木寨岭隧道：突破“豆腐渣里打洞”的世界禁区

“木寨岭隧道的难点不在于长度，而在于其地质条件复杂多变，炭质板岩地层及大断层破碎带集中，地质构造作用十分强烈。”这是中国科学院院士、中国岩石力学与工程学会理事长何满潮对渭武高速木寨岭特长隧道的精准概括。2023年7月6日，经过8年共2600余天的艰苦鏖战，全长15.2公里的木寨岭特长隧道全线贯通，甘肃最长公路隧道的建成，标志着我国在攻克世界级隧道施工难题方面取得重大突破。隧道建设遇到的极其软弱的炭质板岩，遇水便成为泥，掘进过程就像在“豆腐渣里打洞”；隧道地处四大板块交界，穿越6处褶皱和12条大断层破碎带，其大变形量级甚至突破了国内外隧道和地下工程界所遵循的所有理论和实践认知水平，一度被称为“隧道工程界的禁区”。

一、基本概况与工程数据

木寨岭特长隧道位于甘肃省定西市漳县、岷县两县交界，是G75兰海高速公路的重要组成部分。以下是该隧道的主要技术参数：

二、建设历程：从“卡脖子”到全线贯通

渭武高速全长238公里，概算总投资380.41亿元，于2016年开工建设。2021年1月1日，渭武高速定西段其余路段通车运营，兰海高速仅剩木寨岭特长隧道这一“卡脖子”工程尚未建成。这条横跨漳县、岷县的隧道所在区域最高海拔3200多米，最低气温超过零下30度。然而，高原高寒的恶劣施工环境和超过15公里的隧道长度都不是影响工程进度的主要因素，真正的“拦路虎”是极其软弱的地质条件。

隧道建设“不怕硬、就怕软”。木寨岭特长隧道建设遇到的恰恰是极其软弱的炭质板岩，遇水便成泥，掘进过程就像在“豆腐渣里打洞”。在巨大的地应力作用下，岩体持续大幅挤压隧道空间，即使是最高强度的支护钢拱，也因严重受力而扭曲变形，甚至被扭为麻花状。建设最困难的时期，三家承建单位的隧道掘进工作均陷入了“进一步、退半步”的尴尬境地。中铁二十一局项目负责人陈文渊回忆，每个月的掘进长度不足20米，还不及拆换钢拱的隧道长度，施工进度一度陷入“负增长”。换拱率一度高达30%以上，初期支护频频出现开裂、掉块甚至是喷射混凝土崩落的情况，变形折断的支撑钢架需要一次又一次拆换。

三、攻坚难点：院士工作站攻关世界级软岩大变形

隧道工程遇到的被称为“隧道建设史上罕见的世界性难题”的软岩大变形现象，在世界上没有先例可循。传统“强制硬顶”的施工工艺在这里毫无用武之地，甚至出现了“走一步退三步”的尴尬局面。面对前所未有的困难，建设单位于2018年9月成立了甘肃省首个交通行业院士专家工作站，中国科学院院士孙钧、何满潮和中国工程院院士郑颖人等国内隧道界顶尖专家先后亲临现场，把脉极软岩、大变形环境下的隧道施工工艺。

在专家团队的建议下，木寨岭隧道打破传统支护方案，首次在隧道建设中应用NPR恒阻锚索主动支护体系，提升了围岩的整体稳定性，有效抑制了软岩变形，基本避免了拆换拱，极大提高了施工功效。此外，隧道施工还先后首次引进轻型单体液压支柱体系、首次开展不同钻具类型的匹配试验、首次使用树脂锚固剂实现锚索在围岩内的快速锚固、首次采用无粘结钢绞线改变锚索受力状态。这些新技术、新设备不仅让木寨岭隧道施工跑出“加速度”，还被广泛应用在国内高原铁路、滇中引水、云南昌保高速公路等全国十多个隧道项目中。

四、工程意义与社会价值

木寨岭特长隧道是渭武高速全线贯通的关键，也是兰海高速全线最后一段“卡脖子”工程。此前翻越木寨岭需要绕行1个多小时的山路，隧道通车后通行时间缩短至12分钟以内。当15.2公里的木寨岭特长隧道全线贯通后，全长2650公里的G75兰海高速公路也实现了全线贯通运营，这是我国西部南北向的交通大动脉，也是国家高速公路网“7射11纵18横”中的重要一纵。

在技术创新方面，木寨岭隧道建设中所取得的软岩大变形治理技术理论与方法，填补了多项国内空白，并在全国10多个隧道项目中推广应用。它以科学实验和工程实例证明，被称作“隧道工程界的禁区”并非不可逾越，为中国乃至全球隧道工程界提供了宝贵的中国方案。