大理至瑞丽铁路线上号称中国最难隧道的大柱山隧道近日贯通,此时距离它开工已经12年了,让基建狂魔花费12年才打通,这条隧道有多难?
大柱山隧道位于横断山脉,大理至瑞丽铁路是第一条穿越山脉的铁路,横断山脉是世界最年轻的山系之一,横亘巍峨,截断东西,又构造活跃,灾害频发,大柱山隧道穿越澜沧江深大断裂与保山褶皱带交界处,全长不过14千米,但是穿过6条断层破碎带,一路几乎遭遇到复杂断层、突泥涌水、软弱围岩大变形、高地热、岩爆等等隧道工程所能遇到的各种最难最复杂的不良地质。
首先就是涌水,尤其是复杂断层的涌水,由于降水充沛,水系发达,地表水下渗成为巨量的地下水,加上横断山内的岩层十分破碎,很容易被下渗的地下水侵蚀,山体表面上看起来十分完整,内部则像是个大水箱,施工人员最担心的涌水突泥,在大柱山隧道却成了常态,严重的涌水夹杂岩石泥浆形成泥石流,足以将整个工地淹没,每次发生涌水都不得不花费更多时间抽水和填堵裂隙,单日最高22万立方米的涌水,足足可以蓄满88个长50米的标准游泳池,整个工程涌出的水差不多有10个西湖那么多,流出的水甚至形成了一个喷涌9年多的瀑布。其中最为艰难的是燕子窝断层核心地段,燕子窝断层的涌水不仅流量特别巨大,且水压极高,事实上,大柱山的地下水位线位于隧道拱顶以上200-400米的范围,相当于在河底数百米下掘进,如此之高的水压可以轻易冲开断层破碎带围岩,然后将重达20吨的挖掘机冲出40米远,采用高压动水分段引排、超高压聚合注浆配合管棚的注浆堵水加固方案才能缓慢推进,156米的燕子窝断层整整耗费了26个月的时间,平均每天仅能掘进约20厘米。
除了“水深”,还有“火热”的考验,由于构造活跃,岩石内蓄积的热量还未散去,在隧道内形成许多地热源,当机械设备集中作业时,散发出的热量让洞内的环境温度高达40摄氏度以上,高温配合涌出的水形成了天然的桑拿浴,湿度常年高达80%,施工环境如同地狱,为保证施工人员的安全和健康,施工单位长年往隧道施工挖掘面运送冰块降温,每天每个挖掘面需要12吨冰块,施工人员每3小时就要轮换一次,但即使这样,制冷效果仍然不尽人意,最终采用了专门针对隧道降温设计的DV400制冷机,通过循环降温除湿,才将施工面41摄氏度的气温降低到32摄氏度,依然是酷热无比。
除了涌水与地热,还要面对天然气(瓦斯)、辐射、软弱围岩等各种地质条件,完成穿越1270米含有瓦斯气体的煤系地层,应对凝灰岩塌方等各种工程难题,大柱山隧道的掘金过程可以说就是每天与隧道工程可能遇到的所有难题一一较量的过程。
12载的艰难施工,无数施工人员的青春奉献,让将来火车通过这条修了12年的大柱山隧道只需要七分钟。
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