成功啃下小相岭隧道这块“硬骨头”
中铁二院成昆线隧道专业设计负责人刘志刚
新成昆铁路小相岭隧道。
8月26日,新成昆铁路金口河南站封顶。图据新华社客户端
9月20日,新成昆铁路燕岗双线大桥T梁架设完成。成昆铁路有限责任公司供图
新成昆铁路又称成昆铁路扩能改造工程,是国家西部大开发重点工程建设项目,是“一带一路”建设中连接南亚、东南亚国际贸易口岸的重要通道,并行于既有成昆铁路,全长800余公里,设计时速160公里。
东经102.3892°,北纬28.4763°,是小相岭隧道的地理坐标。历经6年建设,这条横亘在成都平原和大凉山之间的隧道,目前已进入铺轨收尾阶段,为新成昆铁路的全线开通奠定了重要基础。
小相岭隧道从山腹中穿过,全长近21.775公里,穿越10条断层和2条褶曲,为I级高风险隧道,是新成昆铁路上最长、地质结构最复杂、施工难度最高的控制性工程,也是我国目前已修建贯通的第一长单洞双线山岭铁路隧道。
实际上,50多年前,老成昆铁路设计者就提出了小相岭的越岭方案,但碍于当时施工水平及设备配置等原因,设计停留在了纸上。50多年过去,纸上的设计成为现实,小相岭隧道让里程较老成昆铁路缩短了70多公里。隧道变长,里程变短,但随着岁月延续的,是建设者们接续奋斗、往西南交通空白处挺进的决心。
刘志刚是中铁二院成昆线隧道专业设计负责人,2012年参与新成昆铁路扩能改造项目,至今已有10年。初到小相岭,这里还是一片原始地貌,山高谷深,地势险峻。
全长21.775公里的小相岭隧道位于凉山州越西县和喜德县境内,是新成昆铁路最长的隧道;而在其东南侧约25公里处,老成昆铁路第一长隧沙木拉达隧道与其遥相呼应。
上世纪50年代,老成昆铁路建设者来到喜德县,克服艰难险阻,全靠钢钎大锤、肩挑背驮,修建沙木拉达隧道。隧道所在的山谷,被外国地质学家称为“筑路禁区”,暗河、断层、泥石流随处可见,塌方更是时常发生。
半个世纪过去,2016年,又一批建设者重返大凉山,修建难度相当的小相岭隧道。它是打通新成昆铁路的“咽喉”,也是最难啃的骨头,被誉为“新时代的沙木拉达”。
刘志刚介绍,当年的沙木拉达隧道,6000多米的长度已是极限,而50多年后的今天,小相岭隧道开挖长度变长了近4倍。
刘志刚从头到尾参与了小相岭隧道线路勘测、选址、设计、配合施工等阶段。在他看来,新成昆铁路是必要之举。“历经50多年的风雨,老成昆铁路沿线自然灾害频发,抗灾能力下降,每到雨季,泥石流等山地灾害频繁,沿线多属高烈度地震区,地震活动频繁,几乎年年受灾,现有的运营条件和运输能力已无法适应新时代经济发展的需求。”他说。
在国家的统一规划部署下,新成昆铁路于2007年正式开工。50多年前建成的成昆铁路与现在的新成昆铁路,勘察设计单位都是中铁二院。
新成昆铁路线路方向与老成昆铁路基本一致,优化了部分路段,截弯取直,并采用大半径曲线、长隧、高桥等设计方案,避开了许多不良地质路段,更加安全的同时,总里程缩短了236公里。其中,仅小相岭隧道就让里程缩短了70余公里,这对技术施工提出了更高的要求。
在查阅老成昆铁路技术总结资料时,刘志刚发现,实际上,上世纪五六十年代勘察设计时,老前辈就提出了小相岭隧道越岭方案,长度约18公里,但鉴于当时的施工水平及设备配置等原因,方案最终停留在纸上。
隧道每掘进一米,都凝结着建设者无数的汗水。“可以说,新成昆铁路建设之难在峨冕段,峨冕段工程建设之难在隧道,隧道建设之难在小相岭。”刘志刚见证了隧道建设的一个个关键性节点。
新成昆铁路峨冕段地处横断山区东部、四川盆地和云贵高原的结合部,属地质条件极活跃的板块挤压冲突带,线路穿越横断山系东列山脉的大雪山和大、小凉山以及小相岭等,地质条件复杂多样。
一个数据可以窥见小相岭隧道施工建设的难度:隧道施工中遇到涌突水、软岩大变形、岩爆、溜坍等地质灾害百余次。
为攻克新成昆铁路隧道修建难题,成贵铁路公司、中铁二院、施工单位、监理单位40余名专家创建了“隧道建造技术创新工作室”,全力开展新成昆铁路隧道技术攻关,寻找问题症结。
其中,水害是最大的“拦路虎”。刘志刚清楚地记得,2018年10月7日,小相岭隧道二号斜井平导小里程掌子面发生岩溶管道突涌水,出水至今未间断过。“雨季现场实测水量最大约50万方/天,截至目前累计总出水量约2亿方,超过15个西湖的水量。”他说。
中铁二院专业技术人员采取“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的基本原则,利用平行导洞施工快速先行,提前探明地质和地下水,并合理调整平导坡度实现岩溶富水段顺坡施工、提前排放,正洞施工时围岩条件得到了极大改善,通过平导实现运营期“体外排水”,降低了水害风险,也使得安全、质量、进度得到了更好的保障。
2017年12月底
新成昆铁路成峨段约129公里开通。
2020年5月底
新成昆铁路米攀段约108公里开通。
2022年1月10日
新成昆铁路冕米段贯通,复兴号动车组首次开进大凉山。
目前
新成昆铁路全线仅剩峨冕段未通,该段正在加紧建设。
90后何亚涛是小相岭隧道工区技术负责人,2016年毕业后不久就来到项目上,这是他正式参与的第一个项目。这一待就是6年,他也从大学生转变成经验丰富的工程师。
刚来到项目时,办公和住宿地还没有修建好,何亚涛和同事白天就在当地村委会办公,晚上就地而眠。施工时,他进行严格的质量验收和技术指导。隧道里空气浑浊、粉尘弥漫,机械轰鸣声贯耳,大家只能靠着拍肩、比划等动作沟通。治理水害期间,他穿着连体防水裤一直在现场守着,有问题第一时间沟通处理。可喜的是,他负责的小相岭隧道路段中,几乎零缺陷。
今年6月21日上午8点08分,随着最后一米岩体爆破,小相岭隧道实现全线贯通,将正式进入铺轨阶段,为全线通车奠定了基础。贯通那一刻,何亚涛就在现场。“那种喜悦激动的心情难以言喻。”他回忆说。
刘志刚、何亚涛和所有隧道建设者一样,都有着相同的心愿,等通车后,能坐上第一趟列车,好好欣赏一番自己参建的新成昆铁路沿途风景。
新成昆铁路是国家“五纵五横”综合运输大通道的重要组成部分,对实施西部开发和脱贫攻坚、推动中国—东盟自由贸易区建设具有重要意义。该线路通车后,从成都到昆明将由现在的19小时缩短到7小时以内,人流、物流将更加便捷。
时空压缩,发展提速,反映出来的是出行效率的大大提升,也是所有建设者接续奋进的生动写照。
希望时速350公里的成昆高铁早日提上日程
“作为新成昆铁路隧道设计负责人,能参与到这个项目中,我感到非常骄傲和自豪。”在接受华西都市报、封面新闻记者采访时,中铁二院成昆线隧道专业设计负责人刘志刚说,在修建过程中,老成昆精神时刻激励着他们,“希望时速350公里的成昆高铁能早日提上日程,我还能参与成昆高铁的建设。”
:主要有3个,分别是高地应力条件下水平缓倾岩层软岩隧道大变形控制技术、长距离富水水平岩溶循环带隧道排水及施工技术、深埋富水断层破碎带隧道加固及施工技术。
:主要是水土和生态保护的设计理念。对于隧道洞口的位置选择,我们坚持“早进晚出”的进洞理念,就是早进洞,晚出洞,尽量减少隧道洞口边仰坡的开挖和刷方,维持其原状。
另外,在弃渣方面,我们尽量把有用的渣土用作混凝土骨料,或用于路基的填方工程,尽量减少弃方工程。此外,在渣场选择时,我们会避开水源保护区和环境保护区,并且要做一些专门的挡护工程以及绿化和复垦工作,保证渣场在施工完成后,能恢复原来的地貌。
作为新成昆铁路隧道设计负责人,能参与到这个项目中,我感到非常骄傲和自豪。在整个建设过程中,我们遇到了很多问题,流过汗、流过泪,最困难时,真想过放弃,确实是感觉这个工程太难了。但一想到老成昆铁路、老前辈,以及老成昆精神,在他们的指引下,我们努力克服困难,最终坚持了下来。
:我希望,时速350公里的成昆高铁能早日提上日程,希望在我剩余20年的职业生涯中,还能参与到成昆高铁的建设中。
老成昆铁路通过的区域地质环境极为恶劣,曾被外国专家称作“筑路禁区”。在那个装备技术落后的年代,建设者只能凭借血肉之躯去挑战这项几乎不可能完成的任务,创造了世界铁路筑路史的奇迹。据了解,老成昆铁路、美国宇航员登月、苏联第一颗人造卫星,被联合国组织评为“象征二十世纪人类征服自然的三大奇迹”。
新成昆铁路线路走向大致与老成昆铁路一致,其地质复杂程度与施工难度、风险等均为国内屈指可数,难度可见一斑。
在老成昆铁路建设者精神的指引下,小相岭隧道的建设者勇担历史使命,让曾经停留在纸上的设计得以实现。
贯通二字谈何容易?5000余名建设者,历时6年多,克服各种困难,最终将这条“咽喉”隧道打通。
中铁二院成昆线隧道专业设计负责人刘志刚的采访预约过程很曲折,因为他一直奔波在项目和单位间,最终趁着他回单位的间隙,进行了一个小时面对面采访。时间短,工期紧,采访结束后,他又马不停蹄返回项目。
何亚涛毕业后不久就来到项目上,婚后跟妻子聚少离多,很多个春节没能回家。对于这个甘肃小伙子而言,远方家人默默地支持是他坚守的不竭动力。零差错、零失误、零安全事故是他一直追求的目标,他要向大凉山交上一份合格的答卷,为后期运营打好基础。
两人回想起参建经历,都倍感自豪。刘志刚和何亚涛是新成昆铁路所有青年建设者的缩影,他们用一丝不苟的工作态度和精湛业务技能,高质量推进着施工,书写着自己与新成昆铁路的故事。
本版采写:华西都市报-封面新闻记者钟晓璐实习生刘星宇