平安隧道

位于阿坝州茂县境内的隧道

平安隧道

平安隧道是由中国中铁旗下的中铁三局、中铁隧道集团承建的成兰铁路四川段铁路隧道,自2013年10月开始建造,于2017年2月16日贯通[0][3]。平安隧道位于四川茂县境内,处于叠溪大地震震中,毗邻宝顶沟省级自然保护区,为单线双洞分离式隧道,全长28.4公里,双线总长度56公里,开挖洞口总长度达到70公里[1][3][4]。隧道共设置8座辅助坑道,还设有1座救援站[1][2]。隧道在建设期间多次遭遇不良地质,施工单位采取“长隧短打、双洞分修”的方式,并创新“软弱围岩隧道全断面(含仰拱)开挖施工技术”,既克服了地质不良因素可能造成的问题,还将项目工期缩短至39个月[1][3]。

平安隧道是由中国中铁旗下的中铁三局、中铁隧道集团承建的成兰铁路四川段铁路隧道,自2013年10月开始建造,于2017年2月16日贯通[1][4]

平安隧道位于四川茂县境内,处于叠溪大地震震中,毗邻宝顶沟省级自然保护区,为单线双洞分离式隧道,全长28.4公里,双线总长度56公里,开挖洞口总长度达到70公里[2][4][5]。隧道共设置8座辅助坑道,还设有1座救援站[2][3]。隧道在建设期间多次遭遇不良地质,施工单位采取“长隧短打、双洞分修”的方式,并创新“软弱围岩隧道全断面(含仰拱)开挖施工技术”,既克服了地质不良因素可能造成的问题,还将项目工期缩短至39个月[2][4]

平安隧道作为兰铁路风险最高、地质最差、难度最大的控制性工程之一,同时也是成兰铁路全线最长的隧道,填补了中国强烈地震带、极端地质条件下特长隧道施工空白,为成兰铁路全线建成奠定了基础[1][2][4]。同时,它也是铁路建设上的一个里程碑,标志着在强烈地震带、极端地质条件下,人类在施工“禁区”打开了通道[4]

历史沿革

2013年10月,由中国中铁旗下的中铁三局、中铁隧道集团承建的平安隧道开始修建。2017年2月16日,平安隧道成功贯通[1][4]

隧道设计

平安隧道位于阿坝州茂县境内,处于叠溪大地震震中,毗邻宝顶沟省级自然保护区,隧道设计为双洞单线,线间距为30米,设计时速每小时200千米,全长28.4公里,左线全长29426米,右线全长28400.708米,双线总长度56公里,加上施工辅助洞,开挖洞口总长度达到70公里[1][2][4][3][6]。隧道进口位于茂县30千米处,3斜井离茂县68千米,线路大致沿岷江上行[5]

此外,平安隧道根据防灾救援设计原则,隧道2号无轨双车道斜井与隧道相交处设置1座救援站,救援站起始里程D8K165+320,终止里程D8K165+870,长550米。救援站距隧道进口约13.56千米,距隧道出口约14.316千米。救援站左、右线间隔50米设一处横通道,共计11条横通道。为实现“人烟分离”,隧道左、右线间的拱部上方设置排烟道,并于左、右线隧道拱顶部分别设置排烟竖井与排烟道相接,排烟竖井间距约为100米,排烟道与2号斜井相接[3]

隧道施工

施工期间,平安隧道内部
施工期间,平安隧道内部

平安隧道在建设期间多次遭遇地震、断层岩爆、高低温等不良地质,施工单位采取“长隧短打、双洞分修”的方式,共设置8座辅助坑道,包括6座横洞和2座斜井,全隧分成32个工作面同时施工[2]。此外,隧道设置的2、5和6横洞采用横洞进入正洞的施工方式[5]。隧道2横洞设计长度为754米,位于线路左线与正洞相交里程D8K157+150处,横洞中线与左线线路中线小里程的平面夹角为37°8’33’’,坡度为3%。横洞采用无轨运输,隧道竣工后横洞将作为永久排水通道。隧道5横洞位于平安隧道左线左侧,以80°夹角相较于左线D8K161+664.5处,并通过24联络通道连接右线,与右线相交里程为YD8K161+624.4。三岔口处横洞纵坡为2.5%,正线纵坡为17.5%。6横洞位于平安隧道左线左侧,以90°夹角相较于左线D8K165+605处,并通过38救援联络通道连接右线,与右线相交里程为YD8K165+555.071,正线纵坡为17.5%[5]

技术难点

施工期间,平安隧道多次发生软岩大变形、硬岩岩爆、涌水、高地温等现象。面对诸多难题,中铁隧道局中铁三局的施工者们打破常规、大胆创新,运用新设备、新工艺和新技术解决了各种难题[1]。 隧道施工主要的技术难点如下:

隧道地层包括千枚岩板岩砂岩,特点是软弱破碎,施工方相当于在“烂豆腐”里打隧道[1]。其次,隧道正常涌水量每天达6万立方米,最大约每天7.2万立方米,一天的涌水可蓄满32个奥运会标准大小的游泳池[1]。此外,隧道开挖时产生很强的水平和垂直地应力,遇到软岩会变形下陷,遇到硬岩则产生挤压爆裂的力,岩爆时,小车车头大小的岩石像子弹一样弹射出去,且毫无规律可言[1]

技术创新

施工期间,施工方使用了建设单位和西南交大合作研发的“软弱围岩隧道全断面(含仰拱)开挖施工技术”,可一次性开挖整个隧道断面以及下部的弧形段[4]。该技术不但克服了地质不良因素可能造成的问题,而且还提高了项目的工程效率,将原本58个月的计划工期缩短至39个月。据中铁二院成兰铁路总体负责人钟新介绍,平安隧道的最终方案有效地规避了自然灾害对铁路工程的影响,减少地表工程的建设量,从而对自然保护区环境的影响降低至最少[2]

特色

平安隧道位于阿坝州茂县至松潘段的岷江河谷地段,平行于岷江活动断裂带,多次遭遇地震、断层岩爆、涌水、煤层瓦斯等不良地质地带,囊括了隧道施工中可能遇到的所有难题,堪称“地质博物馆”,属于极高风险隧道,其也因此成为成兰铁路风险最高、地质最差、难度最大的控制性工程之一。隧道于2013年10月开建,2017年2月16日贯通,是成兰铁路全线最长的隧道,也是当时中国西南地区最长的铁路隧道[1][2][4]

价值

2017年2月16日,历经3年半的艰苦卓绝建设,西南地区铁路第一长隧成兰铁路平安隧道成功贯通,填补了中国强烈地震带、极端地质条件下特长隧道施工空白,为成兰铁路全线建成奠定了基础[1]。此外,平安隧道的贯通既标志着成兰铁路建设取得重大进展,也预示着汶川大地震灾后重建的重要项目成兰铁路,这一沟通中国西北、西南的铁路大动脉开通在即。同时,它也是铁路建设上的一个里程碑,标志着在强烈地震带、极端地质条件下,人类在施工“禁区”打开了通道[4]

参考资料 6

  1. 荐读 | 中国最难修的10座隧道,难度超乎你想象! — 重庆公路
  2. 成兰铁路平安隧道贯通!2020年成都到九寨沟坐火车只需2小时 — 四川省人民政府
  3. 参考 3
  4. 中国西南最长隧道贯通 人类施工禁区又一条通道打开 — 观察者网
  5. 参考 5
  6. 参考 6
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