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新大巴山隧道:襄渝铁路二线“地质禁区”的10.6公里穿越

时间:2026-07-05 21:07:06 隧道大全

 在大巴山腹地的崇山峻岭之间,一座全长10.658公里的单线隧道横贯陕川两省,将襄渝铁路的运能瓶颈一举打破——这就是襄渝铁路增建第二线的头号控制性工程新大巴山隧道。隧道穿越岩溶强烈发育区,可溶岩段占隧道总长的66.2%,最大预测涌水量高达惊人的215万立方米/天。自2005年8月开工建设以来,中铁隧道集团的建设者们在岩溶、高压突水、断层破碎带、煤层瓦斯、岩爆等多重不良地质的“地质博物馆”中鏖战四年。2009年10月,隧道竣工通车。新大巴山隧道以襄渝二线最长隧道和“全线唯一特长隧道”的殊荣,荣获2011年度中国土木工程詹天佑奖,成为我国岩溶地区高压突水隧道建设的一座里程碑。

一、工程概况:跨越陕川的10.6公里“地质禁区”

新大巴山隧道穿越陕西及四川两省,进口位于陕西省镇巴县,出口位于四川省万源市梨树乡。隧道全长10658米,是襄渝铁路增建第二线安康至重庆段全线最长、也是唯一的一座特长隧道,为全线的控制性工程。工程总投资5.06亿元,于2005年8月开工建设,2009年10月竣工。

 
 
项目 数据
全长 10658米(约10.66公里)
隧道类型 单线客货共线隧道
设计时速 140公里/小时
轨道类型 双块式无砟轨道
工程总投资 5.06亿元
开工时间 2005年8月26日
竣工时间 2009年10月15日
施工单位 中铁隧道集团有限公司

隧道为单线客货共线隧道,旅客列车设计行车速度140公里/小时,采用双块式无砟轨道结构。为克服既有线平面迂回展线、线路长、小半径曲线集中的缺点,设计采用了提前起坡越岭的高桥、长隧方案,使线路缩短16.4公里,节省投资9100万元,列车运行时间缩短约8分钟。全隧设置贯通平导,平导长10622.7米,出口段设296.9米长无轨斜井一座。

襄渝铁路老线的大巴山隧道全长仅5334米。新大巴山隧道作为襄渝二线的核心越岭工程,将穿越大巴山的隧道长度几乎翻了一番。

二、建设历程:提前30天贯通“全线首座长隧”

2005年9月15日,新大巴山隧道正式开工。建设初期便遭遇了出口前期征地拆迁、弃碴场等客观原因,导致施工延后5个月。此外,斜井需要为抢工期增加掘进富水区隧道长度,遭遇突泥涌水的巨大安全风险。

面对重重困难,中铁隧道集团在施工中坚持 “平导优先、整体推进” 的施工方案。项目部成立斜井平导和出口平导掘进突击队,增加资源配置,实施进度、质量双项奖惩考核机制,推行工序零衔接时间等措施。

2007年12月1日,新大巴山隧道比施组提前30天实现了正洞胜利贯通,成为襄渝二线安康至梁家坝段6座5公里以上隧道中第一座实现贯通的隧道。隧道创造了单月平导掘进702米、正洞开挖750米、二次衬砌721米、仰拱铺底550米的优异成绩。2009年10月15日,隧道全部完工。

三、攻坚难点:岩溶高压突水的“五重封锁”

新大巴山隧道地质异常复杂,堪称一座行走的“地质博物馆”。隧道洞口有危岩落石,洞内集岩溶、高压突水、断层破碎带、旧煤窑采空区、煤层瓦斯、岩爆等不良地质于一身。其建设面临五大核心挑战的高度叠加。

(一)岩溶强烈发育——“地下蜂巢”的致命风险

隧道岩溶强烈发育,可溶岩段长度占隧道总长度的66.2%,其中岩溶中等至强烈发育段长达4690米,占隧道总长的44%。隧道洞身长距离穿越可溶性碳酸盐地层,通过溶岩地段长达9900米,占隧道总长度的93%。集中突水、突泥频发,施工如履薄冰。

(二)超大涌水量——日均36.5万立方米的“水帘洞”

隧道地下水极为丰富,最大预测涌水量高达215万立方米/天,施工中实际最大涌水量也达到了惊人的109万立方米/天。日平均涌水量超过36.5万立方米/天。在如此巨大的涌水量面前,每一次突水都可能瞬间淹没作业面,施工排水和防水衬砌任务极为艰巨。

(三)24次大规模突泥涌水——生死博弈的持续绞杀

施工期间,建设者战胜了24次大规模突泥、涌水、涌沙等地质灾害的影响。23次安全穿越了岩溶、高水压、断层破碎带、煤层采空区等不良地质带。每一次突泥涌水都是一场生死博弈——突泥可能瞬间掩埋掌子面,突水可能瞬间淹没作业面。

(四)高瓦斯与采空区——“隐形杀手”的极限排险

隧道存在高瓦斯及旧煤窑采空区等不良工程地质现象。瓦斯积聚风险对通风防爆管理提出了最为严格的要求;采空区地下存在大量未充填的空洞,稍有不慎就可能引发大规模塌陷。

(五)高地应力与岩爆——“变形魔咒”与“地下炮弹”的双重绞杀

隧道存在高地应力引起的围岩变形及岩爆。在高地应力作用下,软弱围岩发生剧烈塑性流变;岩爆使岩石在高应力下突然弹射而出,对施工人员安全构成致命威胁。

四、技术创新:岩溶高压突水隧道的“三大突破”

面对岩溶高压突水的极端挑战,新大巴山隧道的建设者与科研团队展开了一系列技术创新,多项成果达到国际先进水平。

(一)椭圆形衬砌断面——抵抗高水压的“抗压铠甲”

工程成功研创了对静水压具有较好适应性的椭圆形衬砌断面型式,具有一定的抗水压性能。椭圆形断面通过优化结构受力形态,有效抵抗了高水压对隧道衬砌的冲击,防止了因地下水变动导致的衬砌破坏和排水系统失效,确保了运营安全。

(二)大型立体防排水系统——岩溶涌水的“疏导长城”

工程创新设计了隧道大型立体防、排水系统并成功付诸实施。这一系统通过“堵、排、截、防”相结合的综合治理方案,成功解决了在强岩溶、高压突水及超大涌水量等极端恶劣地质条件下衬砌结构的安全性和运营安全问题。

(三)超前地质预报体系——精准“排雷”的科技之眼

工程建设充分利用超前地质预测预报的QC攻关成果,准确预报了上百次涌水涌泥、采空区位置,降低了高风险隧道的施工风险。施工期间未发生地质灾害伤亡事故,确保了施工安全。根据精准的超前地质预报成果,建设者及时调整支护及衬砌结构,创造了可观的经济效益。

五、绿色施工与荣誉奖项:从“拦渣造地”到“詹天佑大奖”

新大巴山隧道地处川陕两省交界,山高坡陡,弃渣困难,且弃渣量大。为破解这一难题,工程创新设计于进、出口附近沟谷下游设立拦渣坝,于一侧留出行洪通道,集中进行弃渣。这一方案既满足了大规模弃渣的需求,同时节省运距、降低造价、减少占地,实现了绿色环保要求。这一做法不仅节约了耕地,还利用碴场造地。

新大巴山隧道凭借卓越的工程质量和科技创新,荣获了多项荣誉:

  • 2010年度铁道部优质工程一等奖

  • 2010年度铁道部总体设计优秀工程设计一等奖

  • 2010年度铁道部优秀工程勘察二等奖

  • 2011年度中国土木工程詹天佑奖

该项目自主创新科技成果已在其他建设项目中广泛运用,推动了我国岩溶地区高压突水突泥及超大涌水量高风险隧道整体技术的发展。

六、战略价值:襄渝铁路二线的“咽喉”工程

新大巴山隧道是襄渝铁路增建第二线的头号控制性工程。襄渝铁路始建于20世纪60年代末70年代初,是连接湖北襄阳与重庆的重要铁路干线。随着时间推移,其局限性日益突显,2005年国家决定修建襄渝复线。

新大巴山隧道的贯通,打破了襄渝铁路穿越大巴山的“肠梗阻”。2009年,襄渝铁路增建第二线全线建成通车。二线的建成使西南地区铁路网布局进一步完善,襄渝铁路的运输能力大幅提升,对于加强西南地区与华中、华北地区的经济联系,推动西部大开发战略实施具有重要意义。

新大巴山隧道以10658米的长度和襄渝二线“头号工程”的殊荣,成为这条纵贯秦巴山区的钢铁大动脉上最关键的节点工程之一。从2005年8月的艰难鏖战到2009年10月的竣工通车,这座大巴山腹地深处的地下长龙,见证了中国工程团队在岩溶高压突水极端地质条件下“攻坚克难、敢为人先”的勇气与智慧。