九万大山一号隧道:喀斯特溶洞密布的“西南第一长隧”

 在贵州荔波喀斯特世界自然遗产地的腹地,一条全长17.012公里的超级隧道穿越九万大山——这便是贵南高铁全线最长隧道九万大山一号隧道。隧道穿越荔波喀斯特世界自然遗产地缓冲区,上跨区域性暗河、下穿溶岩洼地,施工揭示大小溶洞累计680处,溶洞规模之大、密度之高在国内铁路隧道建设中极为罕见。隧道可溶岩段落长达14611米,占全隧总长的85.9%。2022年3月24日,经过中铁二院设计、中铁十八局1200多名建设者三年半的艰苦鏖战,这条隧道顺利贯通,成为我国喀斯特地貌条件下铁路隧道施工的经典工程。

一、基本概况与工程数据

九万大山一号隧道位于贵州省黔南布依族苗族自治州荔波县境内,邻近著名的大小七孔风景区,穿越有“地球绿宝石”之称的荔波喀斯特世界自然遗产地缓冲区。以下是该隧道的主要技术参数:

 
 
项目 数据
全长 17012米(17.012公里)
隧道类型 Ⅰ级风险管理隧道
设计时速 350公里
开工时间 2018年9月9日
贯通时间 2022年3月24日
穿越地层 9套地层、3条断层、2条可溶岩与非可溶岩接触带
可溶岩段落占比 14611米,占全隧85.9%
施工揭示溶洞 累计680处
洞顶洼地 19处
设计单位 中铁二院
施工单位 中铁十八局

贵南高铁全长482公里,其中贵州段长约199公里,设计时速350公里,是国家“八纵八横”高铁网包头至海口通道的重要组成部分。铁路全线开通后,贵阳至南宁的列车运行时间将从5个多小时缩短至2小时左右。

二、建设历程:喀斯特地貌的“溶洞突围”

九万大山一号隧道地处荔波喀斯特世界自然遗产地缓冲区,断裂构造发育,可溶岩广泛分布,岩溶强烈发育。隧道洞顶共有19处洼地,上跨区域性暗河,下穿多个溶岩洼地,地质异常复杂,突泥涌水、塌方等不可预见因素极多。

2018年9月9日,隧道正式开工建设。施工过程中,中铁二院承担超前地质预报主体责任,成立了隧道超前地质预报组,用先进的探测技术提前预判地质条件,有效降低了地质灾害风险。隧道洞身共穿越9套地层、3条断层、2条可溶岩与非可溶岩接触带,施工揭示大小溶洞累计680处。如此密集的溶洞分布,在国内乃至世界高铁隧道建设中都极为罕见。

2022年3月24日上午8时18分,随着现场最后一次爆破完成,九万大山一号隧道顺利贯通,标志着贵南高铁贵州段建设进入最后冲刺阶段。

三、攻坚难点:岩溶发育与生态保护的双重考验

九万大山一号隧道的建设面临三大核心挑战:

  • 岩溶强烈发育:可溶岩段落长达14611米,占全隧总长的85.9%。施工中揭示的大小溶洞累计680处,其中最大溶洞高度超过20米。隧道上跨区域性暗河,地下水丰富,突泥涌水风险极高。

  • 地质环境复杂:隧道区域断裂构造发育,洞顶共有19处洼地,埋深变化大,部分段落存在浅埋、偏压等不利条件。

  • 生态保护高标准:隧道穿越荔波喀斯特世界自然遗产地缓冲区,施工中必须严格保护地表植被和地下水资源。

针对岩溶隧道的涌水突泥风险,中铁二院通过超前地质预报系统提前预判岩溶发育位置和规模,指导施工调整支护方案。采用先进的探测技术,有效降低了地质灾害风险。参建各方协同开展科技攻关,通过长大隧道快速掘进的课题研究,辅助坑道创下开挖月进尺330米的高产纪录,正洞掘进结合平导与泄水洞开辟多个工作面,充分实现了“长隧短打”。

四、技术创新与质量管控

九万大山一号隧道在科技创新和质量管控方面取得了突出成绩。通过科技攻关狠抓光面爆破,实现了残眼率达96%的高标准,确保围岩最小扰动和开挖轮廓的精准控制。通过长大隧道快速掘进的技术研究,创造了月进尺330米的高产纪录,为喀斯特地区高铁隧道快速施工提供了宝贵经验。正洞掘进结合平导与泄水洞,开辟了多个工作面同步推进,有效缩短了施工工期。

五、交通便利性与战略意义

九万大山一号隧道的贯通,为贵南高铁全线通车奠定了坚实基础。贵南高铁是国家“八纵八横”高速铁路主通道包头至海口通道的组成部分,是贵州第一条设计时速350公里的高铁。全线通车后,将与西成、成贵、渝贵、南广、广西沿海等高铁一道,共同构成我国大西北和黔川渝地区南下广西北部湾、粤港澳大湾区的又一条高标准、大能力、快速度的钢铁大动脉,对于完善贵州高铁网、改善沿线群众出行条件、促进沿线乡村振兴和经济社会高质量发展具有重要意义。