离石隧道：太中银铁路“黄土大断面”的快速掘进之战

 在吕梁山西麓的黄土塬深处，一座全长约10.2公里的双线隧道横贯山体，将太原盆地与吕梁山区紧密相连——这就是太中银铁路全线重点控制性工程离石隧道。隧道断面达139.8平方米，地质条件复杂，新老黄土与岩石交替、地质成岩差、顶板不坚固。自2006年开工建设以来，中煤第三建设集团的建设者作为首家“非中铁系”企业，在“大断面黄土隧道”的极端环境中鏖战3年，以“强支护、弱爆破、短进尺、早封闭”的精准工法和三台阶七步开挖法，创造了月最高进尺272米的施工纪录。离石隧道的贯通，为太中银铁路2011年全线通车运营扫清了关键障碍，使这条连接中国东西部的钢铁大动脉在吕梁山区实现了双线贯通。

一、工程概况：横亘吕梁山西麓的10.2公里“重点控制工程”

离石隧道位于山西省吕梁市离石区境内，是太中银铁路（太原至中卫至银川铁路）全线的重点控制工程。隧道的主要技术参数：

太中银铁路东起山西太原，西至宁夏中卫和银川，全长约945公里，是国家《中长期铁路网规划》的重要项目，也是连接中国东西部的一条重要铁路通道。离石隧道作为全线重点控制工程，其施工进度直接关系到整条铁路的通车节点。

二、建设历程：打破“中铁垄断”的3年攻坚

2006年，太中银铁路正式开工建设。作为全线重点控制工程，离石隧道迎来了一个特殊的建设者——中煤第三建设集团。这是铁路建设市场开放后，矿山工程施工特级资质企业在铁路系统中标的第一项大工程，打破了“中铁军团”对铁路工程的长期垄断。

2008年2月，项目成巷进尺突破200米，再创施工以来最好成绩。项目部自开工以来，先后遇到新老黄土和岩石交替、地质成岩差、顶板不坚固等难题。通过采取优化资源配置、创新施工管理、完善各项制度、提高执行力度等一系列措施，确立了“强支护、弱爆破、短进尺、早封闭”的施工方法，并装备了地质预报系统，形成了机械化作业线。进尺始终走在全线隧道施工的最前列，连续创出月进尺超200米的佳绩。

2008年9月4日8时58分，离石隧道进口工程与1号斜井实现零误差贯通，比预定工期提前了118天。隧道建设高峰期，采用大断面快速施工方案，创下了月平均进尺162米、最高月进尺272米的好成绩。

2010年7月，太中银铁路电气化工程进展迅速，修进吕梁革命老区。2011年1月11日，太中银铁路全线通车运营。

三、攻坚难点：大断面黄土隧道的“三重封锁”

离石隧道地处黄土高原腹地，地质条件极为复杂。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）新老黄土与岩石交替——“土石两重天”的地质迷宫

隧道地质条件复杂，进口围岩自稳能力差，施工难度大，进洞困难。隧道开挖断面达139.8平方米，属于大断面黄土隧道。黄土遇水后结构迅速破坏，围岩自稳能力极差；而岩石地段的坚硬岩层又对钻爆施工提出了极高要求。新老黄土交替出现，Ⅳ级、Ⅴ级软弱围岩占比极高，支护难度成倍增加。

（二）洞口施工场地狭窄与无辅助坑道——“空间困局”与“呼吸极限”的双重绞杀

隧道洞口施工场地狭窄，临建布置难度大。隧道无辅助坑道，通风和排烟困难。随着掘进距离增加，施工通风排烟极为困难，洞内空气质量难以保证，施工人员长期在粉尘和废气浓度较高的环境中作业，施工效率随掘进距离增加而急剧下降。

（三）工期紧、工程量大——速度与质量的双重考验

隧道全长超过10公里，工程量大、月施工强度高。太中银铁路全线工期紧迫，作为重点控制工程，离石隧道的施工进度直接决定了整条铁路能否按期通车。如何在确保安全质量的前提下实现快速掘进，成为贯穿施工全过程的重大课题。

四、技术创新：从“三台阶七步开挖法”到“272米月进尺”的系统突破

面对“黄土交替+空间困局+工期紧迫”的三重封锁，中煤第三建设集团的建设者与科研团队展开了一系列技术创新。

（一）三台阶七步开挖法——黄土大断面隧道的“定海神针”

针对隧道地质条件复杂、Ⅳ级、Ⅴ级软弱围岩占比高的特点，建设者采用了三台阶七步开挖法。这一工法将大断面开挖分为三个台阶七个步骤，各部位开挖与支护沿隧道纵向错开平行推进。三台阶七步开挖法确保了隧道在软岩土质（Ⅳ、Ⅴ级围岩）条件下的施工安全。在此基础上，建设者总结了大断面黄土隧道的施工原则、主要施工方法和施工中应注意的问题。

（二）“强支护、弱爆破、短进尺、早封闭”——软弱围岩的精准工法

项目部确立了“强支护、弱爆破、短进尺、早封闭”的施工方法。强支护在开挖后立即施作快速封闭围岩；弱爆破最大限度减少对黄土围岩的扰动；短进尺严格控制每循环开挖长度；早封闭尽快形成承载结构。施工中采用控制爆破技术，严格控制爆破效果，减少超欠挖，提高炮眼残留率。这一工法体系有效控制了黄土软弱围岩的变形，确保了施工安全。

（三）1号斜井辅助坑道——破解“无辅助坑道”困局的创新方案

隧道无辅助坑道，是施工中的一大难题。为此，建设者设置了1号斜井作为辅助坑道。斜井进入正洞采用在斜井一侧爬坡渐进到正洞顶拱的方式，利用小台架采用台阶法开挖大断面，并及时做好初期支护。这一工法以小断面交大断面形成三岔口，在保证围岩稳定、设计开挖轮廓尺寸的前提下，快速进入正洞。2008年9月4日，进口工程与1号斜井实现零误差贯通，比预定工期提前了118天。

（四）地质预报系统与机械化作业线——“排雷”与“提效”的双轮驱动

项目部装备了地质预报系统，形成了机械化作业线。通过超前地质预报提前探明前方围岩状况和地下水发育情况，为动态调整施工方案提供了科学依据。机械化作业线则有效提升了施工效率。在快速施工方案的支撑下，隧道创下了月平均进尺162米、最高月进尺272米的好成绩。

（五）长大隧道贯通误差控制——从“估算方法”到“零误差贯通”的精度革命

针对长大隧道施工测量控制难题，建设者建立了系统的长大隧道施工测量控制系统。通过科学的误差估算方法，确保横向及高程贯通误差控制在设计要求范围内。2008年9月4日，离石隧道进口工程与1号斜井实现了零误差贯通。这一精度在同类长大隧道施工中处于领先水平。

五、战略价值：太中银铁路的“吕梁咽喉”

离石隧道是太中银铁路全线重点控制工程。太中银铁路是国家《中长期铁路网规划》的重要项目，起自山西省太原市，向西至宁夏回族自治区的中卫市和银川市，是连接中国东西部的一条重要铁路通道。2011年1月11日，太中银铁路全线通车运营。

太中银铁路的建成，使青岛—济南—石家庄—太原—银川—乌鲁木齐形成了一条贯穿东部和西部的现代化铁路大通道。离石隧道以约10.2公里的长度和全线重点控制工程的殊荣，成为这条纵贯华北与西北的钢铁大动脉上最关键的节点工程之一。通车运营十余年来，铁路部门持续对沿线隧道进行维护管理。2023年，离石区护路中心联合铁路部门对太中银铁路沿线进行安全隐患排查。离石隧道至今仍日复一日地承载着太中银铁路列车的密集通行，守护着这条连接中国东西部的钢铁大动脉的安全运行。