尤溪隧道:900天穿越强富水断层的向莆铁路“硬骨头”

2011年5月26日上午9点58分,伴随一声炮响,由中国铁建十四局集团二公司承建的向莆铁路尤溪隧道溪口尾斜井大里程与隧道出口作业面相互贯通。至此,全长12974米、穿越强富水断层的尤溪隧道实现了全部贯通。这座单洞双线客货共线铁路隧道于2008年10月1日开工,由中铁十四局和中铁十局奋战900余天联袂承建。隧道共穿越11个富水断层带,其中F5断层带为最大的强富水断层,设计日最大涌水量7300立方米/天。《长大隧道通风技术》、《长大隧道斜井反坡排水施工》、《无砟轨道施工》被铁道部列为尤溪隧道三大科技攻关课题。

一、基本概况与工程数据

尤溪隧道位于福建省三明市沙县、尤溪两县境内,是向莆铁路的重难点工程。

尤溪隧道的主要技术参数:

 
 
项目 数据
全长 12974米(约12.97公里)
隧道类型 单洞双线客货共线铁路隧道
设计时速 200公里
穿越富水断层带 11个
最大断层涌水量 7300立方米/天(F5断层)
开工时间 2008年10月1日
贯通时间 2011年5月26日
施工周期 900余天
辅助坑道 秀村斜井、溪口尾斜井2座
三大科技攻关课题 长大隧道通风技术、斜井反坡排水施工、无砟轨道施工
所属线路 向莆铁路(昌福线)

二、建设历程:900余天攻克强富水断层

尤溪隧道于2008年10月1日开工,计划总工期为42.5个月。隧道共穿越11个富水断层带,其中位于溪口尾斜井小里程的F5断层带为最大的强富水断层,设计日最大涌水量7300立方米/天,反坡排水工程量巨大。隧道的围岩变化多,地质水文复杂,施工工艺多变,施工难度极大。

项目经理带领参建员工发扬“铁道兵前无险阻”的光荣传统,科学组织,精细管理。将隧道施工分为溪口尾斜井和隧道出口两个作业工区。施工中采用了“地质素描、超前地质预报、地质雷达、红外探测仪、地质钻机、监控量测”等一系列隧道监控措施。“双侧壁导坑法、三台阶七步开挖法、帷幕注浆、径向注浆、超前大小管棚、超前锚杆”等隧道软弱围岩各类施工工艺不断变换,使隧道安全穿越强富水断层。2011年5月26日,尤溪隧道实现全部贯通。

三、攻坚难点:三大科技攻关课题的极限挑战

尤溪隧道的建设面临三大核心挑战,被铁道部列为三大科技攻关课题。

  • 长大隧道通风技术:隧道全长近13公里,独头掘进距离长,施工通风和排烟极为困难。11个富水断层带的密集分布使通风网络异常复杂。

  • 长大隧道斜井反坡排水施工:隧道设秀村斜井和溪口尾斜井2座辅助坑道。斜井综合坡度11.2%,反坡排水工程量巨大。F5断层带日最大涌水量7300立方米/天,排水任务极为艰巨。

  • 无砟轨道施工:隧道内使用无砟轨道,对隧道衬砌的沉降、变形和平整度提出了极为苛刻的质量标准。

面对三大科技攻关课题的极限挑战,项目团队采用“地质素描、超前地质预报、地质雷达、红外探测仪、地质钻机、监控量测”等先进科技手段全程保驾护航。根据不同围岩条件灵活变换“双侧壁导坑法、三台阶七步开挖法、帷幕注浆、径向注浆、超前大小管棚、超前锚杆”等各类施工工艺。

四、向莆铁路的整体意义

尤溪隧道是向莆铁路的重难点工程。向莆铁路西起江西南昌,东止福建莆田,正线全长约603.6公里,是国家“十一五”期间开工的铁路重点建设项目。尤溪隧道的贯通为向莆铁路全线通车奠定了基础。向莆铁路是福建省第三条出省高速铁路,是连接福建和我国中部地区的交通要道。建成通车后,从福州到南昌的乘车时间大幅缩短,极大促进了闽赣两省的经济交流。