建设历时近9年成兰铁路“超难隧道”如何成功“跃龙门”

林麝 · 发表于: 2021-11-29 09:21:59

源自：四川在线

⊙记者：王眉灵

　　成都平原以西，龙门山脉连绵起伏、巍然屹立，经过数亿年的演变，成为地球地质演化过程的活档案。
　　连接成都、甘肃的成兰铁路穿过龙门山中部，从成都平原向青藏高原攀爬，建设难度之大、安全风险之高、环保控制之严，世所罕见。其长达20公里的跃龙门隧道穿越龙门山断裂带，从2013年建设以来，相继遇到了高瓦斯、高岩温、高地应力、硫化氢、岩溶富水、软岩大变形等“拦路虎”，被视作全线“超难隧道”。
　　经过近9年的奋战，11月28日，跃龙门隧道左线实现贯通。“超难隧道”如何成功“跃龙门”？

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不瞎干，用科研和创新破难
　　“超难隧道”难在哪？中铁二院成兰铁路项目经理周跃峰介绍，成兰铁路工程地质条件的复杂程度在世界铁路建设历史上极为罕见，而跃龙门隧道地处5·12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，“是成兰铁路难上之难”。
　　这一条隧道，就有几个全国第一：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一，五亿年前寒武系高地应力软岩在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。

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　　面对清晰可见的困难，建设者们科学应对。
　　中铁十九局成兰铁路项目副总工程师刘国强的办公室门口，挂着“刘国强劳模和工匠人才创新工作室”等4个牌子。“这个创新工作室专门开展施工重难点的技术创新，目的只有一个：早日打通跃龙门隧道。”刘国强说，工作室17人均是生产骨干及技术人员，囊括隧道建设各工种。
　　工作室带头人除了刘国强，还有他的师父、中铁十九局首席隧道专家王俊涛。俩人从2013年跃龙门隧道开建之时就来到现场，面对没有借鉴可借鉴的一个个难题，和中铁二院、北京交通大学、西南交通大学、山东大学等科研单位和院校合作，开展课题研究。
　　2016年，隧道将下穿高川河，由于多年山洪泥石流，河底堆积物太多，常规办法难以判断河床的真正位置。“建设急，但也不能瞎干。”刘国强和山东大学合作，开展超前地质预报探测的研究，准确探明前方富水体的精确位置、富水量的大小、破碎带的规模等，确定了施工方法、加固措施和治水措施，安全、成功穿过高川河。该课题“深长隧道重大突涌水灾害预测预警与风险控制关键技术”于2017年获得山东省科学进步一等奖。

不畏难，改变思路、解决综合性难题
　　跃龙门隧道里，多条施工通道交错，全隧有130多个“十字”和“丁字”交叉路口，为指引安全，洞内特意设置了交通灯。建设高峰期的时候，多辆车辆进出，仅3号斜井每天进出车就达560车次，为此，建设者特意研发了“长大隧道施工交通调度安全管控系统”，进行综合调度。

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　　这样的综合施策，是跃龙门隧道建设的一大特点。成兰铁路有限责任公司成兰指挥部指挥长肖霞林介绍，跃龙门隧道的10余种不良地质，单个攻破都有一定难度，它们聚集在一个洞内，带来的难度系数成几何倍数的增长。

林麝 · 发表于: 2021-11-29 09:22:00

　　2017年底，跃龙门隧道遇到了前所未有的严峻挑战：高瓦斯、硫化氢等有毒有害气体和软岩大变形同时出现，整整10个月的时间，隧道没有一尺进度。“建设陷入了一个死循环。”刘国强说，应对软岩大变形，需要爆破后、在岩壁上快速打锚注浆，但一打洞，有毒有害气体就溢出，且浓度极高，现场监测仪器一直报警，完全无法施工。
　　思路决定出路。项目部锁定“通风”这个症结，成立隧道通风施工技术研究中心，专研如何有效提高通风量。在尝试了铁路建设的方法后，又向行业外“借智”，经过无数次尝试，独创“特长型高瓦斯隧道阶段型动态施工通风技术”，建立起“主+局部”的9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。
　　“在跃龙门隧道，通风已经从辅助施工手段，变为了主要施工举措。”刘国强说，建立通风网络系统后，技术人员每天根据生产计划、地质情况、安全风险等确定通风方案，再根据通风的条件来进行施工组织。
　　跃龙门隧道的有毒有害气体为非煤层溢出，没法提前监控，或采取举措控制其变量。中铁五局发明了“土办法”：用碱性的石灰，来中和酸性的硫化氢。瓦斯监测班组负责人朱培江说，随着掌子面的推进，洞内建立起了喷淋系统，喷撒石灰水来稀释空气中的硫化氢浓度。

不退缩，“不跃龙门誓不还”
　　2019年，跃龙门隧道建设已度过最艰难的时候，中铁十九局成兰项目指挥部却喊出了“不跃龙门誓不还”的口号。这是怎么回事呢？

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　　“建设的办法找到了，需要落实到生产上，但是，有一部分人却失去了信心。”指挥长王海亮回忆。2017年底，王海亮刚刚接棒指挥长，跃龙门隧道建设就进入“瓶颈”，整整10个月没有一尺进度。期间，他带着项目部的技术人员、业务骨干，反复求教、反复试验，直至找到有效的解决办法。正是需要一鼓作气接着干的时候，项目部一些人却打起了“退堂鼓”。
　　2012年跃龙门隧道建设筹备之际，王海亮就来到现场，2017年底接棒，成指挥长至今。“来之前我就想，5年不行就7年嘛，没想到，足足干了9年。”他说，跃龙门隧道难建，早有心理准备，但没想到这么难建。
　　大家的心情能够理解，但是，建设到了这一步，不进则退！王海亮召集班组长以上骨干开“反思会”，鼓励大家以“破釜沉舟”的心态继续推进建设，并喊出了“不跃龙门誓不还”。之后，这句口号在建设中被反复提及，大家越来越有干劲。
　　这种不退缩的干劲，直接影响着建设的进度。项目部测量队队长赵小剑，是一名“90后”，身板又小又瘦，但是工作起来却极其拼命。测量是在隧道中“定准”，为掘进找准方向，每次爆破后，他都第一个冲上去，迎着烟尘、顶着渗水，定下点：“打这儿！”
　　长达20公里的跃龙门隧道，贯通后，其接口的横向误差值28毫米、高程18毫米，分别是规范要求误差值的7%和1/3，精度极高。
　　在隧道左线贯通仪式上，中国工程院院士李术才、北京交通大学博士生导师吴旭发来视频，祝贺建设者们“喜跃龙门”。他们动情地说：“感谢你们不畏艰难、艰苦奋战，成功打通跃龙门隧道，为中国乃至世界高原山区铁路建设提供了宝贵经验。”

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　　跃龙门隧道3号斜井的入口，放置着一块大石头，待明年双线贯通后，一首已经写好的“跃龙门赋”将刻印其上，记录这段攻坚克难的建设历程。
　　朱培江则有个愿望：等成兰铁路通车后，要带上在贵州的家人，“走我修过的铁路，坐火车去九寨沟，看川西高原美景！”

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