在吕梁山西麓的黄土丘陵沟壑深处,一座全长11.818公里的万米长隧横贯山体,将革命老区临县与太中银铁路干线紧密相连——这就是太中银铁路吕临支线的控制性工程车赶隧道。隧道集岩溶溶洞、煤层瓦斯、断层破碎带、软岩大变形、硬岩岩爆、人工坑洞等不良地质于一身,是吕临支线铁路的头号风险项目。自开工建设以来,中铁十二局的建设者在“步步惊心”的极端地质条件下展开了一场持续数年的地下鏖战。2013年底,车赶隧道安全顺利贯通。2014年12月30日,吕临支线正式通车运营。车赶隧道以11.818公里的长度和全线最长隧道的殊荣,成为这条晋西煤运大通道上最关键的节点工程。
一、工程概况:横亘吕梁山西麓的万米长隧
车赶隧道位于山西省吕梁市临县境内,是太中银铁路吕临支线全线的控制性工程。隧道的主要技术参数:
| 项目 | 数据 |
|---|---|
| 全长 | 11818米(约11.82公里) |
| 最大埋深 | 约280—293米 |
| 隧道类型 | 单线隧道(出口1248米为双线) |
| 双线段长度 | 1248米(出口因设置湍水头车站) |
| 辅助坑道 | 4座斜井 |
| 作业面数量 | 9个 |
| 起讫里程 | DK14+630~DK26+430 |
| 所属线路 | 太中银铁路吕临支线 |
车赶隧道所在的吕临支线是太中银铁路吕梁市离石到临县及柳林孟门的一条煤运专线。线路正线全长38.645公里,同太中银铁路太原方向联络线长10.36公里。全线新建隧道12座,总长19.8公里。车赶隧道是这12座隧道中最长的一座,也是全线的控制性工程。
二、攻坚难点:头号风险项目的“六重封锁”
车赶隧道被列为吕临支线铁路头号风险项目。隧道区位于晋西吕梁山西麓,为吕梁山向黄河峡谷的延续带,属黄土丘陵沟壑地貌。区域地质构造类型广泛,主要不良地质多达六类。每一类不良地质单独出现都足以让普通隧道工程陷入困境,而六类不良地质的叠加使施工安全风险呈几何级数增加。
第一重:岩溶溶洞——停工6个月的“地下迷宫”。 隧道区岩溶极为发育。以1号斜井为例,施工以来已发现大小溶洞16个。其中最大的溶洞纵向发育长度69.6米,横向发育宽度76.7米,从洞底至溶洞顶板最高处达25米。其中一处溶洞处理就直接造成现场停工6个月。建设者通过不断向岩壁小口内喷注混凝土的方式,确保溶洞内部结构结实。
第二重:煤层瓦斯——3215米“隐形炸弹”的生死穿越。 隧道穿越煤层、铝土矿、瓦斯聚集区等不良地质。3号、4号斜井工区为瓦斯工区,瓦斯段长度达3215米。瓦斯积聚风险对施工安全构成了致命威胁。建设者多次组织专家对瓦斯隧道施工技术进行专项科学论证。
第三重:断层及影响带——断裂带上的“步步惊心”。 隧道穿越多条断层破碎带。断层带内岩体破碎、地下水发育,每穿越一条断层都面临坍塌和涌水的高风险。
第四重:软岩大变形——钢拱架被“拧成麻花”。 在软弱围岩条件下,高地应力引发围岩剧烈塑性流变,常规支护结构面临严峻考验。
第五重:硬岩岩爆——高地应力下的“地下炮弹”。 硬质岩层在高地应力作用下突然破裂弹射,对施工人员安全构成致命威胁。
第六重:人工坑洞——历史遗留的“地下雷区”。 隧道沿线分布有历史遗留的人工坑洞,这些未知的地下空洞进一步增加了施工的不确定性。
三、建设历程:从“4座斜井9个作业面”到“头号风险销号”
面对六重不良地质的极限封锁,中铁十二局的建设者展开了一场持续数年的地下鏖战。
“长隧短打”的施工组织。 为破解11.8公里超长隧道的施工困局,全隧设置4座斜井,形成包括进出口共6个工区、9个作业面同时施工的格局。每个单口承担的任务都很重。然而,原设计2号、4号斜井场地条件差、施工不便,且各斜井施工任务不均衡、存在较大安全隐患。项目团队提出2号、4号斜井位置优化方案,经认真比选后得到设计和建设单位的一致认可。
浅埋段的“步步惊心”。 出口段1248米为双线隧道,在软弱围岩上大断面开挖,施工可谓步步惊心。项目部严格遵循“超前预报、岩变我变”的施工理念,采用强支护条件下的“多台阶法”施工,千方百计减少对岩体的扰动。针对浅埋黄土洞口段,施工团队采取了一系列安全及技术措施,在保证安全的前提下完成了洞口浅埋段的施工。
瓦斯段的“科学防线”。 穿越3215米的瓦斯段更是险象环生,稍有不慎就会造成不堪设想的严重后果。项目部多次组织专家对瓦斯隧道施工技术进行专项科学论证,并制订了“超前钻孔探瓦斯、昼夜监控测瓦斯、严控火源防瓦斯、加强通风治瓦斯”和“稳中求快保进度”的科学施工方案。
2013年底全线贯通。 2013年底,万米长隧车赶隧道安全顺利贯通。2014年12月30日13时11分,万吨列车缓缓驶入吕临铁路,太中银铁路吕临支线正式通车运营。
四、技术创新:从“斜井优化”到“瓦斯四防”的系统突破
面对六重不良地质的极限挑战,车赶隧道的成功建设离不开一系列技术创新。
“超前预报、岩变我变”的施工理念。 针对软弱围岩大断面开挖的高风险,项目部严格遵循超前地质预报,根据围岩变化动态调整施工方案。在强支护条件下采用“多台阶法”施工,有效减少了对岩体的扰动。
“四管齐下”的瓦斯防治体系。 针对3215米瓦斯段的极端风险,项目部建立了“超前钻孔探瓦斯、昼夜监控测瓦斯、严控火源防瓦斯、加强通风治瓦斯”的四位一体科学防治体系,实现了瓦斯段施工“平安无事”。
“长隧短打”的多作业面协同。 4座斜井、9个作业面的宏大布局,有效破解了11.8公里超长隧道的施工困局。
斜井位置的科学优化。 针对原设计2号、4号斜井场地条件差、施工不便等问题,项目团队提出斜井位置优化方案。优化后各斜井施工任务更加均衡,安全隐患大幅降低,为隧道按期贯通提供了组织保障。
五、战略价值:晋西煤运大通道的“咽喉”工程
车赶隧道是太中银铁路吕临支线全线的控制性工程。吕临支线是太中银铁路吕梁市离石到临县及柳林孟门的一条煤运专线,设计标准为国铁I级,电气化机车。
车赶隧道的贯通,为吕临支线2014年12月30日正式通车运营扫清了最大障碍。吕临支线的建成,对于离柳矿区的合理开采和太中银煤炭外运提供了集疏保障。这条铁路对于沿线地区的资源开发和深加工、把资源优势变成经济优势起到了重要作用,对山西省铁路网的完善、吕梁市革命老区人民的脱贫致富以及对吕梁市煤炭畅通运输具有极为重要的意义。
车赶隧道以11.818公里的长度和全线最长隧道的殊荣,成为这条晋西煤运大通道上最关键的节点工程。它的贯通,不仅为山西省山岭隧道施工树立了安全生产典范,更为革命老区临县告别没有铁路的历史铺平了最后一段道路。
