國(guó)家重點(diǎn)工程大瑞鐵路被行業(yè)內(nèi)稱為“世界上最難修的鐵路”之一，大理至保山段已于2022年7月22日開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，仍在建設(shè)中的保山至瑞麗段高黎貢山隧道是世界上首條穿越橫斷山脈的超級(jí)工程。

　　高黎貢山隧道全長(zhǎng)34.538公里，是大瑞鐵路重點(diǎn)控制性工程，2015年開(kāi)工建設(shè)以來(lái)，經(jīng)過(guò)1000多名建設(shè)者9年奮戰(zhàn)，這座創(chuàng)造中國(guó)鐵路最長(zhǎng)隧道、最長(zhǎng)斜井、最深豎井等9項(xiàng)紀(jì)錄的超級(jí)工程掘進(jìn)完成51.4%。

　　一直以來(lái)，中國(guó)鐵路建設(shè)者不斷刷新世界隧道建設(shè)紀(jì)錄，為何不到35公里的高黎貢山隧道9年只完成一半的進(jìn)度？到底難在哪里？

　　高黎貢山隧道位于橫斷山脈喜馬拉雅地震帶，共穿越19條斷裂帶，埋深達(dá)到1155米，具有“高地?zé)?、高地?yīng)力、高地震烈度；活躍的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、活躍的地?zé)崴h(huán)境、活躍的外動(dòng)力地質(zhì)條件、活躍的岸坡淺表改造過(guò)程”的“三高四活躍”復(fù)雜地質(zhì)。

　　“業(yè)界專家一致認(rèn)為，大瑞鐵路是目前國(guó)內(nèi)艱險(xiǎn)山區(qū)地形地質(zhì)條件最為復(fù)雜的一條線路，而高黎貢山隧道又是本線艱險(xiǎn)中的艱險(xiǎn)，施工難度在目前世界隧道工程領(lǐng)域首屈一指。”中鐵隧道局集團(tuán)大瑞鐵路工程項(xiàng)目經(jīng)理部總工程師馬亮介紹。

　　這座隧道地層種類高達(dá)18種，情況復(fù)雜屬全國(guó)罕見(jiàn)，幾乎囊括了隧道施工所有不良地質(zhì)和重大風(fēng)險(xiǎn)，施工難度在世界隧道修建史上首屈一指，對(duì)于建設(shè)者們來(lái)說(shuō)，施工猶如在荊棘從叢中前行，又如在砂堆里穿洞。

　　大變形、大涌水、高溫、坍塌等各種疊加在一起超乎想象的復(fù)雜地質(zhì)難題，讓建設(shè)者們吃盡了苦頭，幾乎是一點(diǎn)一點(diǎn)艱難向前掘進(jìn)。

　　“斜井開(kāi)挖至600米處開(kāi)始進(jìn)入順層、偏壓、高地應(yīng)力段落，我們?cè)庥隽耸┕ひ詠?lái)最艱險(xiǎn)、最難克服的隧道大變形。高地應(yīng)力把支護(hù)鋼架扭曲為S形Z形，將已經(jīng)成型的隧道擠壓變小，初期支護(hù)擠壓開(kāi)裂掉塊，壁巖侵入隧道1米多，導(dǎo)致隧道作業(yè)空間狹窄變形。”中鐵隧道局大瑞鐵路工程項(xiàng)目經(jīng)理部斜井工區(qū)工程部部長(zhǎng)王欣回憶道。隧道內(nèi)到處都是初支混凝土開(kāi)裂，搖搖欲墜的混凝土塊隨時(shí)可能掉落，不僅考驗(yàn)著建設(shè)者們的意志，也一直影響隧道開(kāi)挖進(jìn)度，僅因高地應(yīng)力導(dǎo)致變形、局部坍塌，項(xiàng)目前前后后已進(jìn)行了11次停工處理。

　　為破解大變形難題，參建單位通過(guò)調(diào)整隧道結(jié)構(gòu)曲率、加強(qiáng)鋼架型號(hào)、調(diào)整加密鋼架間距，徑向注漿，采取仰拱初支與拱墻鋼架一次成環(huán)等措施，有效控制了圍巖變形，恢復(fù)了掘進(jìn)。同時(shí)依托張政創(chuàng)新工作室，針對(duì)施工難題開(kāi)展了大量課題研究，形成了許多論文研究成果，為今后同類軟巖大變形施工提供了重要借鑒參考作用。

　　施工現(xiàn)場(chǎng)，掌子面處幾名工人坐一堆冰塊上方短暫休息，豆粒般大小的汗珠夾雜著消融的冰水從后背流淌下來(lái)。

　　從2018年7月份開(kāi)始，隧道內(nèi)的溫度迅速上升，掌子面處的巖溫最高時(shí)超過(guò)39℃，涌水水溫達(dá)38℃，隧道上方作業(yè)區(qū)更高達(dá)42℃。周邊有上百處溫泉，深孔鉆探實(shí)測(cè)地下水溫最高達(dá)102℃，高溫涌水使施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)刻像桑拿房一般。高溫濕熱的環(huán)境，使得建設(shè)者體力迅速流失，大大降低了工作效率。

　　為此，項(xiàng)目制定了堵截?zé)崴吹霓k法，對(duì)隧道內(nèi)的出熱水點(diǎn)進(jìn)行注漿堵水，購(gòu)置了大功率風(fēng)機(jī)以及2臺(tái)450千瓦大功率機(jī)械制冷設(shè)備，加大通風(fēng)制冷和空氣流動(dòng)。考慮到長(zhǎng)期應(yīng)對(duì)高溫復(fù)雜環(huán)境，項(xiàng)目一次性投入150萬(wàn)元自建日產(chǎn)60噸冰塊的制冰廠，以滿足現(xiàn)場(chǎng)每天近60噸冰塊需求，還為作業(yè)人員配置了工地醫(yī)務(wù)室、應(yīng)急藥品，積極改善工人作業(yè)環(huán)境。

　　為了提升施工效率，項(xiàng)目部設(shè)計(jì)了兩個(gè)豎井，增加作業(yè)面，縮短建設(shè)周期。高黎貢山隧道1號(hào)豎井主井深762.59米，副井深764.74米，是中國(guó)鐵路最深在建鐵路豎井。而這個(gè)“地心之旅”尤為艱難，豎井施工過(guò)程中，多次發(fā)生突泥涌水、垮塌等險(xiǎn)情，涌水最大的時(shí)候，每小時(shí)達(dá)300多立方米，造成淹井。

　　“根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，僅斜井每天的涌水量就達(dá)3.3萬(wàn)方，可以填滿17.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池。同時(shí)，高黎貢山隧道內(nèi)的水壓一度達(dá)到7兆帕，創(chuàng)下國(guó)內(nèi)鐵路隧道施工最高紀(jì)錄，二三十米的鉆頭直接被高壓涌水從巖石中擠壓沖了出來(lái)。”中鐵隧道局大瑞鐵路工程項(xiàng)目經(jīng)理部斜井分布總工魏永杰說(shuō)。每掘進(jìn)一米，前方都面臨著不可控的未知世界，即使綜合了各種先進(jìn)地質(zhì)預(yù)報(bào)，也無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)前方復(fù)雜的地質(zhì)。

　　為解決高溫涌水難題，他們采取“打泄水孔引排水”方式提前打孔泄水，既避免涌水險(xiǎn)情又能提前散熱。投入450千瓦大功率抽水設(shè)備反坡排水，及時(shí)排除高溫涌水。針對(duì)性攻克超長(zhǎng)斜井高溫富水施工關(guān)鍵技術(shù)和降溫處理技術(shù)課題，為現(xiàn)場(chǎng)降溫排水提供理論支撐。

　　從2015年年底至今，建設(shè)者堅(jiān)持刷新“世界上最難修的鐵路隧道”掘進(jìn)進(jìn)度條，用智慧和汗水創(chuàng)造著中國(guó)鐵路修建史上又一個(gè)奇跡。

　　高黎貢山隧道創(chuàng)9項(xiàng)中國(guó)第一：世界上第一條穿越橫斷山脈的超級(jí)工程；隧道規(guī)劃了24條線路，選線1032千米，是中國(guó)鐵路選線最多的隧道；隧道設(shè)計(jì)周期10年，施工周期10年，是國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)施工周期最長(zhǎng)的隧道；隧道長(zhǎng)34.538千米，是當(dāng)時(shí)中國(guó)第一鐵路長(zhǎng)隧；1號(hào)豎井主井深762.59米，副井深764.74米，是中國(guó)鐵路最深豎井；1號(hào)斜井長(zhǎng)3870米，是中國(guó)鐵路隧道最長(zhǎng)斜井；先進(jìn)的TBM工法首次在滇西南復(fù)雜地質(zhì)條件下使用；“彩云號(hào)”TBM直徑9.03米，是中國(guó)自主研制的國(guó)內(nèi)最大直徑硬巖掘進(jìn)TBM；“彩云1號(hào)”TBM，是中國(guó)第一臺(tái)再制造TBM。