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躍龍門隧道

四個“全國第一”

輔助坑道規模位居全國第一

早古生界非煤有害氣體逸出段落長度位居全國第一

五億年前寒武系高地應力軟巖在變形段落的長度位居全國第一

我國單隧穿越地質地層時空長度位居全國第一

建設重點

●聚焦軟巖大變形主

動控制·☁•、穿越活動斷裂帶節段·☁•、富水岩溶超前地質預報·☁•、特長高瓦斯隧道通風及智慧物流組織運輸等開展科研攻關

已獲得

●工法20項

●專利240餘項

●科技前進獎12項

10月11日▩│↟☁，37gs境內的龍門山脈“洞心”深處▩│↟☁，鋪軌機牽引著鐵軌▩│↟☁，向阿壩方向行進◕╃▩▩✘。每落下一根長軌▩│↟☁，距新紀錄就更近一步◕╃▩▩✘。

飛馳的動車·☁•、不斷延展的鐵路線▩│↟☁，正在轉變中國◕╃▩▩✘。截至2021年底▩│↟☁，全國鐵路營業總里程已突破15萬公里▩│↟☁，位居全球第二；但在川西高原▩│↟☁，還沒有一寸鐵路◕╃▩▩✘。正在建設的成蘭鐵路▩│↟☁，將讓鐵路首次爬上川西高原◕╃▩▩✘。

成蘭鐵路被稱作“超難在建鐵路”▩│↟☁，里程中64%是隧道▩│↟☁，其中全線第三長·☁•、穿越龍門山斷裂帶的躍龍門隧道被視為“難上加難”◕╃▩▩✘。透過10年奮戰▩│↟☁，這條長約20公里的隧道於2022年4月實現雙線貫通▩│↟☁，這是我國鐵路隧道第一次成功穿越巨大災難性斷裂帶◕╃▩▩✘。

“洞穿”龍門山斷裂帶▩│↟☁，背後有哪些奧妙₪◕│✘？邇來▩│↟☁，記者來到成蘭鐵路躍龍門隧道◕╃▩▩✘。

熟悉那個洞

連線成都平原和川西高原 在這個地方建鐵路“難上加難”

從位於綿陽市安州區的鋪軌基地▩│↟☁，坐工程運輸車出發▩│↟☁，沿成蘭鐵路已鋪好的軌道前行▩│↟☁，過橋樑·☁•、穿隧洞▩│↟☁，過了高川車站▩│↟☁，就是躍龍門隧道的入口◕╃▩▩✘。與鋪軌基地平坦廣闊的地勢不同▩│↟☁，這個地方群山環繞▩│↟☁，眼前的龍門山脈連綿起伏▩│↟☁，一眼望不到頭◕╃▩▩✘。

“這是成蘭鐵路高原鋪軌段的起點◕╃▩▩✘。”中鐵八局成蘭鐵路工程指揮部常務副指揮長張華說▩│↟☁，從鋪軌基地出來後▩│↟☁，就一直在爬坡▩│↟☁，整個高原段線路最大坡度為17.8‰▩│↟☁，相當於一公里的里程海提高差達17.8米◕╃▩▩✘。為了安全爬坡▩│↟☁，運送長軌到鋪軌現場的專列▩│↟☁，運載的長軌要比平原狀態下少二分之一左右◕╃▩▩✘。

從成都平原到川西高原▩│↟☁，要翻越中國最長·☁•、最寬·☁•、最典型的南北向山系群體▩│↟☁，因其“橫斷”東西向交通▩│↟☁，故名橫斷山脈◕╃▩▩✘。龐大的地形·☁•、地質條件▩│↟☁，綜合組成了世界少見的鐵路建設之“難”◕╃▩▩✘。

中鐵二院成蘭鐵路專案隧道設計擔負人姜波介紹▩│↟☁，成蘭鐵路地處青藏高原東部邊沿▩│↟☁，位於我國第二地貌臺階（地段高程500―700米）向第一地貌臺階（地段高程3000―5600米）迫切過渡的高山峽谷區◕╃▩▩✘。線路橫穿龍門山·☁•、岷山·☁•、西秦嶺等山脈▩│↟☁，先後跨越盆地區·☁•、中低山區·☁•、高山區·☁•、高原區◕╃▩▩✘。作為試驗段領先建設的成川段▩│↟☁，起於成都青白江▩│↟☁，止於阿壩松潘▩│↟☁，線路全長275.7公里▩│↟☁，海拔從600米爬升到3200米▩│↟☁，可謂一路“爬坡上坎”◕╃▩▩✘。

“難上加難”的躍龍門隧道難在哪₪◕│✘？姜波脫口而出│▩：“躍龍門隧道是成蘭鐵路第一座越嶺隧道▩│↟☁，同時是翻越川西的龍門山◕╃▩▩✘。”

這座雙線隧道左右線單向里程約20公里▩│↟☁，進出口海拔分別為981米和1327米▩│↟☁，正處於成都平原區到川西高山高原區的過渡帶▩│↟☁，其穿越的龍門山斷裂帶是表現活潑的斷裂帶之一◕╃▩▩✘。

“躍龍門隧道堪稱‘地質博物館’◕╃▩▩✘。”姜波介紹▩│↟☁，成蘭鐵路選線設計人員進行了超大範圍的踏勘▩│↟☁，放棄了都江堰·☁•、江油等路線▩│↟☁，選擇從震害·☁•、不良地質相對較少的安州透過◕╃▩▩✘。即使如此▩│↟☁，當龍門山1400米深處被“開啟”▩│↟☁，出現在大夥兒眼前的▩│↟☁，是地動斷裂帶·☁•、斷層完整地帶·☁•、岩溶富水段·☁•、高地溫·☁•、高地應力·☁•、高瓦斯及硫化氫有毒有害氣體·☁•、軟巖大變形·☁•、巖爆等10餘種不良地質▩│↟☁，每一項規模與難度都極為少見◕╃▩▩✘。

保住那個洞

為了克服軟巖大變形難題 從動物脊柱獲得設計靈感

洞內▩│↟☁，左線鐵軌差不多鋪完▩│↟☁，正在進行的是右線鋪軌◕╃▩▩✘。從躍龍門隧道入口進洞▩│↟☁，約5公里處即是穿越的龍門山斷裂帶▩│↟☁，差不多澆築混凝土的隧洞壁下藏有乾坤◕╃▩▩✘。

姜波拿出了一張工程剖面圖◕╃▩▩✘。從圖上可以看到▩│↟☁，隧洞橫著穿過了斷裂帶▩│↟☁，斜交形成約70度角◕╃▩▩✘。斷裂帶如果活動▩│↟☁，會造成山體錯位▩│↟☁，相應地會讓隧洞“折”斷◕╃▩▩✘。如何讓隧洞有韌性▩│↟☁，習慣山體一定程度的錯位₪◕│✘？“動物的脊柱由一段段組成▩│↟☁，相互鉸接▩│↟☁，又能錯位▩│↟☁，它依然中空的▩│↟☁，保護了脊髓◕╃▩▩✘。”設計人員從動物脊柱獲得啟示▩│↟☁，有了“腦洞大開”的設計◕╃▩▩✘。

他們依據斷裂帶錯動的機率▩│↟☁，將受斷裂帶妨礙的170米隧洞▩│↟☁，分成22個短節段分別建設▩│↟☁，短節間留15釐米的變形縫▩│↟☁，並用特殊的止水帶進行鉸接◕╃▩▩✘。這一設計賦予了隧道習慣錯動及轉動的能力▩│↟☁，山體錯動值在80釐米以內▩│↟☁，整座隧道的結構都不也許產生大的破壞◕╃▩▩✘。這種在鐵路隧道建設中短節段寬接縫的設計及應用▩│↟☁，為世界首創◕╃▩▩✘。

如此的首創▩│↟☁，在躍龍門隧道內很多◕╃▩▩✘。為應對龍門山特殊地質帶來的軟巖大變形▩│↟☁，所採取的創新工法就是其中之一◕╃▩▩✘。

從2012年結束建設▩│↟☁，中鐵十九局成蘭鐵路工程指揮部指揮長王海亮就入駐專案部▩│↟☁，已和躍龍門隧道較勁10年◕╃▩▩✘。他清楚地記憶▩│↟☁，2017年底▩│↟☁，因為高地應力軟巖大變形▩│↟☁，隧道開挖的左線·☁•、平導洞以及右線同時變形加劇◕╃▩▩✘。“群洞效應”下▩│↟☁，正在挖的一寸難進▩│↟☁，已加固的也變了形▩│↟☁，20釐米高寬的H型鋼架▩│↟☁，像麻花一樣被扭曲折斷◕╃▩▩✘。

既有工法全部失效▩│↟☁，2018年1月到8月▩│↟☁，沒有一米掘進◕╃▩▩✘。成蘭鐵路公司·☁•、中鐵二院·☁•、中鐵十九局·☁•、北京交通大學主動開展科研聯合攻關▩│↟☁，結合躍龍門隧道高地應力軟巖大變形特點▩│↟☁，提出“主動控制大變形”理念▩│↟☁，透過非爆開挖·☁•、超前探測地質·☁•、長短錨杆結合·☁•、雙層強支護等方法▩│↟☁，提早加固巖體▩│↟☁，與變形“搶時間”▩│↟☁，有效控制住了變形◕╃▩▩✘。

由中鐵十九局與中鐵二院聯合研發的“高地應力軟巖大變形兩臺階帶仰拱（短臺階）快速封閉成環施工法”被全面推廣到全國鐵路建設中▩│↟☁，成為全路推廣應用的針對大變形5種工法之一◕╃▩▩✘。該技術已獲得中國發明專利授權2項·☁•、日本發明專利1項▩│↟☁，整體技術成果達成國際領先水平◕╃▩▩✘。

打通那個洞

集納多行業多學科之長 實現龐大特長越嶺隧道設計施工的新突破

躍龍門隧道的3號斜井門口▩│↟☁，矗立著一塊高大的紀念石▩│↟☁，“龍門賦”鐫刻其上▩│↟☁，“崑崙練劍蜀水舞▩│↟☁，心澆汗築續天路”濃縮10年奮戰艱辛◕╃▩▩✘。盛大“造石”▩│↟☁，是為了致敬為成蘭鐵路躍龍門隧道建設作出奉獻的每一位參建者◕╃▩▩✘。

“鐵路隧道能成功‘躍龍門’▩│↟☁，是多行業·☁•、多學科的聰明結晶◕╃▩▩✘。”成蘭鐵路公司成蘭指揮部指揮長肖霞林感慨地說◕╃▩▩✘。為突破建設難題▩│↟☁，成蘭鐵路公司組織設計單位中鐵二院·☁•、中鐵十九局·☁•、中鐵五局等參建單位▩│↟☁，與西南交通大學·☁•、山東大學·☁•、北京交通大學·☁•、中鐵西南研究院等院校聯合科研攻關▩│↟☁，集納多行業·☁•、多學科之長◕╃▩▩✘。

“解毒”就藉助了礦山通風的辦法◕╃▩▩✘。躍龍門隧道內瓦斯·☁•、硫化氫兩種有毒有害氣體同時存在▩│↟☁，二者結合▩│↟☁，輕則中毒▩│↟☁，重則燃爆◕╃▩▩✘。毒氣加上高溫▩│↟☁，成為一大“攔路虎”◕╃▩▩✘。由於龍門山的特別構造▩│↟☁，這個地方的非煤地層附存於岩層外表▩│↟☁，有毒有害氣體難以用常規辦法探測◕╃▩▩✘。在川煤集團派來專業通風成員援助後▩│↟☁，中鐵十九局又依據鐵路隧道建設實際▩│↟☁，首創採取“主+區域性”的隧道施工通風系統▩│↟☁，創造性提出“以風定產”通風管理理念▩│↟☁，依據隧道新風量科學分配並進行施工組織管理▩│↟☁，在高瓦斯軟巖大變形段▩│↟☁，綜合施工進度每月從10米提高到35米◕╃▩▩✘。

湧水在鐵路建設中很多見▩│↟☁，但躍龍門隧道的出水量特別嚇人▩│↟☁，鑽炮眼時炸藥放進去就被衝出來▩│↟☁，得綁在鋼筋上頂著放；雨季出水量天天達13萬立方米▩│↟☁，能裝滿68個標準游泳池◕╃▩▩✘。既要面對高湧水量▩│↟☁，又要下穿高川河▩│↟☁，建設者科學施策▩│↟☁，和山東大學李術才院士團隊合作▩│↟☁，開展超前地質預報探測與災難防治技術方面的研究▩│↟☁，提早展現前方未開掘岩石內的水壓環境◕╃▩▩✘。課題“深長隧道重大突湧水災難預測預警與風險控制關鍵技術”獲得山東省科學前進一等獎▩│↟☁，“深長隧道多源地質資訊調和方法與突湧水動態調控關鍵技術及應用”榮獲中國岩石力學與工程學會科技前進一等獎◕╃▩▩✘。

10年來▩│↟☁，躍龍門隧道的建設者們重點聚焦軟巖大變形主動控制·☁•、穿越活動斷裂帶節段·☁•、富水岩溶超前地質預報與災難防治·☁•、特長高瓦斯隧道施工通風及智慧物流組織運輸等▩│↟☁，開展科研攻關▩│↟☁，透過建設已發表核心技術論文40餘篇▩│↟☁，獲得國家授權專利240餘項·☁•、省部級工法20項·☁•、各級科技前進獎14項◕╃▩▩✘。

業內評價說▩│↟☁，躍龍門隧道的貫通▩│↟☁，實現了龐大特長越嶺隧道設計施工的新突破▩│↟☁，為中國乃至世界高原山區鐵路建設提供了寶貴經驗◕╃▩▩✘。

成蘭鐵路將通高原縣城謀變

□王鑫 37gs日報全媒體記者 徐中成

10月9日▩│↟☁，阿壩州茂縣富順鎮上關村村民餘學飛在自家開的農家樂忙碌◕╃▩▩✘。儘管受近期疫情妨礙▩│↟☁，這一天農家樂人不多▩│↟☁，但八九月花開的時節▩│↟☁，從綿陽·☁•、成都等地前來的遊客源源不斷▩│↟☁，一個月的收入有4萬元◕╃▩▩✘。

花是百合花◕╃▩▩✘。上關村距成蘭鐵路茂縣站直線距離僅1公里◕╃▩▩✘。緊鄰交通大“動脈”▩│↟☁，富順鎮規劃以上關岷江百合花谷旅遊風景區為基礎▩│↟☁，使用現有優勢花卉資源和新農村景觀▩│↟☁，打造集花卉觀光·☁•、農家體驗·☁•、美食品嚐·☁•、文化休閒·☁•、康養度假·☁•、親子游樂等功能於一體的花卉主題特色精品村◕╃▩▩✘。餘學飛的農家樂就是借那個東風搞起來的◕╃▩▩✘。

成蘭鐵路成都至川主寺段預計明年建成通車◕╃▩▩✘。嚐到了“甜頭”的餘學飛▩│↟☁，也謀劃起了自家的旅遊發展◕╃▩▩✘。“只搞餐飲太單一▩│↟☁，現在百合花·☁•、向日葵等花卉品種也多了▩│↟☁，得把房子改成民宿▩│↟☁，讓遊客住得下來◕╃▩▩✘。”自家的房屋儘管房間多▩│↟☁，但大多數不帶衛生間▩│↟☁，他籌劃著多掙點錢▩│↟☁，年底前結束改造◕╃▩▩✘。

不止餘學飛▩│↟☁，村裡好幾戶村民差不多行動起來▩│↟☁，比照民宿標準新建房屋◕╃▩▩✘。

村黨支部書記官德軍也在謀劃◕╃▩▩✘。“我們村種了70畝的花卉▩│↟☁，今年已接待3萬餘名遊客◕╃▩▩✘。”他說▩│↟☁，現在重點是提升全村的接待能力▩│↟☁，為遊客提供吃·☁•、住·☁•、遊·☁•、玩一體服務◕╃▩▩✘。接下來▩│↟☁，村上將開展人居環境綜合整治▩│↟☁，穩步推進特色精品村打造▩│↟☁，讓村民不僅吃上“旅遊飯”▩│↟☁，更要吃好“旅遊飯”◕╃▩▩✘。

除了發展旅遊▩│↟☁，發展倉儲物流的規劃也已提上議事日程◕╃▩▩✘。“成蘭鐵路是客貨共線▩│↟☁，送客又運貨◕╃▩▩✘。”富順鎮副鎮長劉波說▩│↟☁，與上關村相鄰的勝利村更靠近茂縣縣城▩│↟☁，綿茂公路透過該村▩│↟☁，臨近還有客運站▩│↟☁，鎮上打算在這個地方選點▩│↟☁，建設倉儲物流中心◕╃▩▩✘。

茂縣發展和改造局副局長高雪桃吐露▩│↟☁，成蘭鐵路通車後▩│↟☁，位於國道247線和規劃茂鹽高速交叉點的富順鎮將躍升為交通樞紐地▩│↟☁，茂縣計劃在這個地方建設物流園區◕╃▩▩✘。成蘭鐵路通車後▩│↟☁，將帶來人流物流的轉變▩│↟☁，高原縣城正在為未來做打算◕╃▩▩✘。（37gs日報全媒體記者 王眉靈）