铜川隧道：包西高铁延西段“全线最后堡垒”的智能化攻坚

 2025年2月13日，随着西成客专陕西公司建设、铁一院勘察设计、中国铁建大桥局施工的西延高铁铜川隧道顺利贯通，这条全长11098米的单洞双线隧道成为西延高铁全线47座隧道中最后贯通的一座。作为陕北革命老区首条高铁的“收官之作”，铜川隧道穿越500米砂卵石地层、西北地区较大溶洞及长段落石炭系泥岩软岩大变形地层，被列为全线Ⅱ级高风险隧道。自2022年12月18日开工建设以来，建设者以智能凿岩台车、智能湿喷台车等成套智能装备赋能施工，在黄土台塬区地下165米深处，为西安至延安1小时通途铺平了最后一段道路。

一、工程概况：横亘黄土台塬的11098米“全线最后堡垒”

铜川隧道位于陕西省铜川市耀州区境内，是西延高速铁路（包西高铁延西段）全线最后贯通、也是地质条件最为复杂的隧道之一。隧道的主要技术参数：

西延高铁线路全长约299.8公里，设计时速350公里。全线共有隧道47座、约169.3公里，桥梁66座、约105.5公里，桥隧比高达92%。铜川隧道作为全线最后一座贯通的隧道，其施工进度直接决定了整条铁路的通车节点。建成通车后，西安至延安的运行时间将从目前的2.5小时缩短至1小时左右。

二、建设历程：27个月凿通“全线最后堡垒”

铜川隧道自2022年12月18日正式开工建设。1号斜井作为首个智能化大机配套施工点进洞施工，标志着隧道建设全面启动。为破解11公里超长隧道的施工困局，隧道共设6个施工作业面，多点同步推进。

2025年2月13日，经过27个月的艰苦鏖战，铜川隧道顺利贯通。它的贯通标志着西延高铁全线47座隧道全部安全顺利贯通，为全线通车奠定了坚实基础。2025年12月27日，铜川隧道随西延高速铁路正式开通运营而投用。

隧道贯通时，西延高铁全线路基工程已完成设计总量的87%，无砟轨道完成设计总量的38%，桥梁工程完成设计总量的95%，新建8座站房已全部开工。

三、攻坚难点：Ⅱ级高风险隧道的“三座大山”

铜川隧道被列为全线Ⅱ级高风险隧道，其建设面临三大核心挑战的高度叠加，每一项都足以让普通隧道工程陷入困境。

（一）500米砂卵石地层与西北地区较大溶洞——松散地层的“塌方魔咒”

隧道穿越500米砂卵石地层，遇西北地区较大溶洞。砂卵石地层结构松散、颗粒间无胶结，开挖后极易发生大面积涌砂坍塌。溶洞的存在进一步加剧了围岩的不稳定性。建设者采用导洞绕行、超前帷幕注浆及大管棚支护等综合措施顺利通过。

（二）长段落石炭系泥岩软岩大变形地层——钢拱架被“拧成麻花”

隧道穿越长段落石炭系泥岩软岩大变形地层。在高地应力作用下，软弱围岩发生剧烈塑性流变，施工过程中极易出现支护结构变形超限、塌方、塌陷、突水突泥等灾害。钢拱架扭曲变形、支护拆换问题突出，每向前掘进一米都面临坍塌和涌水的双重威胁。

（三）下穿公路、村镇密集区、砖厂、水泥厂、采石场——毫米级沉降的极限控制

隧道同时下穿公路、村镇密集区、砖厂、水泥厂、采石场等多处建筑物。地表构筑物密集分布，任何沉降超标都可能影响地面建筑的安全运营。下穿施工必须将沉降控制在毫米级精度以内，对爆破参数和施工精度提出了极高要求。隧址区主要穿越黄土台塬区，沿线地势由南至北逐渐升高。西延高铁位于陕北地区，地质条件复杂多变。

四、技术创新：从“智能装备集群”到“GIS+BIM数字孪生”的系统突破

面对“砂卵石+软岩大变形+下穿密集区”的三重封锁，中国铁建大桥局的建设者与科研团队展开了一系列技术创新。

（一）智能装备集群——“机械化换人、自动化减人”的施工革命

铜川隧道1号斜井作为科研依托工点，采用大机配套施工，配备了智能凿岩台车、智能湿喷台车、智能拱架台车、智能衬砌台车、数字化防水板台车和数字化仰拱栈桥成套智能装备。这套智能装备集群覆盖了隧道施工从钻孔、喷锚、拱架安装到衬砌、防水、仰拱施工的全工序链条，实现了隧道施工的机械化、智能化作业，大幅降低了人工劳动强度和安全风险。

（二）GIS+BIM数字孪生技术——“高保真、全实时”的同步施工场景

建设团队结合GIS+BIM技术，构建了高保真、全实时、不间断的同步施工场景。通过这一数字孪生平台，工程建设施工进度、过程、风险、环境、人员、质量等多维度数据实现了可视化、可追溯管理，让管理者能够实时掌握施工现场的动态，及时调度资源、管控风险。

（三）综合超前地质预报与动态参数优化——精准“排雷”的科技之眼

为确保施工顺利推进，建设单位采取超前地质预报、围岩监控量测等方式，对隧道地质条件进行综合分析判断。技术团队积极优化支护参数，动态调整爆破参数，同时多举措提高隧道围岩自稳能力，加强对隧道洞内及地表的监控量测，实时监测掌子面围岩状况，确保隧道施工安全推进。

（四）下穿构筑物数值仿真与“保护壳”工法——毫米级沉降的精准防控

为攻克隧道下穿地表构筑物净距小、穿越长度长等难题，技术团队开展专题研究，充分查明现场实际地质条件、地形场景、位置信息，搭建数值模型并开展仿真实验。根据模拟计算结果，动态调整支护措施，确定最优支护参数，确保下穿过程中隧道结构整体安全可控。与此同时，技术团队及时追踪软塑层分布情况，动态优化超前支护与基底袖阀管注浆措施，强化洞周围岩，为隧道套上“保护壳”。监理单位严格把控方案审批、材料验收、过程安全质量控制等各环节，全力确保施工安全和工程质量。

五、战略价值：革命老区首条高铁的“收官之作”

铜川隧道是西延高铁全线最后贯通的隧道，它的贯通标志着陕北革命老区首条高铁全线隧道全部安全顺利贯通。

西延高铁是我国“八纵八横”高铁网包（银）海通道的重要组成部分，也是陕北革命老区的首条高铁。线路与正在建设的西渝高铁共同形成南北大通道，是陕西省“米”字形路网主骨架的重要构成。项目建成后，对巩固拓展革命老区脱贫攻坚成果，全面推进乡村振兴，形成西部大开发新格局，具有十分重要的意义。

铜川隧道以11098米的长度和全线最后一座隧道的殊荣，成为这条纵贯陕北革命老区的钢铁大动脉上最关键的节点工程。从2022年12月18日的开工建设到2025年2月13日的胜利贯通，再到2025年12月27日的正式通车运营，27个月间，这座铜川耀州地下长龙的每一米掘进，都是中国工程团队在黄土台塬复杂地质条件下“攻坚克难、敢为人先”的生动写照。