14年艰难掘进，只为今朝大贯通

3月28日，历经14年艰难掘进，全长13.39公里、被业内认为我国围岩掘进难度最大铁路隧道，即中缅国际大通道重要组成部分——大（理）瑞（丽）铁路杉阳隧道安全贯通。

　　这条全长仅13.39公里的隧道，建设为啥长达14年？攻克了哪些技术难题？

　　杉阳隧道位于云南省大理州永平县境内，全长13.39公里，地处澜沧江断裂带，共穿越横断山区6条大型断层破碎带。地质极其复杂活跃，为一级高风险隧道。最后200米围岩，经国内专家组评审为VI级，是我国在建围岩掘进难度最大、安全风险最高的铁路隧道。

　　中铁二十三局大瑞铁路项目部现场施工负责人刘相贞告诉科技日报记者，自2008年开工以来，“掌子面失稳、涌水突泥、软岩大变形”等世界级隧道掘进难题先后出现，背斜、向斜、断层、逆断层等不良地质层出不穷。

　　“隧道日涌水量最高峰时突破3.8万立方，可蓄满20个标准游泳池，14年来，施工仅抽水泵就用坏了近1500台。”回忆起处理最高峰涌水的时刻，刘相贞至今仍心有余悸。

　　不仅如此，隧道内含氧量不足6.1%，湿度接近100%，隧道最前端的掌子面环境温度常年保持在42摄氏度以上。

　　可怕的还有高应力带来的惊险。

　　“隧道距离山顶仅1公里，在高地应力的作用下，隧道最高时相当于每平方米2000吨压力，从而造成软岩大变形单点变形量达1.2米，连续变形区段达2000米以上。”刘相贞说，即便采用双层大型钢拱架进行支护，巨大的高地应力还是将拱架扭曲变形折断，同一段落最多时甚至连续3次更换拱架。

　　整个隧道累计换拱3公里以上，在国内外十分罕见。

　　极端恶劣的地质条件和高温、缺氧等施工困难叠加，每向前掘进1米都异常艰难。

　　更难的还在后面。当掘进至最后200米时，杉阳隧道遭遇到更极端恶劣的地质。

　　“穿越了侏罗系中下统薄层状页岩、泥岩夹砂岩区。受高地应力和构造影响，剩余段地质揉皱发育、围岩破碎、自稳性差，局部富水，隧道进出口两端掘进掌子面失稳溜坍、涌泥、挤压性大变形等问题频发。”刘相贞说。

　　为攻克杉阳隧道施工中遇到的世界级掘进难题，国铁集团协同业内部门单位专家和参建各方，多次组织专家为隧道掘进难题“把脉会诊”，研究制定了以“防溜坍、控变形、止涌突”为核心的施工策略。最后200米最难段，则确定了以安全推进为前提、以超前预报为核心、以综合施策为保障的“加强版”施组方案。

　　“针对六级围岩特殊地质，现场采用了‘三台阶预留核心土开挖法’创造多个平行作业面，尽可能减小掌子面溜坍风险，结合超前地质探孔出水情况，适时启动帷幕注浆等堵水加固措施。”刘相贞说。

　　专家表示，杉阳隧道的贯通为我国今后再建同类地质条件下的铁路隧道，积累了丰富的技术经验。据了解，目前项目部已申报《一种适用于高地热隧道的降温装置》《一种适用于长隧道施工的通风结构》等六项ZL，完成工法两项、12篇论文。

　　大瑞铁路全长约331公里，是我国《中长期铁路网规划》中完善路网布局和西部开发的重要项目，建成后将结束云南保山、德宏等少数民族聚居区不通火车的历史，届时大理至保山将由目前公路运输的2小时缩短至1小时左右，大理至瑞丽将由6小时缩短至2小时左右。按照计划，随着杉阳隧道的贯通，大理至保山段有望于年底开通运营。