贵广铁路两安隧道:提前72天贯通的全线“头号工程”

2012年7月31日上午8时,随着最后一声炮响在广西恭城瑶族自治县与钟山县交界的群山深处回荡,贵广铁路全线首座贯通的超10公里隧道——两安隧道提前72天实现全隧贯通。这座全长12668米的双线电气化隧道,是贵广铁路全线9座超10公里隧道之一,也是中国铁建十三局集团8座超10公里隧道之一。自2009年3月开工以来,历经41个月艰苦奋战,参建员工以标准化管理为抓手,先后攻克了高地应力岩爆、断层、软弱围岩、地下涌水、高地温等不良地质结构。两安隧道的提前贯通,为贵广铁路这条“穿越喀斯特的超级地铁”全线通车奠定了坚实基础。

一、基本概况与工程数据

两安隧道位于广西壮族自治区恭城瑶族自治县与钟山县交界处,是贵广铁路全线重点控制性工程之一。该隧道的主要技术参数:

 
 
项目 数据
全长 12668米(约12.67公里)
隧道类型 高风险双线特长隧道
开工时间 2009年3月
贯通时间 2012年7月31日
施工周期 41个月
工期提前 72天
工程投资 6.3亿元
作业区划分 进口、1#斜井、2#斜井、出口4个

两安隧道是贵广铁路全线9座超10公里隧道之一,也是十三局集团承建的8座超10公里隧道之一。隧道所处区域地势陡峭,地质条件极为复杂,施工组织过程中存在众多技术难题。隧道花岗岩比较发育,岩体节理裂隙发育,地下水丰富。

二、建设历程:41个月鏖战“头号工程”

两安隧道于2009年3月正式开工建设。根据线路设计,整座隧道划分为进口、1#斜井、2#斜井、出口共计4个作业区,分段同步推进。其中,一项目部承担的两安隧道进口工区、1#斜井工区位于恭城瑶族自治县境内,地势陡峭、地质条件极为复杂。

施工进度不断刷新纪录。2009年6月25日,建设者以人工手持风枪打眼掘进方式,创造了斜井单口单洞月进尺385米的集团公司施工新纪录。2009年8月22日,2号斜井提前两个月进入正洞施工,当年11月创下正洞最快掘进243米的施工新纪录。

2011年8月,历经26个月艰苦鏖战,两安隧道进口与1#斜井段提前60天顺利贯通。2012年7月31日上午8时,随着一号斜井正洞掌子面最后一声炮响,两安隧道提前72天安全顺利贯通。这是贵广铁路全线首座贯通的超10公里隧道。

三、攻坚难点:五重地质挑战的叠加考验

两安隧道的建设面临五项核心挑战的高度叠加。

高地应力与岩爆。 隧道埋深大,地应力集中,施工中频繁遭遇岩爆灾害。受洞内岩石应力及岩爆影响,岩体在高应力下突然破裂弹射,对施工人员安全构成严重威胁。

断层与软弱围岩。 隧道穿越多条断层破碎带,围岩软弱破碎,稳定性极差。花岗岩地区节理裂隙发育,开挖后极易发生掉块和塌方。

地下涌水与溶洞。 隧道地下水极为丰富,施工中多次遭遇涌水。隧道所处区域岩溶发育,溶洞、溶槽密布,突水突泥风险极高。

高地温与通风难题。 由于斜井与正洞交叉呈45度角,导致通风阻力加大。受洞内岩石应力及岩爆影响,以及仰拱、衬砌混凝土水化热反应,掌子面温度一直上升到38度以上。加之一、二号斜井间需完成正洞掘进7公里,独头掘进距离长,通风排烟极为困难。

不良地质现象密集。 隧道施工中还面临不稳定滑坡体、偏压、断层破碎带等不良地质现象。

面对五重挑战的叠加,建设者遵循“先治水、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、早封闭、快成环、早衬砌”的施工原则,采用新奥法组织施工。洞口段采用地表预注浆、大管棚超前支护加固,改善了围岩受力状况。洞内采用大拱脚台阶法,及时做好超前地质预报,严格按设计控制开挖断面。遇到涌水地带,采取“以排为主,防、排、截、堵相结合”的综合治理方法。

四、技术创新:斜井快速施工的全国纪录

两安隧道的成功建设,离不开一系列技术创新与管理突破。

斜井快速施工技术。 两安隧道2号斜井地质条件较好,但斜井和正洞长度长、坡度陡、挑顶危险大、通风困难、反坡泵站排水、高地温、中等岩爆等施工特点和难点并存。通过采用行之有效的关键施工技术,创造了双车道斜井施工月进尺385米的全国纪录。

长大隧道通风降温技术。 为解决高地温难题,建设者在斜井洞口安装2台直径1.8米的135KW大功率通风机,24小时向掌子面送风;在正洞根据开挖台车、衬砌台车、挂防水板台车距离情况,采用2次接力通风机,确保掌子面送风畅通。同时及时在地面、仰拱、衬砌混凝土上洒水除尘降温。

标准化管理模式。 参建员工树立“追求卓越,全面工作争第一”的理念,以标准化管理为抓手,积极推行项目部带工班的管理模式,抓时机、抢进度,适时掀起劳动竞赛高潮。全面落实“六位一体”的管理要求,以“三争”理念为载体,整体部署,超前谋划,精心组织,规范作业。

五、贵广铁路的整体意义

贵广铁路横跨黔桂粤三省区,全长857公里,全线隧道238座,总长度464公里,超过全长的54%,被誉为“穿越喀斯特的超级地铁”。两安隧道是贵广全线首座贯通的超10公里隧道。

2014年12月26日,贵广铁路全线正式通车运营,贵阳至广州的列车运行时间由原来的20多个小时缩短至4小时左右。两安隧道提前72天贯通,为贵广铁路全线按期通车扫清了关键障碍,也为十三局集团巩固和扩大隧道专业优势、打造品牌做出了积极贡献。