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曼木树隧道:中老铁路“活的地质博物馆”的1700天攻坚

时间:2026-06-29 19:34:50 隧道大全

 2021年5月6日,经过建设者近6年1700多天的昼夜奋战,中老铁路高风险控制性工程——曼木树隧道安全贯通。至此,中老铁路10公里以上的15座长大隧道全部贯通,为2021年12月全线开通运营奠定了基础。这座全长11.6公里的单线隧道,位于云南省西双版纳傣族自治州勐腊县境内的横断山脉腹地,穿越复杂多变的软弱地质围岩。隧道具有高温、高湿、高地应力、高压富水和突泥、突水、突变等“四高三突”的特点,被称为“活的地质博物馆”。在1700多个日夜里,建设者们在“豆腐渣”般的围岩中与涌水、溜坍和高温展开了一场艰苦卓绝的地下鏖战,为中老铁路这条“一带一路”标志性工程铺平了最后一段道路。

一、工程概况:横亘横断山脉的11.6公里地下长龙

曼木树隧道位于云南省西双版纳傣族自治州勐腊县境内,地处横断山脉腹地。隧道的主要技术参数:

 
 
项目 数据
全长 11.6公里
隧道类型 单线铁路隧道
所属区段 中老铁路玉磨段19标
承建单位 中交一航局
地质特征 “四高三突”(高温、高湿、高地应力、高压富水、突泥、突水、突变)
开工时间 约2016年
贯通时间 2021年5月6日
施工周期 1700多天(近6年)
累计溜坍 95次
累计涌水突泥 19次
最高日涌水量 1.2万立方米

中老铁路国内玉磨段北起云南玉溪,南至中老边境口岸磨憨,全长508.5公里。中交一航局承建的第19标段长27.5公里,曼木树隧道是该标段的全线关键控制性工程。中老铁路全长1000多公里,是“一带一路”倡议提出后,首条以中方为主投资建设、全线采用中国技术标准、使用中国设备并与中国铁路网直接联通的国际铁路。

二、建设历程:从“豆腐渣”打洞到全线铺轨完成

曼木树隧道自2016年前后开工建设以来,中交一航局的建设者们便扎根于西双版纳的热带雨林深处。工程面临的第一个挑战就是施工便道——隧道依山傍水,四周村寨和经济农作物密布,施工便道建在崇山峻岭之间,路窄沟深、蜿蜒曲折、上塌下滑、地质灾害频发。建设单位专门成立了由30多人组成的专业道路维修队伍,配备抢修机械设备,全天候保障便道通畅。

隧道施工区域为复杂多变的软弱围岩地质,具有“四高三突”的特点。隧道开挖揭示围岩为砂岩、泥岩、页岩、炭岩等,且呈薄层状,走向与隧道轴线呈小角度相交,具有软弱变形、自稳性差、顺层偏压等特点,极易溜坍、变形,施工难度大,安全风险高。

2020年9月23日,曼木树隧道进口与平导小里程顺利贯通,这是关键线路曼木树隧道第二个贯通的掌子面。

2021年5月6日,经过建设者1700多天的昼夜奋战,曼木树隧道安全贯通。中老铁路国内玉磨段共有93座隧道,其中10公里以上隧道15座,桥隧比高达87%,修建难度极大。随着曼木树隧道的贯通,全线所有10公里以上隧道全部贯通。

2021年10月12日上午,在曼木树隧道出口,随着我国自主研制的新型长轨牵引车将最后一组500米长钢轨精准推送到位,中老铁路全线铺轨完成。2021年12月3日,中老铁路正式通车营运。

三、攻坚难点一:“豆腐渣”里打洞——软弱围岩的极限挑战

曼木树隧道最突出的挑战来自其极端软弱的地质条件。

“好比用一根筷子在豆腐渣里打洞”。 玉磨铁路19标项目部二工区经理景广涛形容:“隧道在这种环境下施工,就好比用一根筷子在‘豆腐渣’里打洞,筷子抽出来,洞必须完好无损,还要保证100年不变形。”绵延11.6公里的曼木树隧道,地质均为凝灰岩、砂岩、泥岩等四、五级围岩。这些石头就像豆腐渣一般,遇水即化、一捻即碎。

隧道掌子面拱顶为岩堆体,地质多孔隙、结构松、易透水,本身就处于极限平衡状态,一旦遇地下水冲刷,极易发生开裂。2016年,曼木树隧道正洞掘进40米时,地表开裂达40余厘米,导向墙受压后移50余厘米。

初期支护变形达到1.8米——钢拱架扭成“S”型。 最严重的一次围岩突变,初期支护变形达到1.8米,钢拱架扭成“S”型。这相当于一般铁路隧道变形的几倍甚至几十倍。“好在监测及时预警,我们果断采取措施处置,否则后果不堪设想。”玉磨铁路19标项目部技术主管王奋奇对险情记忆犹新。

四、攻坚难点二:“水帘洞”中的生死博弈——涌水与溜坍的反复侵袭

除了“豆腐渣”般的软弱围岩,曼木树隧道还面临着“水帘洞”般的特大涌水。

自2016年以来,曼木树隧道累计发生溜塌95次,涌水突泥19次。 隧道日涌水量最高达1.2万立方米,可填满5个标准泳池。

最危险的涌突发生在2020年8月。 伴随着一阵清脆的“咔咔”声,掌子面突现大量涌水,瞬间没过工人肋部,大家第一时间迅速外撤。万籁俱寂后,工人发现,停在不远处的一台罐车早已不见踪影。“每提及这些,都觉脊背发凉。”工区经理景广涛回忆。

为快速抽排水,各施工段配置泵站,每天有效作业时间20个小时,日抽排水量最高可达1.3万立方米,有效解决了洞内涌水问题。 涌水量高峰期时,工人穿着雨衣在齐腰深的水里施工;水量小时也会没过小腿。由于作业面富水,很多炮孔刚打完就顺着孔洞向外喷水。为了顺利安放炸药,工人就用钢筋进行绑扎,在钢筋尾端打弯,使其卡住不被冲走。

项目团队专门配备了一台地质钻机“先探再干”,探明地下水状况,再结合探孔情况作业,同时兼顾超前泄水功能,集中引排前方涌水,改善作业环境。

五、攻坚难点三:40℃“熔炉”与“世外桃源”的极端反差

除了软弱围岩和特大涌水,曼木树隧道还面临高温高湿的极端环境。

隧道部分施工区域遭遇高达40多摄氏度的高地温段。 隧道开挖至后期,山体埋深越来越大,洞越来越深,洞内温度、湿度也越来越高,通风变得越加艰难。

项目部加强通风设备配置,专门采购制冰机制作冰块,不间断运抵隧道开挖的最前端,集中降温,密切监测温度、湿度,改善施工环境,确保施工作业有序推进。

尽管洞内是40℃的“熔炉”,洞外的施工便道却如同“世外桃源”——建设者笑称,在崇山峻岭之间、路窄沟深的环境中坚守,是一种别样的体验。

六、技术创新:从“动态设计”到“短台阶快速施工法”的系统突围

面对“豆腐渣+水帘洞+熔炉”的三重封锁,中交一航局的建设者展开了一系列技术创新。

动态设计与帷幕注浆。 “动态设计是解决围岩等级变化快的最好手段。”项目副总工程师于文涛说。在一些施工段,项目团队通过动态设计,借鉴成熟经验,在隧道开挖轮廓线之外加固5米,通过帷幕注浆改变隧道地质,然后重新开挖,安装单层支护。“好比重新换了开挖的地质,原来挖的是软弱围岩,而现在开挖的是混凝土。”技术主办王奋奇解释。

单线隧道Ⅳ级围岩全断面施工方法。 面对围岩初期支护变形量大、施工危险系数高等难题,滇南铁路建设指挥部组织参建各方,邀请隧道专家“多方会诊”。针对特殊围岩地质,创新推出单线隧道Ⅳ级围岩全断面施工方法,IV、V级围岩短台阶快速施工法。和传统的台阶法相比,减少了爆破扰动次数,初支及时封闭成环,有效抵抗了围岩的沉降和收敛变形。

支护参数灵活调整管理方法。 创新采用支护参数灵活调整管理方法,每循环结合开挖揭示情况调整支护措施,达到设计与施工的无缝对接,保障了隧道安全掘进。

短台阶快速封闭施工工法。 项目团队依托信息化管理手段,采取短台阶快速封闭施工工法,主动控制围岩变形,提高工效,顺利实现隧道贯通。

七、战略价值:中老铁路的“咽喉”工程

曼木树隧道是中老铁路全线高风险控制性工程。中老铁路国内玉磨段桥隧比高达87%,修建难度极大。全线10公里以上隧道共15座,曼木树隧道的贯通标志着所有10公里以上隧道全部贯通。

2021年12月3日,中老铁路正式通车营运。云南省昆明市至西双版纳傣族自治州景洪市仅需3个多小时,至老挝万象有望实现直达运输、当日通达。中老铁路是泛亚铁路中线的重要组成部分,也是首个以中方为主投资建设运营、全线采用中国技术标准、使用中国设备与中国铁路网直接连通的国际铁路项目。

曼木树隧道以11.6公里的长度和“活的地质博物馆”的殊荣,成为这条中老友谊的钢铁大动脉上最关键的节点工程之一。它的贯通,不仅标志着中老铁路建设取得决定性突破,更为行业复杂地质隧道施工积累了丰富经验。