浏阳河隧道六大技术难题咋破解？

　　浏阳河隧道是目前我国建设线路里程最长（全长995公里）、技术标准最高、投资最多（总投资约930亿元）、设计时速达350公里（超过著名的日本新干线行车时速270公里）的武（汉）广（州）高速铁路客运专线的重点控制工程。该隧道全长10.115公里，位于湖南省长沙市东部，工程起于潇湘西路南侧，穿越潇湘西路、京珠高速公路等8条城市及公路主干道和著名的浏阳河，终于机场高速。是国内第一条穿越城市、高速公路、河流的浅埋单洞双线铁路隧道，也是我国在建的铁路客运专线中最高和综合性施工难度最大的隧道。

　　随着隧道北段不断向京珠高速公路方向掘进，该工程在技术上遭遇了影响工程进展的6大技术难题：“长、大、深、软、紧、难”。如何攻破这些难题，笔者走访了中铁四局二公司武广五分部项目经理、高级工程师汪树生。

　　难题一：“长”，隧道正线全长10.115公里，属于国内特长铁路隧道。如此长的隧道，怎么施工？

　　为了确保隧道的安全优质快速施工，中铁四局二公司武广五分部全体参战员工在项目经理汪树生的带领下，采取多分段(即长隧短打，被4个辅助坑道辟分5段)、机械化施工方式，整个隧道采用进出口及三座竖井、一座斜井共6个工作面同步展开施工。隧道开挖以弱爆破机械开挖法为主，严格控制一次爆破进尺在2米以内，确保成洞质量和施工安全，同时辅以大型挖掘机及装载机进行辅助开挖及装碴，加快施工进度。

　　难题二：“大”，一般高速铁路隧道为单孔单车道，而浏阳河隧道为单孔双车道，属特大断面隧道。如何确保大断面隧道的行车安全？

　　项目负责人介绍，由于该隧道是单孔双车道，所以开挖宽度超过15米，高度超过13米，断面积超过160平方米。隧道整体将由南引道、隧道主体、北引道三部分组成，由北往南和由南往北的车辆分别通行，互不干扰，采用了中隔墙法取代双侧壁法。隧道的双车道分居左右并列而立，地面以上部分通过引道连接，地面以下部分被围岩隔离，形成双向单车道。

　　同时，为了方便隧道运营期间的巡查和维修、灾害发生时的救援以及隧道内行驶车辆转换方向，隧道左右之间将设置行人及行车横通道，共约5处。

　　难题三：“深”，一般高速铁路隧道竖井不超过40米，而浏阳河隧道仅施工的竖井最深处达50多米，相当于18层楼高，在高速铁路隧道中实属罕见。怎么挖？

　　项目负责人说，由于隧道比较深，在施工中采用铣挖法和双壁导坑钻爆法，隧道共分三个台阶，先用风钻机钻开首个台阶的口子，然后采用盾构法边用钢管拱衬砌边开挖，挖掘的泥土通过龙门吊上的4台天车吊出竖井外。

　　由于隧道深处地下水丰富，而人工填土及圆砾土含水层又接近拱顶，洞内开挖极易受渗水影响，使围岩软化极易发生坍塌，在施工中，施工人员经过实地认真研究后，通过地表注浆预加固，洞内采用管棚超前注浆止水，并在开挖面进行喷砼封闭的施工方法，从而有效阻止了地下水的渗透。

　　难题四：“软”，浏阳河隧道穿越地层多为泥岩、泥质砂岩等软弱围岩，即地质学上所称的最差类围岩，施工时随时都有泥土坍塌现象发生。如何防止坍塌？

　　在软岩施工中，中铁四局集团二公司武广五分部利用移动栈桥施作仰拱，想尽一切办法努力减少隧底暴露时间，同时加快仰拱施工进度，并对隧道底部加固铆钉和注浆对隧道整体进行加固，在黄软土施工中他们还在隧道两侧利用围护桩对软图进行加固，一共挖围护桩786根，使用钢支撑473根，从而解决了长大隧道在软岩中不得超过2公里的难题，填补了国内施工空白。

　　难题五：“紧”，工期十分紧迫。浏阳河隧道按总体要求2008年10月必须打通，作为最大控制性工程应该比武广客运其他道路早一年动工，而实际上还晚了一年动工，于2006年10月开工。如何加快施工进度？

　　为加快施工进度，确保工程质量，中铁四局集团二公司武广五分部采用超前地质预测预报手段，对综合预测预报取得的资料进行分析和研究，及时准确地掌握隧道掌子面前方的地质情况，提高了施工中对地质灾害的应变能力。他们用地质雷达在隧道底部和其他出水部位可能隐伏的溶洞进行探测，用红外探水技术设备进行了100次探测，为施工提供了科学的指导数据，综合预测预报达到国内领先水平。

　　为了不使已经开挖成型的隧道结构受到威胁，他们在隧道内进行了围岩受力和变形测试，共埋设隧道拱顶下沉、周边收敛等监测点47个，在隧道进口和出口端共埋设地表变形点100余个。在隧道进口山顶建立了观测站，进行大气降雨、重点地段地表沉降、井泉水量观测，为隧道内围岩注浆堵水和加固、防排水体系施作提供技术支持，实现了信息化管理。

　　难题六：“难”，既有围岩软弱、成洞性差、易坍塌，岩溶较为发育的山岭隧道工程特点，又有穿越市区建筑物、立交桥等市政设施的城市地铁隧道工程特点，还要穿越河流与浅埋软弱人工填土层，易突水塌方。如何排除险情，确保施工安全？

　　浏阳河隧道下穿京珠高速公路埋深距离仅为4米，属于超浅埋地段，此段地质属于全风化岩、软岩，如果采用深孔爆破极易扰动围岩，采用暗洞通过又容易造成塌方，给整个隧道施工带来严重后果，在此段施工中，中铁四局集团二公司武广五分部请来多位专家进行技术论证，决定利用明挖钻孔桩围护结构，在通过京珠高速时，架设军用梁形成临时路面结构保证道路畅通。为严防地表下沉和结构变形开裂，他们在了解立交桥基础设计及结构现状后，加强超前地质预报，探明地质情况，采用超前支护，严格控制工序质量，CRD采取预加固措施，严格监控地表及拱顶下沉量，隧道洞内利用初期支护，短开挖，快成环，早衬砌的施工方法，有效解决了这一下穿难题。

　　如果说下穿京珠高速是点与面的接触，那么下穿星沙开元西路就是点与线的连接。开元西路是通向长沙市的主要交通要道，每小时大小车流达600到700辆，更重要的是沿线到处布满燃气管道、排水管、雨水管、电信光缆、军用光缆等，施工稍有不慎，后果不堪设想。如果采用常规放坡开挖，由于边坡太陡，稳定性差，容易造成失稳和坍塌，危及施工人员机械设备安全，特别对管线防护及保护极为不利，如果中断交通采用封闭施工，此段属于城市干道，还将涉及管线改移，难以实现。在经过中国工程院院士王梦恕、著名隧道专家关宝树、西安交大等专家的紧急“会诊”后，最终确定在保证正常行车的同时，在军用便梁上作管线悬吊支撑，先施工半幅，待施工完半幅钻孔桩及砼冠梁后，上部架设军用便梁和20厘米厚的路面板便桥反复两次，这样很好地保护了管线，又不影响交通的正常通行。

　　在中铁四局集团二公司武广五分部不懈的努力下，隧道一个个难题都迎刃而解，他们先后攻克了6大类、26项课题的施工难题，其中有2项填补了国内施工空白。

　　专家认为，浏阳河隧道是国内铁路工程进入城市地下的示范工程，是保护城市环境的重大技术决策。

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　　浏阳河隧道于2006年10月开工，承担施工任务的中铁四局集团、中铁一局集团等单位不断创新管理模式，创新科学技术，取得了一个又一个战役的胜利。目前，已经完成隧道开挖1865米，仰拱1129米，二次衬砌340米，土方40万方，担负隧道进口施工任务的中铁四局集团二公司武广五分部更是彰显了主力军的作用,在中铁四局集团公司武广指挥部组织的劳动竞赛中,四次夺得第一名的好成绩，工地现场被中国铁路工程总公司评为“安全标准化工地”。在创新实践的支撑下，浏阳河隧道有望提前贯通。