新八达岭隧道：京张高铁12公里“最后堡垒”的文物级微爆破攻坚

 2018年12月13日上午10时18分，在北京市延庆区八达岭长城核心区的山体深处，随着一声精准控制的爆破声响起，京张高铁正线最长隧道——新八达岭隧道顺利贯通。这座全长12.01公里的单洞双线隧道，是京张高铁正线10座隧道中最后一个贯通、里程最长且施工难度最大的隧道。自2016年4月开工建设以来，中铁五局的建设者们历经两年零7个月的艰苦鏖战，成功穿越了世界文化遗产八达岭长城核心区域。隧道一次并行水关长城，两次下穿八达岭长城，最小埋深仅4米。新八达岭隧道的贯通，标志着京张高铁所有重难点工程全部完成。2019年12月30日，京张高铁全线开通运营，北京至张家口的旅途时间从3.5小时缩短至1小时之内。新八达岭隧道以“文物级微爆破”和“品”字型工法的创新实践，成为世界文化遗产保护与高速铁路建设和谐共生的典范工程。

一、基本概况与工程数据

新八达岭隧道位于北京市昌平区南口镇至延庆区段，是京张高铁正线第一长隧。隧道的主要技术参数：

京张高铁是《中长期铁路网规划》“八纵八横”京兰通道的重要组成部分，正线全长174公里，全线共有隧道10座，计49公里，桥隧比为66%。新八达岭隧道是这10座隧道中最后贯通的一座。

二、建设历程：两年零7个月攻克“最后堡垒”

新八达岭隧道自2016年4月开工建设。隧道地处不良地质带，围岩条件差，存在涌水、突泥等风险，初始评估等级为极高风险，按一级风险隧道管理。

2018年12月13日上午10时18分，经过两年零7个月的艰苦施工，新八达岭隧道顺利贯通。它的贯通标志着京张高铁所有的重难点工程已全部完成。2019年12月30日，京张高铁全线开通运营。

隧道施工高峰期，建设者创造了独特的施工节奏。据媒体报道，新八达岭隧道作业区的围岩至少是四、五级，超出常规隧道二、三级围岩的难度，整体施工难度至少翻倍。“日进两米”成为施工现场的常态。自2016年3月开工以来，隧道共进行了四千多次微爆破。

三、攻坚难点：世界文化遗产下的“三座大山”

新八达岭隧道地处军都山脉，属中低山区。隧址区大的构造主要是燕山期构造，区内断裂构造较为发育，洞身穿越两条断层。八达岭侵入岩体岩脉极为发育。其建设面临三大核心挑战，每一项都足以让普通隧道工程望而却步。

难点一：穿越世界文化遗产——八达岭长城核心区。 新八达岭隧道穿越八达岭长城核心区域。隧道一次并行水关长城，两次下穿八达岭长城。共有两处浅埋：一处下穿石佛寺村，最小埋深10米；一处下穿老京张铁路青龙桥车站，最小埋深仅4米。与其相关的环境、文物保护要求极其严格，要求施工地表“零沉降”。

一般来说，铁路隧道遇到坚硬山体只能依靠爆破，但这种爆破对长城可能产生破坏。为保护这一世界文化遗产，建设者将爆破振速从5厘米/秒降至0.2厘米/秒，满足了文保部门的严格要求。每爆破一次，只相当于在长城上“跺一下脚”。隧道施工期间共进行了四千多次微爆破。

难点二：极高风险地质条件。 隧道地处不良地质带，隧道围岩条件差，存在涌水、突泥等风险，属极高风险隧道。隧道洞身穿越两条断层，存在岩爆、湿陷性黄土、软岩大变形等高风险地质。隧道正常涌水量18,951立方米/天，最大涌水量达56,466立方米/天。地下水主要为基岩裂隙水，地下水位埋深随地形起伏及季节变化幅度较大。

难点三：下穿百年京张铁路——从“人”字线下方穿过。 新八达岭隧道恰好下穿了老京张铁路，从著名的“人”字形铁路下面过去。青龙桥车站段最小埋深仅4米。下穿百年老铁路，既要确保施工安全，又要避免对既有运营线路的扰动，施工难度极大。

四、技术创新：“品”字型工法与文物级微爆破

新八达岭隧道的成功建设，离不开一系列技术创新的支撑。

“品”字型分部挖掘法。 针对大跨度过渡段施工难题，建设者创造性地采用了“顶洞超前、分层下挖、预留核心、重点锁定、高性能混凝土一次浇筑成型”的“品”字型分部挖掘法。这一工法为今后大跨度隧道采用爆破法施工提供了新思路。

精准微损伤控制爆破技术。 在隧道下穿文物和临近复杂洞群的区段，首次采用精准微损伤控制爆破技术，使用电子雷管控制爆破，控制单段药量及间隔时间。通过设置并监测爆破监测网点的爆破振速，及时控制爆破药量，有效避免工程建设对沿线文物和环境的不利影响。

纳米喷射混凝土。 在大跨度过渡段，喷射混凝土中添加了新型纳米材料，有效提高了初期支护的早期强度。

复合支护体系。 大跨段采用了预应力锚索、预应力锚杆、普通锚杆组合的复合支护体系，充分利用围岩承载力，优化受力体系，减少二次衬砌的厚度。

BIM技术与智能交通系统。 运用BIM技术、人车定位系统和智能交通指挥系统等信息技术，实现隧道多作业面施工管理的创新。信息化的人机定位及智能交通实现了多掌子面协同作业及物流运输高效顺畅。

五、八达岭长城站：全球最深的高铁地下车站

新八达岭隧道之所以备受瞩目，还因为其内部“藏”着一座世界级的地下车站——八达岭长城站。在京张高铁全线10座车站中，这是唯一一座地下车站。

八达岭长城站创造了多项“全国之最”：

• 国内埋深最大的高速铁路地下车站——最大埋深102米

• 国内主洞数量最多最复杂的暗挖洞群车站——78个大小洞室，88种断面型式

• 国内单拱跨度最大的暗挖铁路隧道——开挖跨度32.7米

• 国内旅客进出站提升高度最大的高铁地下车站——提升高度62米

车站设计同样亮点纷呈：在高铁地下车站中首次采用叠层进出站通道形式，实现了进出站客流完全分离；首次采用环形救援廊道设计，具备了紧急情况下快速无死角救援的条件；首次采用一次提升长大扶梯及斜行电梯等先进设备。

六、战略价值：京张高铁的“咽喉”工程

新八达岭隧道是京张高铁正线10座隧道中最后一个贯通的隧道，它的贯通标志着京张高铁所有重难点工程已全部完成。

2019年12月30日，京张高铁全线开通运营。作为世界上首条时速350公里的智能高速铁路，京张高铁将北京至张家口之间的旅途时间从3.5小时缩短至1小时之内。

作为2022年北京冬奥会的重要配套交通工程，京张高铁承担着连接北京、延庆、张家口三大赛区的核心运输使命。新八达岭隧道及八达岭长城站工程作为这条智能高铁上最关键的节点工程，先后荣获多项殊荣：2021年荣获中国建设工程鲁班奖；2022年荣获中国土木工程詹天佑奖。京张高铁工程整体更是荣获詹天佑奖特别奖。

新八达岭隧道以12.01公里的长度和“世界文化遗产零沉降”的文物保护实践，成为世界文化遗产保护与高速铁路建设和谐共生的典范工程，向世界展示了中国高速铁路建设的最高水平。