6月23日,随着一声炮响,中铁隧道局承建的中国铁路最长隧道斜井——高黎贡山隧道1号斜井主井掘进顺利到达正洞位置。而在此前一天,井深达640.2米的隧道2号竖井主井也掘砌到底。接连实现两大节点目标,标志着高黎贡山隧道钻爆段正式进入正洞施工阶段,开挖作业面也将由10个增加至16个,工程建设按下“加速键”。
大瑞铁路东起大理,向西跨越漾濞江、顺濞河、银江大河、澜沧江、怒江等大江大河,西至瑞丽,全长约331公里,是国家“一带一路”倡议中泛亚铁路(西线)中缅国际铁路通道的重要组成部分,对加强周边国家实现跨境合作、互通互联和加快边疆民族地区跨越发展具有重大意义。
全长34.538千米的高黎贡山隧道是中国铁路第一长隧,为大瑞铁路控制性工程,位于喜马拉雅地震带,受印度洋板块与欧亚板块碰撞挤压,囊括了隧道施工几乎所有不良地质和重大风险,施工难度在世界隧道修建史上首屈一指。
中铁隧道局承担高黎贡山隧道29.307千米的施工任务,其中,出口正洞14千米采用2台TBM施工,同时设1条斜井、2座竖井辅助施工。高黎贡山隧道的建设,创造了八项国内第一:隧道规划了24条线路,选线1032千米,是中国铁路选线最多的隧道;隧道设计周期10年,施工周期10年,是国内设计施工周期最长的隧道;隧道长34.538千米,是中国第一铁路长隧;1号竖井主井深762.59米,副井深764.74米,是中国铁路最深竖井;斜井副井长3870米,是中国铁路隧道最长斜井;先进的TBM工法首次在滇西南复杂地质条件下使用;“彩云号”TBM直径9.03米,是中国自主研制的国内最大直径硬岩掘进TBM;“彩云1号”TBM,是中国第一台再制造TBM。
此次到底的高黎贡山隧道2号竖井主井深640.22米,比广州“小蛮腰”(总高度600米)多出40.22米,距离高黎贡山隧道出口14425米,起着“长隧短打”的重要作用。斜井主井长3850米,是加快施工进度、解决通风、用电、排水问题的重要辅助坑道。
受异常复杂的地质影响,中铁隧道局建设者们在竖井、斜井施工中面临着涌水、坍塌、大变形、高地温等重重考验。2号竖井主井最高涌水量141.76立方米/小时,远超过竖井施工10立方米/小时的安全出水量。工人只能穿着雨衣、踏着雨鞋在狭小的环境里头顶瀑布、脚踏激流施工,效率极低。斜井施工环境温度高达38.1℃。
同时,受亚欧板块和印度洋板块相互构造影响,高黎贡山地应力极大。经测试,斜井最大地应力为水平应力31.22MPa,围岩强度应力比为0.06,相当于每一平米承受着3122吨重物重压,属极高地应力。由此导致隧道初期支护严重变形,喷射混凝土严重开裂掉块,局部钢筋拱架扭曲呈“Z”“S”型。据统计,斜井施工初支变形开裂共19次,隧道处理变形造成工期延误数月,累计施作套拱补强500多米。
面对重重困难,中铁隧道局多次邀请院士专家现场把脉,建设、设计、监理、施工等单位现场研讨,攻克了前进路上一只只“拦路虎”:遵循“防、排、截、堵”原则,利用隧道超前地质预报、TSP地震波、地质雷达、红外探水及超前水平钻等先进技术,扩大预测范围,详细探明前方地质情况,并通过多种措施加大抽水排水,解决了大涌水难题;积极探索应用隧道制冷技术及开展高温环境下混凝土材料研究,投入200多万元修建了制冰厂、制冷库,施工现场放置冰块,准备高温应急药品等,减轻高地温给施工带来的不利影响;通过优化施工方案、调整支护参数、改进工艺工法、缩短封闭时间,采取双层拱架、实施初支补强及施作二衬、增加监控量测频率等措施,形成了一套大变形控制技术措施,攻克了极高地应力挑战。
高黎贡山隧道是中国第一次穿越横断山脉的超级工程,它的建设,有利于进一步了解横断山脉的地质情况,对川藏铁路等同类型工程提供研究案例。
大瑞铁路建成后,将连通中缅国际铁路中国境内的“最后一段”。届时昆明至瑞丽700多公里的行程时间将由公路运输的9小时减为铁路运输的5小时,极大推动中国与东南亚、南亚国家的交流与合作,助力国家“一带一路”倡议实施,重塑“南方丝绸古路”的辉煌。