在江西与福建交界的武夷山深处,一条全长14.659公里的双线电气化铁路隧道横贯武夷山脉——这便是合福高铁控制性工程武夷山隧道。这座福建省内首条设计时速350公里的铁路隧道,最大埋深达1100米,隧址有12条断层破碎带、4条节理密集带,最大涌水量约30000立方米/天,施工中极易发生突泥涌水、大变形、塌方等重大灾害。建设者联合高校企业等单位,开展了长达6年多的科研攻关,提出深埋高地应力岩爆防控、高水压防突防坍、特长超大断面隧道快速施工等三个关键技术,保证工程如期完工,并有效保护了武夷山自然生态环境。
一、基本概况与工程数据
武夷山隧道位于江西省铅山县及福建省建宁县境内,按双线单洞设计,是合福高铁重难点控制性工程。以下是该隧道的主要技术参数:
| 项目 | 数据 |
|---|---|
| 全长 | 14.629—14.659公里 |
| 隧道类型 | 双线单洞高铁隧道 |
| 设计时速 | 350公里 |
| 断面面积 | 逾150平方米 |
| 最大埋深 | 1100米 |
| 穿越断层破碎带 | 12条 |
| 穿越节理密集带 | 4条 |
| 最大涌水量 | 约30000立方米/天 |
| 不良地质 | 突泥涌水、大变形、塌方、岩爆 |
| 开工时间 | 2010年9月左右 |
| 贯通时间 | 2014年(主要施工期6年科研攻关) |
| 所属线路 | 合福高铁 |
| 施工单位 | 中铁三局集团 |
合福高铁是京福铁路客运专线的重要组成部分,属国家重大交通工程,是福建省内首条设计时速350公里的铁路工程,具有重要里程碑意义。隧道穿越武夷山脉,是全线重点控制性工程之一。
二、建设历程:6年科研攻关的“复杂重大工程”
武夷山隧道穿越福建与江西交界的武夷山脉核心区,地质条件极为复杂。隧道有12条断层破碎带、4条节理密集带,最大埋深1100米,存在高地应力现象,洞口段浅埋处下穿道路工程,施工中极易发生突泥涌水、大变形、塌方等重大灾害。
中铁三局集团有限公司承担该隧道的施工任务,其中位于4B标段的8988公里由中铁三局集团承建。依托这一复杂重大工程为载体,项目联合高校企业等单位,开展了长达6年多的科研攻关,提出深埋高地应力岩爆防控、高水压防突防坍、特长超大断面隧道快速施工等三个关键技术,保证工程如期完工,并有效保护武夷山自然生态环境。
三、攻坚难点:千米埋深下的六重地质挑战
武夷山隧道所面临的挑战集中体现在六个方面。
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12条断层破碎带:全隧穿越12条断层破碎带,断层区岩体极度破碎,地下水发育,每穿越一处断层都面临坍塌和涌水的高风险。
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4条节理密集带:节理密集带内岩体节理裂隙极为发育,稳定性极差,对支护结构提出了极高要求。
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1100米最大埋深的高地应力:在1100米的超大埋深下,高地应力导致岩爆频发。隧道断面逾150平方米,属于特长超大断面隧道,开挖跨度大、风险高。
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约30000立方米/日特大涌水:相当于每天约14个标准游泳池的水量涌入隧道,施工排水任务极为艰巨。
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浅埋段下穿道路工程:洞口段浅埋处下穿道路工程,埋深极浅,地表沉降控制要求极为苛刻。
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武夷山自然生态环境保护:隧道穿行于武夷山自然保护区附近,施工中需严格保护地表植被和地下水资源。
面对复杂的施工环境,项目团队综合运用地质预报技术提前探明断层位置和破碎程度,根据围岩变化动态调整支护参数和施工工法。在高地应力岩爆区段采用应力释放孔、高压洒水和加强支护相结合的方式。
四、技术创新与科研成果
武夷山隧道依托合福高铁这一复杂重大工程,联合高校企业等单位开展了长达6年多的科研攻关。技术成果涵盖三大关键技术:深埋高地应力岩爆防控、高水压防突防坍、特长超大断面隧道快速施工。项目组采用了超前地质预报、水压爆破等先进技术,并取得了多项科研成果,保证了工程如期完工,技术成果也在福平铁路等其他重大铁路工程中推广应用。
五、合福高铁的整体意义
合福高铁是京福铁路客运专线的重要组成部分,连接合肥与福州,是我国高速铁路网的重要纵向通道。武夷山隧道作为全线重点控制性工程,其贯通为合福高铁按期建成通车奠定了坚实基础。合福高铁通车后,福州至合肥的列车运行时间大幅缩短,对于促进海西经济区与长三角经济区的交流合作、推动东南沿海地区经济社会发展具有重要意义。
