兰渝铁路“头号重难点”胡麻岭隧道胜利贯通

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兰渝铁路呼玛岭隧道通过时，奋战八年多的中铁十九局(601186，诊断单位)的施工人员笑了。

张振宇

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6月19日，被国内外隧道专家誉为“中国罕见、世界难”的兰渝铁路“第一难工程”呼玛岭隧道顺利竣工，标志着兰渝铁路全线通车的最后阶段。

兰渝铁路是中国西部铁路网的主骨架，连接着黄河和长江流域，是兰新经济带和川渝经济带之间的重要“钢桥”，是“一带一路”沿线的重要交通大动脉。兰渝铁路经过的地区被称为“地质博物馆”，是我国地质条件最复杂的山区长干线铁路。

中铁十九局集团修建的呼玛岭隧道长13.6公里，是兰渝铁路中最困难也是最后一个节点工程。经过几年的建设、探索和科研，建设者们经历了数千次工艺试验，施工问题不断得到解决。

2017年6月19日上午10时30分，手机、电视和互联网被同一个消息屏蔽:兰渝铁路呼玛岭隧道。

为什么隧道会引起这样的轰动？呼玛岭隧道是兰渝铁路最困难的路段，在施工过程中遇到了罕见的世界性“第三系富水粉砂岩”问题。一条173米的短隧道被钻了六年，平均每天不到8厘米。

这么困难的时候你为什么坚持要通过？如果把兰渝铁路比作一条蜿蜒的龙，那么这条龙必须从甘肃省兰州这个一带一路的重要城镇出发，首先穿过兰州榆中县和定西安定区之间的呼玛岭，然后一路南下，穿过万水千山到达重庆。也就是说，必须从呼玛岭挖一条双线大断面隧道。

面对世界范围的呼玛岭隧道问题，中国铁路的建设者们花了八年多的时间，通过不断的自主创新，探索新的施工技术和材料，一点一滴地啃下这块“硬骨头”。

遇到罕见的问题

2009年2月18日，兰渝铁路公司召开兰州市呼玛岭隧道建设动员会。紧接着，承担了呼玛岭隧道施工任务的中铁十九局集团，在该隧道兰州方向入口和重庆方向出口的6个作业口以及1号至4号斜井同时开工。当时，他们计划在四年内完成隧道建设。

早在方案设计阶段，设计单位中铁一局就预见到了地层的复杂性和艰巨性。然而，在路线经过的定西盆地，这种地质成分分布很广，根本无法避免。基于沿线的综合经济和社会考虑，目前的路线方向是唯一的选择。

“开工前，勘探单位认为隧道地质围岩属于四级和五级，均以泥岩、砂岩夹泥岩和砾岩为主。虽然这种地质条件的施工难度很大，但以我国隧道施工的水平是可以从容应对的。”中铁十九局集团副总经理、兰渝铁路项目部项目经理曲表示，他们后来遇到的问题完全出乎意料。

呼玛岭隧道设计开挖宽度为15.02米，高度为12.74米..其中，140米长的部分在水库下面，99米长的部分在河流下面。施工开始后不久的一天，当六个工作面逐渐深入呼玛岭时，3号和4号斜井工作面的地质结构逐渐发生变化，直至变成一种棕黄色的细砂。令现场工作人员惊讶的是，各作业口工作面涌水量逐渐增加，尤其是3号斜井，水流呈射流状，日平均涌水量达到1200立方米，其他作业面日平均涌水量也达到400立方米以上。在水的作用下，细砂变成了泥浆，隧道施工被迫停止。

曲解释说，这种地质构造叫第三系富水粉细砂。第三纪是一个年代地层单位，这意味着该地质构造形成于第三纪。丰富的水意味着高含水量。这种细沙的平均含水量超过20%，周围的岩石是可塑的，就像在豆腐上打洞一样，沉淀物颗粒比玉米粥还要细。

施工过程中，富水细砂边挖边流，无法开挖和支护。此外，地层中还有大大小小的空空洞，地下水被封闭在其中，在开挖过程中会突然涌出。这已经是隧道施工中遇到的最薄弱的地质，稍有不慎就会变形坍塌，造成人员伤亡。

“三法合一”问题

“在第三系富水粉细砂层这么长的地段修建隧道，在国内外尚属首例。特别是这种细砂与以前遇到的有很大的不同，尤其是与水相互作用后，目前国内外还没有成熟的技术可以借鉴。”屈桂说。

国内知名专家、中国工程院院士王、、梁，国家勘察设计大师石玉新等国外知名专家赴呼玛岭隧道考察。该隧道被专家誉为“中国罕见，世界难”，被列为兰渝铁路“最重要、最困难”工程。

工程技术人员在实践中不断创新，决定在3号、4号斜井继续采用富水地层常用的真空降水注浆加固方法。

“所谓真正的空降水是指在工作面内及其周围埋设一定数量的排水管，通过真正的空泵的气压排出围岩中的水，尽可能保持围岩相对干燥；注浆加固是在开挖前，将几种特殊的浆液注入工作面，并混合化学材料，使淤泥质围岩变成固体。”中铁十九局的技术人员解释说。

但是，效果并不理想，施工进度非常缓慢。专家和现场工作人员继续共同探索新的施工技术，重点寻找加固围岩的有效措施，解决围岩中水的影响。经过对各种工艺试验的总结和分析，专家们提出了矿山法、NATM法和新方法“三结合”的新思路，辅以综合降水和注浆加固措施，解决了施工难题。

通过三种施工方法的创新性综合应用，呼玛岭隧道最终能够暂时安全稳定施工。虽然每个月只能挖掘8到10米，但现场操作人员可以看到曙光。

一起努力解决这个问题

呼玛岭工程继续推进后不久，施工中遇到了新的问题。随着隧道逐渐进入深埋段，1号和2号斜井进入高压富水区的长段。所谓高压富水是指地质中不仅含有大量的水，而且还含有极强的压力。这样的地质条件会不断形成突水突泥。

2011年8月下旬，1号斜井工作面左侧泥沙突然连续向外涌，现场作业人员紧急搭建了一个泥坝，但涌势仍在继续。“每天流出的沙子多达1600立方米。我们已经建了五座泥坝，最后我们几乎没有挡住沙子，直到沙子离地面210米远。”现场施工人员回忆说，同年9月下旬，2号斜井也发生了类似情况。

随着突水突泥的频繁发生，开挖速度变得越来越慢。经过日夜研究，工程师们最终确定了地面深井降水方案。通过地表深井日夜不停的抽水，富水粉细砂的含水量明显降低，工作面压力降低，隧道施工进度明显加快。

困难一个接一个，专家和操作人员不断克服困难，最终取得了胜利。中铁十九局通过对呼玛岭隧道的大力打击，将技术水平提高到了一个新的水平，获得了先进的径向降水通道系统、低渗透粉细砂地层隧道降水系统等五项国家实用新型专利。(《经济日报》？中国经济网记者戚辉通讯员张振宇)