2022年5月5日,经过近千名参建人员2700余天的艰苦鏖战,滇藏铁路丽香段全线最长隧道——玉龙雪山隧道安全贯通。这座全长14745米的隧道,深埋于玉龙雪山腹地,最大埋深约1240米,地处印度板块与欧亚板块接触带前沿,是我国地壳构造运动最为强烈的地区之一,共穿越6条断层。受断层破碎带、高温富水、高地应力等不良地质影响,自2014年开工建设以来,先后发生突泥、涌水、溜坍238次,单个作业面最大涌水量达3.7万方,围岩大变形段落长达7719米,最大单侧变形2.3米。隧道内温度长期高达36℃、湿度75%以上,施工环境极为恶劣。建设者采取优化断面、调整支护参数、采用双层拱架等一系列措施,最终攻克了高地应力软岩大变形这一世界级难题,为这条连接丽江与香格里拉的“最美天路”全线通车扫清了最大障碍。
一、基本概况与工程数据
玉龙雪山隧道位于云南省丽江市玉龙县龙蟠乡境内,地处横断山脉纵谷地带,位于印度板块与欧亚板块接触带前沿,是我国地壳构造运动最为强烈的地区之一。以下是该隧道的主要技术参数:
| 项目 | 数据 |
|---|---|
| 全长 | 14745米(约14.75公里) |
| 隧道类型 | 单线铁路隧道 |
| 最大埋深 | 1240米 |
| 穿越断层 | 6条 |
| 围岩大变形段落 | 7719米(占隧道一半以上) |
| 最大单侧变形 | 2.3米 |
| 单日最大涌水量 | 3.7万方 |
| 洞内温度 | 长期36℃、湿度75%以上 |
| 独头掘进长度 | 5635米 |
| 开工时间 | 2014年 |
| 贯通时间 | 2022年5月5日 |
| 施工天数 | 2700余天(约7年半) |
| 发生突泥涌水溜坍 | 238次 |
| 最大一次突泥 | 3000方 |
| 参建人数 | 近千名 |
| 风险等级 | Ⅰ级高风险隧道 |
| 所属线路 | 滇藏铁路丽香段(全长139.66公里) |
丽香铁路是滇藏铁路重要组成部分,从大丽铁路丽江站引出,向北经虎跳峡、小中甸至香格里拉,正线全长139.66公里,设计时速120公里。地处云贵高原和青藏高原横断山脉,沿途山高谷深,地势险峻,地质地形条件极为复杂,全线桥隧比高达73%,同时具备高海拔、高地震烈度、高地应力特点,全线相对高差达到1600米。
二、建设历程:七年鏖战雪域之巅
玉龙雪山隧道于2014年正式开工建设。中铁隧道局承建的丽香铁路2标长29.774公里,位于青藏高原东南边缘、横断山脉中段,属溶蚀、剥蚀高山、峡谷地貌,隧道占比高达97%。标段受突泥涌水、断裂带、高地应力软岩大变形等地质条件影响,施工难度超乎想象。尤其是玉龙雪山隧道出口平导和2号横洞工点,变形点累计最大单日收敛变形量分别为134.1毫米和210.2毫米,隧道变形几乎以肉眼可见的速度侵入施工作业范围。洞内经常能看到拱顶下塌、初支掉块、拱架变形严重等现象,现场施工作业就像沙堆里掏洞一样,不仅隧道每向前掘进1米都要比正常隧道施工付出几倍的努力,而且还极大威胁现场施工作业人员的安全。
面对这一世界级难题,中铁隧道局专门成立玉龙雪山隧道高地应力工作组,多次聘请国内隧道领域专家到现场进行指导。昆明铁路局五次组织召开专家研讨会,滇西铁路建设指挥部多次组织专家及参建各方对变形原因及控制措施进行分析研讨,在优化断面、调整支护参数、采用双层拱架、优化工艺工法、缩短封闭时间、实施初支补强及施作二衬的时机等方面进行了大量的方案研究与工艺、工法的实验,最终形成了一套大变形控制技术措施。建设高峰期时有近15个作业面、1200名管理和作业人员,采取三班倒24小时循环作业,确保了玉龙雪山隧道现场施工的正常推进。
三、攻坚难点:高地应力软岩大变形“世界级”难题的极限突破
玉龙雪山隧道的建设面临横断山脉纵谷地带多重世界级难题的叠加。
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印度板块与欧亚板块接触带的极端地壳运动:隧道地处两大板块接触带前沿,是我国地壳构造运动最为强烈的地区之一。隧址区地应力极高,导致软岩大变形问题极为突出,7719米的围岩大变形段落占隧道全长一半以上,最大单侧变形达到2.3米。
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6条断层的密集穿越:隧道共穿越6条断层,断层破碎带内岩体破碎,地下水发育,每穿越一处断层都面临坍塌和涌水的高风险。
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238次突泥涌水溜坍:自2014年开工建设以来,先后发生突泥、涌水、溜坍238次,单个作业面最大涌水量达3.7万方。
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高原缺氧与高地热:隧道独头掘进长达5635米,含氧量随深度增加逐渐降低。加之洞内温度长期高达36℃左右、湿度75%以上,施工环境极为恶劣。
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玉龙雪山腹地的复杂环境:隧道深埋于玉龙雪山腹地,出口是金沙江虎跳峡,地势险峻,施工物资运输极为困难。
面对高地应力软岩大变形这一世界级难题,建设者采用优化断面形状增强结构承载能力,调整支护参数增加锚杆数量、加密钢拱架间距,采用双层拱架形成初支+二衬双重承载体系,通过超前地质预报、实时变形监测动态调整施工方案,并缩短开挖至封闭成环的时间。经过7年多的攻坚克难,玉龙雪山隧道最终实现了安全贯通。
四、丽香铁路的整体意义
丽香铁路作为滇藏铁路重要组成部分,连接丽江古城与香格里拉,被誉为“最美天路”。铁路建成后,昆明至香格里拉的铁路运行时间将大幅缩短,丽江至香格里拉仅需约1个多小时。玉龙雪山隧道是丽香铁路全线控制性工程,它的贯通为全线按期建成通车扫清了最大障碍。丽香铁路的开通对于改善滇西北地区交通条件、促进沿线旅游产业发展、推动区域经济社会协调发展和民族团结进步具有重要意义。
