克什克腾隧道：集通铁路“电气化改造”的最长隧道的极地攻坚

 2024年1月21日上午11时18分，随着最后一声炮响在内蒙古赤峰市克什克腾旗的群山深处回荡，集通铁路电气化改造工程全线最长隧道——克什克腾隧道顺利贯通。这座全长10.691公里的单洞双线隧道，地处燕山余脉与阴山的交汇地带，穿越9条断层破碎带，3次下穿既有集通铁路。自2020年启动建设以来，中国中铁电气化局的建设者们在1000多天的不间断施工中，克服了近60℃的极限温差和零下33℃的极寒考验，战胜了最大日涌水量17万立方米的特大涌水，成功攻克了这座被称为隧道“地质博物馆”的一级高风险隧道。克什克腾隧道的贯通，为集通铁路这条连接东北、华北、西北地区的能源大动脉早日完成电气化改造铺平了最后一段道路。

一、工程概况：横亘内蒙古高原的10.691公里“地质博物馆”

克什克腾隧道位于内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗境内，是集通铁路电气化改造工程全线最长的隧道。隧道的主要技术参数：

隧道是集通铁路电气化改造工程“两隧一桥”控制性工程之一，被称为内蒙古自治区在建隧道中地质状况最为复杂的隧道之一。隧道正洞穿越9条断层破碎带，IV级、V级围岩占比近46%，围岩完整性和稳定性极差。建设者形象地形容，在这样的地质条件下施工，仿佛是在“积木块”里打隧道。

二、攻坚难点：“地质博物馆”的三大极限挑战

克什克腾隧道地处燕山余脉与阴山的交汇地带，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望而却步。

（一）穿越9条断层破碎带——断裂带上的“步步惊心”

隧道正洞共穿越9条断层破碎带。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。隧道围岩完整性和稳定性极差。“岩变我变”成为贯穿施工全过程的核心理念——建设者通过超前地质预报结果、每循环开挖揭示的掌子面围岩情况、监控量测数据，及时调整支护参数，对不同围岩地质分别采用全断面法、台阶法、三台阶法、三台阶临时仰拱法和三台阶预留核心土法等多种开挖方法。

（二）3次下穿既有集通铁路——毫米级沉降的极限控制

隧道3次下穿既有集通铁路。在正在运营的铁路下方进行新建隧道施工，任何爆破震动超标或地表沉降都可能影响上方既有铁路的运营安全。施工如履薄冰，对爆破参数和沉降控制提出了毫米级的精度要求。3次下穿意味着建设者必须反复在“既有运营线”这一高压环境下完成极限穿越。

（三）极限温差与特大涌水——“冰火两重天”的极端环境

隧道地处内蒙古高原，全年温差近60℃。冬季气温低至零下33℃。在如此极寒的环境中，混凝土浇筑无法正常进行，原材料必须做加温、保温处理才能确保混凝土质量。项目部在隧道洞口搭设保温棚进行封闭，洞内加装大型暖风机，保证了洞内施工环境温度。

与此同时，隧道地下水极其丰富。正常情况下隧道正洞涌水量在6万立方米/天左右，但在施工中最大涌水量达到17万多立方米/天。总排水量达到3464.7万立方米，相当于2.4个“杭州西湖”的蓄水量。最严重的一次围岩突变，拱顶左侧出现突水突泥险情，水量达500立方米/小时，水流冲刷导致拱顶持续掉块，泥沙堆积长度约150米。

三、技术创新：从“三位一体”到“多项纪录”的系统突破

面对“9条断层+3次下穿+极限温差+特大涌水”的四重封锁，中国中铁电气化局的建设者与科研团队展开了一系列技术创新与管理突破。

（一）“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”——十八字方针的精准落地

项目部严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针。管超前在开挖前对掌子面前方围岩进行预加固；严注浆通过系统注浆改善围岩力学性能；短进尺严格控制每循环开挖长度；强支护在开挖后立即施作快速封闭围岩；快封闭尽快形成承载结构；勤量测实时掌握围岩变形规律动态调整支护方案。这一工法体系使隧道在极端复杂地质条件下实现了安全稳步掘进。

（二）三位一体的超前支护体系——“排雷”的科技防线

为确保施工安全，建设者采取了超前支护预注浆、径向注浆扩大围岩稳定圈、超前密排小导管及中管棚加强支护等一系列措施。针对突水突泥段，采取空腔堆填沙袋、泵送混凝土填充、长距离中管棚超前加固、钢拱架加强支护等综合手段。这一三位一体的超前支护体系，使建设者能够成功穿越9条断层破碎带和特大涌水段。

（三）多位一体的科学化管理——信息化赋能的“智慧工地”

项目部采用视频监控系统、门禁系统、人员定位系统，通过多位一体的科学化管理手段确保了隧道安全顺利贯通。严控超前地质预报、超前支护、开挖掘进、初期支护、监控量测、结构防水排水、二次衬砌等关键施工工序。这一信息化管理体系，使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。

（四）多项内蒙古纪录的创造者——从施工长度到排水技术的全面领先

隧道贯通后，创下了内蒙古自治区在建铁路已贯通隧道中施工长度、施工速度、排水技术等多项纪录。这些纪录的取得，源于从工法创新到设备配套、从信息化管理到极寒施工保障的全面突破。

四、战略价值：集通铁路电气化改造的“咽喉”工程

克什克腾隧道是集通铁路电气化改造工程全线最长的隧道。集通铁路于1995年12月建成通车，原线路长度为943公里。2020年4月，集通铁路电气化改造全面启动，项目总投资126亿元。改造完成后，集通铁路从单线非电气化铁路升级为双线电气化铁路，线路全长缩短至923公里。

集通铁路是连接我国东北、华北、西北地区能源和物资供应的重要铁路干线。电气化改造完成后，运输能力将由日均运行27对列车增加至40对；年货运量将由3600多万吨提高至8000万吨以上；旅客列车速度将从65公里/小时提高至最高运行速度120公里/小时；全程运行时间将缩短6个小时左右。

克什克腾隧道以10.691公里的长度和全线最长隧道的殊荣，成为这条连接东北、华北、西北地区的钢铁大动脉上最关键的节点工程之一。从2020年启动建设到2024年1月21日贯通，1000多天间，这座内蒙古高原深处的地下长龙，见证了中国工程团队在极端严寒与复杂地质双重封锁下“攻坚克难、敢为人先”的勇气与智慧。