2013年12月10日上午8时28分,随着一声炮响在云南弥勒与石林交界处回荡,全长18208米的石林隧道胜利贯通。它不仅是云桂铁路最长的隧道,也是中国最长的单洞双线隧道和亚洲最长的钻爆法施工岩溶隧道。从2010年8月开工到2013年12月贯通,中铁一局五公司在喀斯特地貌的“地质磨盘”中艰难掘进了三年多时间。隧道穿越6条断层和4条断层的破碎带,岩溶洼地、漏斗、落水洞密布,岩体溶蚀强烈,高风险区段占正洞隧道总长的43%。这座“一洞穿两县”的超级隧道,用16项首创技术创造了中国复杂隧道建设的又一奇迹。
一、基本概况与工程数据
石林隧道位于云南省红河州弥勒市(原弥勒县)与昆明市石林彝族自治县交界处,进口位于弥勒市,出口位于石林县,可谓“一洞穿两县”。该隧道是云桂铁路全线最长隧道,也是当时全国最长单洞双线铁路隧道和世界最长钻爆法施工的岩溶隧道。
| 项目 | 数据 |
|---|---|
| 正洞全长 | 18208米 |
| 平导全长 | 18218米 |
| 隧道类型 | 单洞双线铁路隧道 |
| 施工方法 | 钻爆法 |
| 最大埋深 | 约250米 |
| 最小埋深 | 约6米 |
| 工程造价 | 约13亿元 |
| 开工时间 | 2010年8月 |
| 贯通时间 | 2013年12月10日 |
| 合同工期 | 64个月(贯通工期48个月,提前6个月完成) |
| 承建单位 | 中铁一局五公司 |
| 风险等级 | Ⅰ级高风险隧道 |
| 不良地质 | 断层、岩溶、突水、突泥 |
三、攻坚难点:穿越喀斯特地貌的“地质大考”
石林隧道地处云贵高原,地质条件之复杂堪称喀斯特地貌的“地质大考”。隧道主穿越大面积破碎灰岩地层,其中共有6条断层和4条断层的破碎带,洼地、漏斗、落水洞等岩溶形态密布。存在断层和岩溶突水、突泥等地质高风险区段共计7810米,占正洞隧道总长的43%。隧道最大埋深约250米,最小埋深仅约6米。具体难点与创新举措如下:
| 难点类型 | 具体情况 | 创新方案 |
|---|---|---|
| 穿越浅埋地段 | 最小埋深仅6米 | 优化爆破参数,控制地表沉降 |
| 岩溶施工风险 | 大型溶洞、暗河发育 | 钻孔探测+注浆充填+跨越桥梁 |
| 围岩变化频率高 | 围岩等级随时变化 | 动态调整支护参数 |
| 多点施工组织 | 平导+两斜井辅助坑道 | 强化调度指挥 |
| 独头通风 | 长距离独头通风困难 | 优化通风方案与设备配置 |
针对喀斯特地质隧道施工的五大突出难题,中铁一局五公司首创了8项隧道施工实用技术,攻克了喀斯特地质隧道施工的世界性难题。隧道采用平导加两斜井的辅助坑道施工模式,整个隧道测量累加长度约为40公里,刷新了全国铁路单洞双线隧道之最。贯通时,隧道横向贯通误差仅为43毫米,纵向贯通误差74毫米,高程贯通误差15毫米,精度完全满足规范要求。
四、精密测量与提前贯通
石林隧道地处云贵高原,存在大面积活动断裂与地震、岩溶、滑坡、顺层、砂土液化、有害气体、高地温与高地应力等不良地质现象,气候变化无常。中铁一局五公司精测队从2010年开始对该隧道进行洞外精密工程控制测量,并进行了为期三年的洞内施工控制测量。洞外平面控制网采用天宝R8 GPS接收机测量,精度达到GPS一等网;洞内施工控制网采用徕卡TC2003全站仪,精度为二等精密导线;高程网采用天宝DiNi03电子水准仪,精度为二等精密水准。经过精密测量团队的三年努力,隧道最终提前6个月实现贯通,创造了中国铁路建设的又一奇迹。
五、工程意义与交通价值
石林隧道是云桂铁路最关键的瓶颈工程之一。云桂铁路全长710公里,为Ⅰ级双线电气化铁路,连接云南昆明和广西南宁,总投资478亿元,其中云南段全长434公里。云桂铁路的通车,将昆明至南宁的运行时间从原来的11小时以上大幅缩短至5小时以内,成为西南地区连接华南沿海的重要交通通道,对促进滇桂两省区经济合作、推动西部大开发战略实施具有重要意义。
