之一,举世罕见,设计施工难度可谓上青天。

从设计图上看,跃龙门隧道是一条双洞分修隧道,其左线全长18.98公里,右线全长约20公里,加上平导洞、斜井、通风口等辅助坑道,总建设全长达71公里。按照常规隧道的建设周期,这样的工程最多花费6年,为何跃龙门隧道修了9年?

“因为铁路建设中可能遭遇的不良地质,我们几乎都遇到了。”据中铁十九局成兰铁路项目副总工刘国强说,跃龙门隧道不良地质复杂多变,包括有高裂度地震活动断裂带、早古生界岩溶富水带、下穿激流沟壑、高地应力、高地温、高瓦斯及硫化氢有毒有害气体、岩爆等,同时隧道外部环境受震后效应影响,高山危岩落石、山体滑坡、活跃期泥石流等地质灾害频发,属极高风险隧道。

中铁十九局成兰铁路跃龙门隧道项目指挥长王海亮介绍,为了加快作业进度,项目一开始就开设多个作业面,采用两支队伍对向施工。

“即便这样,进度还是很难提起来。一般隧道建设,能遇到其中地一两种已经让人头疼,而在跃龙门隧道,这些问题组合出现。可谓险象环生。”

2015年,地下900多米深的斜井掌子面突现涌水,每小时达到千余立方米。仅仅七八个小时,6米高的洞口几近淹没,三天才把水抽完。

2018年,项目遭遇极其严重软岩大变形,涉及左洞、右洞及平导洞。同时伴有有毒有害气体溢出,加固机械无法发挥作用,建设一度停摆八个月。

2019年,一斜井瓦斯急速超标,预警设施长鸣,施工人员紧急撤离,采用引排、注浆等措施解决这一问题。

2020年,一横洞再发突涌水,数根水柱猛地喷涌出来,处理耗时近一个月。

……

“通常,隧道的施工指标是月均掘进200米左右,但在跃龙门中却无法实现,各种不利地质因素的叠加,隧道的一个作业面每月平均能掘进10米就算很不错了。”中铁五局成兰铁路工程茂县指挥部总工程师杨志威参与过蒙河铁路、中南通道、西成铁路等线路地建设。他坦言,这样复杂的隧道自己也是第一次遇到。

攻关年复一年

隧道建设中,不少困难需要建设者们克服。其中,就包括高岩温和毒害气体。

洞内施工,工人们往往遇到多项挑战。成兰公司供图

高埋深带来高岩温,跃龙门隧道最大埋深达1445米,室温常年维持在40℃以上,任凭洞外寒风凛冽,洞内施工人员依旧挥汗如雨。大家不得不两小时一换,防止高温晕厥,保证休息补给。

更令人担忧的是,跃龙门隧道是国内罕见的硫化氢、瓦斯两种有毒有害气体并存的隧道。施工过程中,工人“抬头要小心瓦斯,低头要防备硫化氢”。刘国强解释,瓦斯比空气轻,如果有溢出就会飘在头顶上方;硫化氢比空气重,所以往往沉在隧道下方,“硫化氢过量溢出时不易被察觉,不慎吸入会令人瞬间致命。”

正是基于上述原因,隧道通风变得极其重要,一套灵活有效的通风网络体系将成为项目推进的关键因素。

“普通隧道建设中,通风只是辅助设施,但在这里,我们要解决隧道独头掘进8公里的通风难题,还必须想办法要加快隧道内毒害气体扩散。”刘国强说,为此,项目团队多次联系设计院、科研院校、企业单位,探索建立一套灵活的通风网络系统,实现了动态施工组织和安全管控。这套网络系统借鉴了煤矿山开凿通风技术,又结合实际,采用超大口径主风机和局部风机接力运转,层层传输,实现了隧道内毒害气体高效扩散。“现在,我们能够根据每日施工现场环境变化调整通风措施,再进一步调整施工组织,保障施工人员和机械设备安全。”

除了做好通风技术,在关键位置安装监测设备,项目还专门成立监测班组。中铁五局跃龙门隧道瓦斯监测班组负责人朱培江说,瓦斯监测需要专业探测仪器,硫化氢溢出必须立即使用生石灰对其进行中和,在隧道内,监测班组实行了24小时动态监测,确保不留一处风险。

建设加快推进

成兰铁路是国家“八纵八横”高速铁路规划网“兰广”通道的重要组成部分,设计时速200公里,是继青藏铁路后我国又一条在海拔3000米高原修建的铁路。线路连接四川、甘肃两省,与既有宝成铁路和在建的成西铁路相联接,共同构建连通我国西北与西南地区的重要干线铁路通道,它的出现,填补了川西北地区没有铁路的路网空白。

俯瞰隧道。刘忠俊摄

作为全线建设重中之重、焦点工程,此次跃龙门隧道左线顺利贯通,将为右线最后700多米隧道施工创造有利条件,推动了成兰铁路全线贯通的步伐。

(责编:罗昱、薛育建)

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