2019年9月20日,随着最后3米被打通,建设了近4年的渝怀铁路二线全线最长隧道——新圆梁山隧道成功贯通。这座全长11172米的单洞单线特长隧道,位于渝东南武陵山脉腹地酉阳县境内。作为国内最长临近既有线隧道,它与已通车的既有渝怀铁路圆梁山隧道仅相隔30米。建设者以“洞中打洞、洞中架桥、堵排结合”的创新思路,攻克了这座拥有3处大溶洞、5条断层、2200多米高压富水区、1700多米瓦斯段的“世界级大规模岩溶地质隧道”,为渝怀铁路二线全线通车铺平了道路。
一、 工程概况:“渝怀锁钥”与“全线头号”工程
新圆梁山隧道是渝怀铁路二线(重庆段也称涪秀二线)全线最长的隧道和关键控制性工程。该隧道全长11172米(另有记录为11177米),为特长单洞单线隧道。渝怀铁路二线西起重庆团结村站,东至湖南怀化站,横跨重庆、贵州、湖南三省市,全长625公里。
因新圆梁山隧道与既有渝怀铁路圆梁山隧道平行相距仅30米,使得它成为国内最长的临近既有线施工隧道。加之其地处喀斯特地貌形成的武陵山区,地质构造异常复杂,施工断面小、大型机械设备难以施展,被建设者誉为 “渝怀锁钥” 。它的建设进度直接决定了整条渝怀铁路二线的通车时间。
二、 攻坚难点:“地质博物馆”中的三座“大山”
新圆梁山隧道穿越的地质条件极为复杂,堪称一座“地质博物馆”。其建设主要面临三大核心挑战:
第一难:世界罕见的深埋富水充填型溶洞
隧道内有3处大型溶洞,其中1号溶洞埋深达579米,长度64米,设计抗水压力高达3兆帕。这些溶洞规模大、水量大、水压高,不仅施工风险极高,其处理难度在国内外都极为罕见。溶洞内填充的粉质粘土和淤泥质粘土自稳能力极差。更为棘手的是,溶洞涌水量极大,平均每天涌水达45万方,相当于360个标准游泳池的水量,而在雨季时,单日最大岩溶出水量更是高达80万方。
第二难:临近既有线“30米”极限施工
新建隧道与已通车的渝怀铁路圆梁山隧道水平距离仅30米,属于极近距离的临近既有线施工。爆破作业只能利用既有线列车通过的间隙进行,施工组织与安全管控难度极大。
第三难:五毒俱全的不良地质
除溶洞外,隧道还需穿越5条断层、2200多米高压富水区及1700多米瓦斯段。瓦斯、突水、突泥等多种风险叠加,进一步加剧了施工的复杂性与危险性。
三、 技术创新:“洞中架桥”与“三位一体”排水系统
面对“地质博物馆”般的挑战,中铁十一局的建设者们创新思路,攻克了这座世界级难题。
“洞中架桥”跨越巨型溶洞。 针对隧道内不规则且规模巨大的溶洞,常规回填法无法满足高铁运营的安全要求。建设者采用 “洞中架桥” 方案,在溶洞内修建桥墩架设桥梁,让铁路线从溶洞中“飞跃”而过,同时结合“隧底注浆加固”技术确保基础稳固。
“洞中打洞”建立立体排水系统。 面对日均45万方的特大涌水,单纯的“堵”无法奏效。项目团队采用“堵排结合”策略,在隧道内修建总长超过3500米的泄水洞,形成了立交式的大型排水系统。这套系统通过“洞中打洞”的方式,将溶洞水有效疏导,并安设了28处泄水阀实现定量控制排放。
超前帷幕注浆“锁住”风险。 针对高压富水溶洞,施工采用了全断面帷幕注浆加固和 “超前帷幕注浆+双层大管棚” 相结合的方案,对前方地质进行预加固。同时,综合运用超前钻孔、地质雷达、地震波探测等科技手段进行超前地质预报,为“洞中架桥”和“洞中打洞”的精准实施提供了科学保障。
四、 工程意义:武陵山区的“扶贫大动脉”
新圆梁山隧道的贯通,为渝怀铁路二线在2020年底全线通车奠定了坚实基础。这条铁路是国家中长期铁路网规划的重要建设项目,承担着武陵山区区域发展及扶贫攻坚的重任。二线建成后,将大幅提升川渝地区联系华中、华南的铁路运输能力,对改善沿线企业的外部运输条件、加强区域沟通、促进区域经济社会和谐发展有着非常积极的作用。
