新平隧道:“水豆腐”中凿通的中老铁路“咽喉”

2020年4月26日,经过近4年1400余天的艰苦奋战,中老昆万铁路全线重点控制性工程——新平隧道提前4天贯通。这座全长14.8公里的单洞双线隧道,从两大断裂带间通过,共穿越7条断层破碎带,围岩极其松散,含水量最高达28%。建设者们将这一施工比作在“水豆腐”中打洞,施工难度和安全风险极高。全隧先后发生突泥涌水31次,涌突量6.7万余方,溜坍410余次5.7万余方,累积变形达2160米。铁路部门和施工单位组织专家组进驻现场,采取“长隧短打”策略,全隧开设13个辅助坑道,最多时29个作业面同时施工,最终按期完成了这场在“水豆腐”中的艰难掘进。

一、基本概况与工程数据

新平隧道位于云南省玉溪市新平县境内,是中老昆万铁路国内段(玉磨铁路)全线重点控制性工程,被誉为中老铁路的“咽喉”工程。以下是该隧道的主要技术参数:

 
 
项目 数据
全长 14.8公里(14835米)
隧道类型 单洞双线铁路隧道
穿越断层破碎带 7条
通过断裂带 从两大断裂带间通过
围岩含水量 最高达28%
开工时间 2016年6月
贯通时间 2020年4月26日
施工天数 1400余天
作业面峰值 29个
辅助坑道数量 13个
主要风险 突泥涌水、溜坍、大变形
所属线路 中老昆万铁路(全长1000多公里)

中老昆万铁路全长1000多公里,其中玉溪至磨憨段全长508公里,设计时速160公里,预计2021年年底与老挝段磨丁至万象铁路同步开通。通车后,中老昆万铁路将成为我国西南地区又一条进出境国际铁路通道,昆明至老挝首都万象可夕发朝至。

二、建设历程:1400天的“水豆腐”攻坚

新平隧道于2016年6月开工建设。因施工难度大、安全风险高,每向前掘进1米,建设者们都要付出艰辛的努力。中铁隧道局玉磨铁路项目部总工程师王庆建介绍,“新平隧道的砂比芝麻粥还细,含水量最高达28%,就跟水豆腐一样。”建设者们形容隧道的建设是在“水豆腐”中打洞。每个作业小组要站在水中作业四五个小时,然后又换另一个作业小组,每天周而复始,反复作业。

走进隧道深处,一股湿热之气扑面而来,感觉瞬间呼吸困难。尽管施工条件极其艰苦,新平隧道6号横洞因突泥涌水阻断施工,导致半年内两次改道绕行。为破解施工难题,铁路部门和施工单位组织专家组进驻现场,根据现场实际进行动态设计,采取“长隧短打”策略,全隧开设13个辅助坑道,最多时29个作业面同时施工。经过近4年的艰苦奋战,2020年4月26日,新平隧道比预计时间提前4天实现贯通。

三、攻坚难点:穿越7条断层的“水豆腐”禁地

新平隧道面临的挑战集中体现在三个方面。

  • 极高含水率的松散围岩:新平隧道围岩的砂比芝麻粥还细,含水量最高达28%。围岩遇水后迅速软化成泥,自稳能力几乎为零,开挖后极易发生溜坍和突泥涌水,施工如同在稀泥中掏洞。

  • 7条断层破碎带密集穿越:隧道从两大断裂带间通过,共穿越7条断层破碎带。断层破碎带内岩体极度破碎,地下水极为丰富,每穿越一条断层都面临坍塌和涌水的高风险。

  • 突泥涌水与溜坍频发:据统计,新平隧道先后发生突泥涌水31次,涌突量6.7万余方;溜坍410余次,5.7万余方;累积变形达2160米。

面对“水豆腐”般的围岩,施工团队采取了一系列针对性措施。施工前采用超前地质预报技术精准探测前方围岩状况和地下水发育情况,根据预报结果提前采取注浆加固措施,对松散围岩进行固化。开挖采用“短进尺、强支护、快封闭”的原则,最大限度减少对围岩的扰动,并严格控制每循环进尺长度。开挖后立即施作强支护结构,对拱顶和侧壁进行系统加固。针对断层破碎带采取超前管棚支护、帷幕注浆等综合措施,确保围岩稳定。

四、中老铁路的整体意义

新平隧道是全线的“卡脖子”工程。中国铁路昆明局集团滇南铁路建设指挥部副指挥长刘俊成表示:“新平隧道的全线贯通不仅为全线化解安全风险,也为后续桥梁架设、轨道铺设创造条件,为全线按期建成通车提供保障。”新平隧道是中老铁路全线单口独头掘进最长、辅助坑道最多、涌水量最大、变形持续最长、地质最复杂的“五最”隧道。它的安全按期贯通为中老铁路按期建成通车提供了坚实保障,对于中老两国互联互通、“一带一路”建设具有重要的战略意义。