在革命圣地井冈山下,一条全长10445米的单线隧道横穿罗霄山脉,将井冈山与外界紧密相连——这就是吉衡铁路(原衡茶吉铁路)全线最长隧道鹅岭隧道。这座江西省最长的铁路隧道,穿越1处褶皱带和8处断层破碎带,下穿拿山河和319国道,240米浅埋段最小埋深仅15米,被列为极高风险隧道。自2009年5月开工以来,中国铁建二十五局的建设者们在1000多个日夜中攻克了浅埋、涌水、软弱围岩等重重难关,于2012年4月26日实现贯通。鹅岭隧道的建成,使衡阳至井冈山的列车运行时间由6个多小时缩短至2小时,为湘赣两省革命老区打通了一条连接京广与京九两大铁路干线的钢铁大动脉。
一、工程概况:横穿罗霄山脉的10445米“江西第一长隧”
鹅岭隧道位于江西省井冈山市西部,横穿罗霄山脉,毗邻井冈山最高峰黄洋界。隧道的主要技术参数:
| 项目 | 数据 |
|---|---|
| 全长 | 10445米(约10.4公里) |
| 全线排名 | 吉衡铁路第一长隧、江西省最长铁路隧道 |
| 隧道类型 | 单洞单线铁路隧道 |
| 设计时速 | 160公里/小时(预留200公里/小时) |
| 不良地质 | 1处褶皱带、8处断层破碎带、240米浅埋段 |
| 最小埋深 | 约15米 |
| 开工时间 | 2009年5月 |
| 贯通时间 | 2012年4月26日 |
| 通车运营 | 2014年7月1日 |
| 施工单位 | 中国铁建二十五局集团 |
鹅岭隧道所在的吉衡铁路(原称衡茶吉铁路),西起京广铁路衡阳站,途经湖南衡南、安仁、攸县、茶陵、炎陵,穿越罗霄山脉,进入江西井冈山,接吉井铁路井冈山站。新线正线全长211公里,其中江西境内49公里。鹅岭隧道作为全线最难工程,是制约工期的瓶颈,被列为极高风险隧道。
二、攻坚难点:极高风险隧道的“三大封锁”
鹅岭隧道之所以被称为“极高风险隧道”和全线“最难啃的软骨头”,源于其建设面临的三大核心挑战。
(一)240米浅埋段——最小埋深15米的“头顶悬河”
隧道洞身穿越240米的浅埋段,最小埋深仅15米。在如此浅的埋深下进行大断面开挖,地表沉降控制要求极为苛刻,稍有不慎就可能引发地表塌陷。更为棘手的是,隧道下穿拿山河和319国道,进洞段覆土厚度最小仅16米,地层为粉质黏土。该段出水量大,围岩岩质非常软,极易出现塌方、涌水涌泥。
(二)8处断层破碎带与褶皱带——“断裂带上的步步惊心”
隧道穿越高中山区,洞身经过1处褶皱带和8处断层破碎带。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。地质构造复杂,断裂发育,岩石破碎,水量丰富。
(三)下穿拿山河与319国道——“水与路”的双重绞杀
隧道从拿山河和319国道底下穿过。下穿河道面临巨大的涌水风险——水渠从洞门横穿而过,水流量巨大;下穿国道则面临毫米级沉降的极限控制要求。
此外,隧道进口段位于两山相接的低凹处,地质条件极差,地下水丰富,泥土含水量大,基础承载力极差,是典型的软基处理地段。隧道施工期间划分9个涌水区段进行精细化管控。
三、技术创新:从“电子眼镜”到“井点降水法”的系统突破
面对“浅埋+断层+涌水”的三重封锁,中国铁建二十五局的建设者展开了一系列技术创新。
(一)“电子眼镜”——国内领先的隧道电子考勤定位系统
为了确保施工安全,项目部在每个洞口安装了一套价值近20万元的隧道施工电子考勤定位系统。该系统在每个作业人员的安全帽上安装芯片,芯片上记录着作业人员姓名、工种等信息。洞外值班室的显示屏随时显示洞内人数、人员位置、出入时间等信息。24小时值班的专职安全员通过电脑监控可随时调出洞内所有施工部位的视频资料。这一被称为“电子眼镜”的系统,在国内隧道施工中极少使用,引领了我国隧道施工安全监控数字化管理方向。
(二)井点降水法——攻克240米浅埋段的“定海神针”
为了突破240米的浅埋段这一施工瓶颈,项目部邀请了一批隧道专家共同商讨施工方案。最后确定采用井点降水法穿越浅埋段的施工方案——先从地表钻孔用抽水机将浅埋段的地下水抽出,然后注射混凝土加固,改良地质条件后再平稳掘进。这一方案最终攻克了“最难啃的软骨头”浅埋段。
(三)超前高压预注浆与弧形导坑预留核心土法——软弱围岩的“精准手术”
针对进口浅埋段风化极其严重、遇水泥化的软弱围岩,建设者采用对掌子面进行超前高压预注浆加固围岩,再采用“弧形导坑预留核心土法”开挖的施工技术。超前高压预注浆在开挖前对掌子面前方围岩进行系统加固,改善了围岩力学性能;“弧形导坑预留核心土法”将大断面分割为小断面分部开挖,有效控制了软弱围岩的变形。结合超前钻孔、径向注浆等技术控制风险。
(四)攻克进口“拦路虎”——3根84米钢管的引水方案
隧道进口最大的难点是一条3米宽的水渠从洞门横穿而过,水流量巨大。项目部成立攻关小组,多方研讨论证,采取换填基础、扩宽明洞的方式,将仰坡开挖面外移3米,采用并列3根长达84米的80钢管引水,钢管两端用钢架支撑,将水渠改移至暗洞上沿60公分处横跨洞门。软基处理完毕,历时一个多月,进口的“拦路虎”终于被攻克。
(五)多工作面同步掘进与精细化管理
隧道按4个施工工区组织施工,分别为进口工区、1号斜井工区、2号斜井工区、出口工区。采用多工作面同步掘进方案保障工期。自2009年5月开工以来,二十五局集团大力推行铁路建设标准化建设和精益化管理,加强隧道技术攻关和过程控制。隧道从开工到贯通实现了安全零事故。1万余米的鹅岭隧道在贯通点的测量数据水平误差和中线误差均控制在3厘米以内。
四、战略价值:京广与京九的“红色连接线”
鹅岭隧道是吉衡铁路全线最长的控制性工程。吉衡铁路是连接京九与京广两大铁路干线的又一重要通道。2014年7月1日,吉衡铁路正式通车运营。
吉衡铁路的建成,使衡阳至井冈山的列车运行时间由6个多小时缩短至2小时。这条铁路途经湖南衡南、安仁、攸县、茶陵、炎陵等革命老区,穿越罗霄山脉进入井冈山,是湘赣两省革命老区人民盼望多年的铁路。通车后,沿线老区人民可乘火车直达广州、哈尔滨、南宁、井冈山等城市,“井冈山—炎帝陵—茶陵工农兵政府旧址—南岳衡山”黄金旅游带也在加速成型。
鹅岭隧道以10445米的长度和“江西第一长隧”的殊荣,成为这条连接京广与京九两大铁路干线的钢铁大动脉上最关键的节点工程。从2009年5月的艰难鏖战到2012年4月26日的胜利贯通,再到2014年7月1日的正式通车运营,这座罗霄山脉深处地下长龙的每一米掘进,都是中国工程团队在极高风险隧道极端条件下“攻坚克难、敢为人先”的生动写照。
