2018年7月24日,随着最后一声炮响在云南楚雄的群山深处回荡,由中铁十九局承建的成昆铁路扩能改造工程永广铁路民太隧道顺利贯通。这座全长11.3公里的单洞双线隧道,地跨元谋、牟定两县,最大埋深达516米,穿越6处断层破碎带与5个富水地段。自2014年4月开工以来,建设者历时四年多艰苦鏖战,以110多公里施工便道、近3公里斜井的宏大投入,在滇中高原深处凿通了一条连接西南的钢铁通道。民太隧道的贯通,标志着成昆铁路云南段内隧道全部贯通,为成昆铁路复线全线通车扫清了最大障碍。
一、工程概况:横亘滇中高原的11.3公里“最后堡垒”
民太隧道位于云南省楚雄彝族自治州境内,是成昆铁路扩能改造工程永仁至广通段(永广铁路)全线最后一座贯通的隧道。隧道的主要技术参数:
| 项目 | 数据 |
|---|---|
| 全长 | 11.3公里 |
| 隧道类型 | 单洞双线 |
| 最大埋深 | 516米(超深埋隧道) |
| 穿越断层破碎带 | 6处 |
| 穿越富水地段 | 5个 |
| 最大涌水量 | 5300立方米/天 |
| 开工时间 | 2014年4月 |
| 贯通时间 | 2018年7月24日 |
| 施工周期 | 4年多 |
二、攻坚难点:516米超深埋与“六断五富”的极限挑战
民太隧道地处滇中高原,地质条件极为复杂。其建设面临三大核心挑战的高度叠加。
(一)516米超深埋——高地应力的“变形魔咒”
隧道最大埋深达516米,属于超深埋隧道。在如此巨大的埋深下,地应力高度集中,软弱围岩在开挖后极易发生塑性流变。隧道施工中遇到了岩体变形等施工风险,常规支护结构面临严峻考验。
(二)6处断层破碎带与5个富水地段——断裂带上的“步步惊心”
隧道穿越6处断层破碎带、5个富水地段。断层破碎带内岩体破碎、地下水极为发育,每穿越一条断层都面临坍塌和涌水的高风险。隧道最大涌水量每天达5300立方米,施工中遇到了局部强涌水、突泥、坍方等风险。涌水与断层破碎带的叠加,使每向前掘进一米都面临坍塌和涌水的双重威胁。
(三)山高谷深、交通不便——110公里便道的“开路先锋”
隧道四周山高谷深,交通不便,场地狭小。全隧修建用于施工人员、机具、设备和材料运输的施工便道长度就达到了110多公里。“为了打通11.3公里的隧道,我们修了110多公里的便道,相当于洞身长度的十倍,足见隧道建设难度之大。”中铁十九局永广铁路项目部经理刘百合说。
三、技术创新:从“两年打通斜井”到“创新堵水降温”的系统突破
面对“超深埋+六断五富+交通不便”的多重封锁,中铁十九局的建设者展开了一系列技术创新。
“长隧短打”——6个工作面协同推进。 为破解11.3公里超长隧道的施工困局,中铁十九局开挖了近3公里长的一、二号斜井,从而把隧道开挖工作面由2个增加至6个。然而光是打通两个斜井就用了两年多的时间。这一“长隧短打”的组织模式,使建设者能够在多个作业面同步推进,有效破解了超长隧道的施工困局。
创新堵水、排水系统及降温机械。 隧道掌子面附近的温度高达37℃以上。为克服涌水,确保隧道顺利贯通,项目部不断优化施工方案,创新堵水、排水系统及降温机械。
四、战略价值:昆明至成都7小时“大动脉”的咽喉工程
民太隧道是永广铁路全线最后一个贯通的隧道。它的贯通,标志着成昆铁路云南段内隧道全部贯通,对2019年实现云南段开通运营具有重要意义。
成昆铁路扩能改造工程北起四川省成都市,南至云南省昆明市,采取分段建设的方式进行。待成都至昆明全线开通运营后,从昆明至成都将由现在的20小时压缩到7小时左右。
民太隧道与老成昆铁路的对比,直观地展现了国家基础设施建设能力的跨越式发展。在成昆铁路龙骨甸车站到羊臼河车站间,老成昆铁路在此区段分别建设了法拉、巴格勒和六渡河3个著名的展线,线路长度达32公里。而如今永广铁路用民太隧道等两隧夹两桥11公里的线路,就通过了这个区段,与老成昆铁路相比缩短了21公里。昆明与成都间海拔高差有1400米左右,成昆铁路扩能改造工程从施工能力、技术装备和列车牵引能力等多个方面进行统筹考虑,采用先进技术和工艺建设,取直线路后较老成昆铁路缩短了近200公里。
民太隧道以11.3公里的长度和全线最后一座隧道的殊荣,成为这条西南“大动脉”上最关键的节点工程之一。2019年10月,永广铁路正式通车。从2014年4月开工到2018年7月贯通,四年多间,这座穿越滇中高原深处的地下长龙,见证了中国工程团队在极端复杂地质条件下攻坚克难的勇气与智慧。
