宜万铁路建设纪实.docVIP

用智慧挑战中国高难铁路——来自中国中铁一局宜万铁路的报告 宜（昌）万（州）铁路是我国铁路路网“八纵八横”主骨架之一，沪汉蓉快速通道的重要组成部分。宜万铁路也是我国“三高”（高原铁路、高速铁路、高难铁路）铁路之一，全长377公里的宜万铁路桥隧比高达74%，总投资227.3亿元。宜万铁路沿线地质条件的复杂程度堪称国内之最，其地质之复杂、工程之艰巨、岩溶之发育、隧道工程的风险程度、规模和处理难度均是前所未有的，特别是岩溶隧道所遇到的问题，更是世界级难题。　　中国中铁一局承担了宜万铁路三个线下标段和一个电务标段的施工任务，工程总造价11.93亿元。其中，其主要工程有全线最难啃未通的五座Ⅰ级高风险隧道之一的云雾山隧道、亚洲同类型第一高墩铁路桥的渡口河特大桥及恩施站场施工任务。　　自2004年6月开工以来，中国中铁一局建设者用自己的智慧和汗水破解了一道道难题，闯过一道道难关，创造出了一个个奇迹。　　直面世界级难题，攻坚克难战风险　　云雾山隧道位于湖北省恩施州境内，为单线、双洞隧道，隧道Ⅰ线长6640米，Ⅱ线隧道长6682米，由中国中铁一局集团五公司、一公司，分别承担进、出口段的施工任务。　　云雾山隧道之所以被称为高风险隧道，其主要原因就是在施工中遇到大量的溶管、溶洞、地下暗河等。 该隧道最大埋深800米，是集山岭隧道多种地质灾害，突泥突水、天然气、高地应力、地温等为一体的长大隧道。节理及岩溶发育，五条暗河贯穿其中，正常涌水量为45655立方米/天，最大涌水量为171994立方米/天，施工中的最大风险就是溶洞和突泥突水。其工程特点主要体现为“四难一高”。　　　　　　　　不良地质预测难　　虽然铁路设计部门为施工单位提供了较为详尽的设计资料，也表明了溶洞、暗河的不良地质状况。但由于云雾山隧道地处背斜式地质断裂带上，溶洞、溶腔密布，种类繁多，设计资料无法提供详尽的内部地质状况。　　施工中，中国中铁一局采用了当前国内最先进的地质雷达、TSP203、红外探水、超前钻探、超前炮孔、地质素描等超前地质预测预报手段，但每一种探测手段都存在局限性：地质雷达只能探出前方几十米范围的围岩大致情况；红外探水仪也仅能探测前方地质是否有水，至于水量的大小、压力却无从得知；超前钻孔虽然可以直观的揭示前方地质情况，但揭示范围极其有限，无法探明整个工作面的地质情况，而且耗时长。　　2008年元月，云雾山隧道进口通过超前地质预测预报手段，发现进口段有一高压富水溶腔，先采用地质钻机进行溶腔范围的钻探，结果，地质钻机无法钻透富水充填泥沙的溶腔，后又改用意大利套管钻机再次进行钻探，依然无法穿越，接着再采用给钻杆下套管、下大钢管的施钻工艺，仍然不能奏效。随后又采用了前进式注浆钻进法，但由于浆液在溶腔内串流，不能有效凝结，出现一孔连续注浆40吨水泥不知去向的情况，最后以失败告终。迫不得已，经多方论证，决定采用掌子面再向前开挖10米，缩短保护岩盘厚度，减少钻机钻孔阻力的方案，最终顺利穿透溶腔，经过对隧道Ⅰ、Ⅱ线28个超前钻孔、3个取芯孔，总计20多次的小型突水突泥，历时7个多月，也仅有一个初步的判断，依然无法揭示溶腔全貌。　　2005年10月，隧道出口Ⅰ线DK247+560处发现地质异常，经过5个多月的艰苦探测，同样通过三次绕行，打了530多米支洞，也只探出一个充填型溶腔，但溶腔内部结构及形态仍不十分清楚。　　　　　　　　突水突泥排险难　　设计中，云雾山隧道穿越5条暗河，正常涌水量就达4.6万立方米/天，而最大涌水量则达17.2万立方米/天。中铁一局在施工中采取了各种防范措施，每一次开挖都小心谨慎，但在几年的施工中，依然先后发生大的突泥突水21次之多。　　2007年6月30日，根据超前地质预测预报显示的数据分析，里程DK244+907可能存在溶洞，现场管理人员照应急演练时的要求将人员撤离。随着一声炮响，3000立方米的泥加石顷刻之间从几十米高的溶洞里倾泻下来，涌进了隧道，冲出近百米的距离。　　云雾山隧道出口为返坡隧道，涌水无法自动流出，只能靠机械排水，洞内设有400立方离心水泵8台、100立方潜水泵20台，洞内管路交错，仅排水设备投入就达400多万元，但这也只能满足隧道的日常排水。2008年7月21日，受暴雨影响，云雾山隧道出口Ⅰ线掌子面超前地质钻孔时，钻压突然增大，无法继续钻进。巨大的水压将钻机内未退出的25米钻杆从钻孔中冲出了10多米，带压的水柱喷出20多米。隧道中正在处理的溶腔也大量冒水。涌水量急剧增加，很快达到每小时4000立方米。倾刻间，隧道就被淹数十米，应急预案马上启动，隧道内所有施工人员有序撤离。不到一天时间，Ⅰ线隧道被淹1000多米、Ⅱ线隧道被淹400多米，若非平时演练认真，后果无法想象。　　　　　　　　溶洞处理方案难　　由于对溶洞的