2020年4月7日上午11时,随着最后一声炮响在西藏林芝米林县的群山深处回荡,由中铁十九局和中铁十七局承建的国内首条横向穿越冰碛层的高原万米铁路隧道——川藏铁路拉林段米林隧道顺利贯通。这座全长11560米的单线隧道,平均海拔3100米,最大埋深约1200米,集风积沙、有毒有害气体、高地应力、高地温、冰碛层等世界级隧道施工难题于一身。自2015年9月开工建设以来,建设者历经近5年艰苦鏖战,成功穿越了490米的富水冰碛层、80米的风积沙层和7500米的岩爆段。米林隧道的贯通,标志着川藏铁路拉萨至林芝段47座隧道全部贯通,为这条西藏首条电气化铁路2021年开通运营铺平了最后一段道路。
一、工程概况:横亘雪域高原的11.56公里“最后堡垒”
米林隧道位于西藏自治区林芝市米林县境内,地处喜马拉雅山脉和念青唐古拉山脉之间的西藏南部谷地高山区。隧道的主要技术参数:
| 项目 | 数据 |
|---|---|
| 全长 | 11560米(约11.56公里) |
| 平均海拔 | 3100米 |
| 最大埋深 | 约1200米 |
| 隧道类型 | 单线铁路隧道 |
| 开工时间 | 2015年9月 |
| 贯通时间 | 2020年4月7日 |
| 施工周期 | 近5年 |
| 所属线路 | 川藏铁路拉林段(全长435.48公里) |
川藏铁路拉林段全长435.48公里,是西藏境内第一条电气化铁路,设计时速160公里。全线新建隧道47座、216.5公里,占线路总长的53.69%,其中10公里以上的特长隧道6座。米林隧道是全线施工难度最大的6座万米长隧之一,被铁路建设者称为拉林铁路“最难啃的硬骨头”、“最凶险的拦路虎”。
二、攻坚难点:冰碛层、风积沙、岩爆的“三重封锁”
米林隧道集合了风积沙、有毒有害气体、高地应力、高地温、冰碛层等世界级隧道施工难题。其建设面临三大核心挑战的高度叠加。
(一)490米富水冰碛层——“水帘洞”中的极限穿越
米林隧道是国内首条横向穿越冰碛层的高原万米铁路隧道。冰碛层是冰川运动后冰雪融化的冰水在静水环境作用下的堆积物,形成漂石卵石土夹砂层,富含细颗粒物质,极易随地下水流失,导致突水突泥地质灾害。490米的冰碛层段地质松散、透水性极强、稳定性极差,日最大涌水量达3万立方米,相当于12个标准游泳池。为确保安全,每循环开挖不足0.5米,只能靠工人用风镐和铁锹开挖。
建设者根据不同类型冰碛层围岩特性,综合确定超前预加固措施:对富水地段采取帷幕注浆,无水地段采取大管棚加超前小导管及周边小导管注浆,并辅以型钢拱架支护。通过超前探明前方围岩地质特性并科学确定加固方案,有效保证了冰碛层段隧道施工安全及进度。
(二)80米风积沙层——“沙漏里打洞”的险中求生
隧道出口存在80米的浅埋风积沙层。风积沙段施工如同在沙漏里打洞,传统施工方法面临严峻挑战,施工风险极高。建设者创新施工技术,采用高压水平旋喷桩结合加密小导管超前加固,让松软的“沙山”变硬,历时4个半月顺利通过76米风积沙段落区。
(三)7500米岩爆段——64.88%隧道的“地下枪林弹雨”
最后一个难关是岩爆。米林隧道岩爆段落长7500米,占隧道总长的64.88%。其中强烈岩爆段长达5000余米,隧道岩体极易出现弹射掉块现象。建设者采用强度应力比和微震监测两种方法进行岩爆预判,两种方法有效结合后预报准确率可达70%以上,不仅为拉林铁路岩爆防治提供了有效依据,更为破解岩爆预测这项世界性难题做出了贡献。
三、技术创新:从“水压光面爆破”到“32项专利”
面对“冰碛层+风积沙+7500米岩爆”的三重封锁,建设者展开了一系列技术创新。
“一炮三喷”与“一洞一方案”。 米林隧道施工中创造了“一炮三喷”和“一洞一方案”的工作原则。全隧岩爆段落采用防岩爆台车、水压光面爆破和聚能水压光面爆破技术,有效保持隧道围岩稳定;同时通过初喷钢纤维混凝土、增加初支厚度、架设钢拱架等措施增强初支稳定性。
有害气体全天监测。 项目部安装了煤矿安全监控系统,对隧道内硫化氢、甲烷、一氧化碳有害气体浓度、涌出量等进行全天实时自动监测、报警。24小时不间断压入式通风稀释掌子面气体,严格落实防爆施工措施,确保了零事故。
32项专利的丰硕成果。 西藏铁路建设有限公司副总经理朱锦堂介绍,建设者针对高原特殊地质环境加大科技攻关力度,探索创新工艺工法,研发应用了防风固沙、综合降温、突水突泥防治、岩爆综合治理等一系列施工技术。这些成果不仅保障了米林隧道的安全贯通,更形成了32项专利,将为川藏铁路雅安至林芝段的施工建设提供有益借鉴。
四、战略价值:拉林铁路“47座隧道”的收官之战
米林隧道是拉林铁路全线最后一座贯通的隧道。2020年4月7日,米林隧道和藏嘎隧道同日贯通,标志着拉林铁路全线47座216.5公里隧道全部贯通。中铁十九局拉林项目指挥长何旭表示:“米林隧道的贯通也是我们全线所有隧道贯通的标志”。隧道贯通后,剩余的无砟轨道施工和140孔T梁架设任务在两个月内完成,2020年底铺轨任务全面实现。
2021年,拉林铁路正式开通运营。这条铁路是人类历史上第一次穿越喜马拉雅山脉和念青唐古拉山脉之间的西藏南部谷地高山区的铁路,将结束藏东南地区没有铁路的历史。作为川藏铁路的重要组成部分,拉林铁路建成通车后,不仅能有效改善我国区域铁路网布局,还将构建起西藏连接川渝经济圈和长江经济带的大能力快捷通道。
米林隧道以11560米的长度和“国内首条高原冰碛层隧道”的殊荣,成为这条雪域天路上最关键的节点工程。2万余名铁路建设者克服了高寒缺氧、生态脆弱、地质结构复杂、灾害频发等诸多困难,安全、优质、高效地完成了建设任务,为高原铁路建设积累了宝贵经验。
