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堅(jiān)守3500多天 攻克世界級(jí)工程難題
打通川青“腸梗阻” 德勝隧道終得勝

川青鐵路青白江至鎮(zhèn)江關(guān)段自2023年11月28日正式開通運(yùn)營(yíng)以來(lái),旅客發(fā)送量屢創(chuàng)新高。這條從平原開往高原的鐵路線,已成為游客青睞的網(wǎng)紅線。5月11日,一則好消息從四川省阿壩州松潘縣境內(nèi)傳來(lái),歷時(shí)10年修筑,川青鐵路全線控制性工程德勝隧道終于被打通。
這意味著,川青鐵路成黃段全線貫通。未來(lái),從成都出發(fā),乘坐高鐵可直達(dá)5A級(jí)旅游景區(qū)黃龍、九寨溝,再無(wú)阻礙。
川青鐵路成都東至黃勝關(guān)段走向示意圖。成蘭鐵路公司供圖
掘進(jìn),打通生命線、旅游線
假定列車以時(shí)速200公里行駛,預(yù)計(jì)7分鐘可通過(guò)德勝隧道。為了這短短的7分鐘,鐵路建設(shè)者在莽莽高原堅(jiān)守了3500多天,才攻克下這道世界級(jí)的工程難題。
德勝隧道洞身位于龍門山、西秦嶺和岷江3條活動(dòng)斷裂帶交匯區(qū)域,這里是我國(guó)地形地質(zhì)條件最復(fù)雜的地區(qū)之一,地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。
隧道從2014年9月啟動(dòng)建設(shè),前期勘探設(shè)計(jì)就持續(xù)了整整6年。這期間,專業(yè)人員扎根山嶺,完成了80.4平方公里的地理勘測(cè),前后進(jìn)行了十余次線路方案的優(yōu)化,最終確定這近23公里隧道線路的走向。
既然困難重重,為何執(zhí)著選址于此?
德勝隧道洞口。成蘭鐵路公司供圖
據(jù)中鐵二院德勝隧道設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人尹厚繼介紹,德勝隧道所處區(qū)域百年內(nèi)發(fā)生過(guò)5次以上的7級(jí)地震,隧道抗震設(shè)防為8度,在極端災(zāi)害情況下,能夠肩負(fù)起生命通道和物資運(yùn)輸通道的作用。另外,鐵路選線采取先定車站后定線路的原則。川青鐵路松潘車站是全線重要的經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn),交通輻射范圍覆蓋九寨黃龍景區(qū),車站的位置一經(jīng)確定,德勝隧道所處山嶺地區(qū)就成為川青鐵路這條樞紐干線的必經(jīng)之地。這樣一來(lái),旅游資源效益便實(shí)現(xiàn)了最大化。
選線難,建設(shè)更難。通常情況下,一條23公里的山嶺鐵路隧道,建設(shè)周期在4年左右,德勝隧道建設(shè)持續(xù)10年,其過(guò)程可謂險(xiǎn)象環(huán)生。
俯瞰隧道。成蘭鐵路公司供圖
由于這條隧道地處岷江峽谷地帶,周邊松散巖堆密集,受“5.12”汶川特大地震等多次震后效應(yīng)影響,隧道自2014年開工以來(lái),多次受到泥石流、滑坡、強(qiáng)降雨等災(zāi)害影響,給建設(shè)者人身安全造成極大威脅。中鐵二局德勝隧道指揮部常務(wù)副經(jīng)理王淵至今對(duì)發(fā)生在2021年的一次泥石流心有余悸,“當(dāng)時(shí),我和同事正在4號(hào)橫洞附近的工程駐地,十幾秒鐘,奔涌而下的泥石流便沒過(guò)了我們的腿肚子。”
“還有一次,G213國(guó)道因山體滑坡被阻斷,物料運(yùn)輸只能繞行小路,原本300公里的運(yùn)輸距離,貨車多繞了500公里,多花了2天時(shí)間才運(yùn)攏。”王淵說(shuō)。
和普通支撐用鋼材比較,德勝隧道用于支撐的鋼材要大一號(hào)。上面為普通工字鋼,下面為德勝使用的H型鋼。人民網(wǎng)記者 郭瑩攝
不僅有外患,也有內(nèi)憂。德勝隧道周邊地表水系發(fā)達(dá),隧道附近有一條常年有水的沖溝與隧道伴行,水位高于隧道,加上隧道本身巖石裂隙多,透水性較強(qiáng),加大了隧道涌突水風(fēng)險(xiǎn)。2018年,隧道4號(hào)橫洞工區(qū)發(fā)生涌水突泥,造成160米隧道仰拱瞬間被淹沒,重達(dá)百噸工程臺(tái)車被徹底損毀。
然而,最令人頭疼的,還是軟巖大變形,它也被稱為隧道的“癌癥”。德勝隧道與岷江斷裂帶幾乎平行,兩者最近距離僅為500米,構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)對(duì)隧道影響非常大。工程單位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,隧道內(nèi)受到最大的地應(yīng)力數(shù)值曾達(dá)到25mpa,相當(dāng)于人的指甲蓋那么大的地方放一塊250公斤的巖石所承受的壓強(qiáng)。重壓之下,圍巖條件又不理想。德勝隧道內(nèi)分布1條斷層、17條次級(jí)褶皺,平均1公里就有1處,圍巖軟硬相間,部分段落為脆弱的炭質(zhì)千枚巖,遇水便化為粉渣,開掘起來(lái)猶如在沙堆里挖洞,十分艱難。兩項(xiàng)因素疊加,導(dǎo)致全隧三分之一的區(qū)段被軟巖變形嚴(yán)重,制約著工程整體進(jìn)度的推進(jìn)。
距離德勝隧道出口約5公里處,是全隧軟巖變形最嚴(yán)重的段落。直徑18米的開挖斷面,在開掘后的4個(gè)月內(nèi),被擠壓成直徑10米的不規(guī)則形狀。
施工人員正在進(jìn)行貫通最后的施工。人民網(wǎng)記者 郭瑩攝
“遇強(qiáng)則強(qiáng)!”中鐵十六局川青鐵路項(xiàng)目總工程師王建介紹,隧道在開挖的過(guò)程中變形速率高,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),常規(guī)隧道使用的支護(hù)形式和材料難以抵抗。因此,他們選擇了最強(qiáng)韌的支護(hù)材料,在短循環(huán)中采取最強(qiáng)措施,主動(dòng)控制隧道變形。比如,把原有的兩級(jí)支護(hù)改為三級(jí)支護(hù);將支撐用普通工字鋼替換為每米重50千克的H型鋼,打造兩層“龜殼”;把22毫米的常規(guī)錨桿型號(hào)替換成51毫米的中空自進(jìn)式錨桿,密布隧道四周,就像是刺猬的棘刺,再注入水泥漿,固定隧道圍巖……“普通隧道開挖只需要10道工序,我們總共用了48道工序,竭盡全力,和下一次‘變形’賽跑。”王建說(shuō),找到安全建設(shè)的那把“鑰匙”,制約工程進(jìn)度的“卡脖子”問(wèn)題就被順利破解了。
創(chuàng)新!國(guó)內(nèi)單洞雙線合修隧道首次設(shè)置救援站
德勝隧道近23公里,是已建成的全國(guó)最長(zhǎng)的單洞雙線鐵路隧道,投用后,如果車輛在洞內(nèi)發(fā)生火災(zāi),無(wú)法及時(shí)開出洞外,后果將不堪設(shè)想。因此,隧道在規(guī)劃階段就提出要在隧道中修建防災(zāi)救援站的設(shè)想,這在當(dāng)時(shí)屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。
如今,這座長(zhǎng)達(dá)550米的防災(zāi)救援站已經(jīng)建成,猶如將一個(gè)車站修進(jìn)了隧道里。
施工人員正在進(jìn)行貫通最后的施工。人民網(wǎng)記者 郭瑩攝
從規(guī)劃圖上看,這個(gè)防災(zāi)救援站分縱向分為上、中、下3層,整體由35個(gè)洞室組成,長(zhǎng)度超過(guò)3100米,規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。除了正洞救援站,還配套建設(shè)救援疏散平導(dǎo)、疏散橫通道、排煙道,各條通道相互獨(dú)立,互不干擾。
隧道內(nèi)圍巖軟弱,遇水成為粉渣。人民網(wǎng)記者 郭瑩攝
為了詳細(xì)了解救援站構(gòu)造,記者從4號(hào)橫洞進(jìn)入,步行800多米,抵達(dá)位于隧道中部的救援站。救援站左右兩邊,預(yù)留了寬闊的人行站臺(tái)。“通常情況下,列車遭遇事故后疏散時(shí)間只有七八分鐘,考慮到列車停車后乘客走到站臺(tái)需要耗時(shí)較長(zhǎng),因此乘客在站臺(tái)上的時(shí)間非常有限。”王淵介紹,救援站站臺(tái)每隔50米就設(shè)置有一個(gè)安全緊急出口,聯(lián)通救援疏散平導(dǎo),旅客可以通過(guò)這些出口進(jìn)行快速疏散。
“救援站的設(shè)立,體現(xiàn)了中國(guó)高鐵線路飛速建設(shè)過(guò)程中,防災(zāi)救災(zāi)應(yīng)急意識(shí)的進(jìn)一步提升,也為在建特長(zhǎng)隧道防災(zāi)減災(zāi)能力提升提供了可復(fù)制的‘樣板范例’。”一位設(shè)計(jì)人員這樣說(shuō)。
暢連!從成都坐高鐵直達(dá)九寨溝、黃龍
川青鐵路是國(guó)家“八縱八橫”高速鐵路規(guī)劃網(wǎng)“蘭廣”通道的重要組成部分,設(shè)計(jì)時(shí)速200公里,也是“5.12”汶川特大地震災(zāi)后,四川省最艱巨的恢復(fù)重建的交通工程。隨著德勝隧道的貫通,川青鐵路成黃段最后一道建設(shè)關(guān)卡被突破,為該區(qū)段今年通車奠定基礎(chǔ)。
隧道中修建了防災(zāi)救援站,途徑列車一旦在隧道中遭遇危險(xiǎn),可運(yùn)行至救援站緊急疏散旅客。成蘭鐵路公司供圖
無(wú)砟軌道施工完成。成蘭公司供圖
“現(xiàn)在,游客開車從成都去九寨溝需要大概7個(gè)小時(shí),線路通車(后)坐火車僅僅需要3個(gè)小時(shí)左右。”成蘭鐵路公司成蘭建設(shè)指揮部指揮長(zhǎng)李群介紹,這條線路串聯(lián)了九寨溝、三星堆、黃龍等著名景點(diǎn),通車后將極大激活沿線地區(qū)的旅游資源,推動(dòng)川西北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
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