在山西临汾安泽县的群山深处，一座全长10.19公里的双线隧道横贯山体，将晋煤外运的黄金通道与山东沿海紧密相连——这就是瓦日铁路（山西中南部铁路通道）的全线重点控制性工程范家山隧道。2013年9月8日，这座万米长隧历经4年艰苦鏖战实现贯通。隧道96.2%的段落穿越稳定性极差的Ⅲ级水平岩层，基岩裂隙水发育。自开工以来，中铁五局的建设者们科学组织、精细施工，每月开挖稳定保持在120米左右。范家山隧道的贯通，为中国首条万吨重载铁路大通道的通车运营扫清了关键障碍，使晋陕蒙的滚滚乌金得以通过这条“西煤东运”大动脉奔向渤海之滨。
一、工程概况：10.19公里“万米长隧”的重载使命
范家山隧道位于山西省临汾市安泽县境内，全长10190米。作为新建山西中南部铁路通道（瓦日铁路）的重难点工程和ZNTJ-10标重点控制工程，范家山隧道是该铁路两座万米隧道之一。隧道为直线单洞双线隧道，设计标准为承载10000吨的重载铁路。
隧道围岩以Ⅲ级为主，占隧道全长的96.2%，且以水平岩层为主。地质构造以第四系上更新统砂质黄土、下伏基岩为三叠系下统和尚沟组砂岩泥岩、刘家沟组砂岩夹泥岩为主。隧道岩层主要以砂岩、砂岩夹泥岩为主，出口日均涌水量1300立方米/天，最大涌水量5000立方米/天。隧道开挖面积98至103平方米，最大开挖宽度11.4米，最大开挖高度11.1米。
二、建设历程：每月120米的“高产稳产”
自开工建设以来，中铁五局的建设者们便扎根于安泽县的群山之中。为破解10.19公里超长隧道的施工困局，范家山隧道共设置进口、斜井、出口3个工点4个作业面同步施工。隧道分别由一公司隧道一队、二队、三队负责施工。
隧道自开工以来，施工生产始终处于高产稳产的大干状态，进度稳中有快，每月开挖均保持在120米左右。隧道三队承担的出口段，曾创下单口单月Ⅲ级围岩开挖150米、衬砌120米的最高记录。隧道二队承担的斜井正洞施工也实现了进度、质量、安全的突飞猛进。
截至2012年4月10日，隧道开挖突破5000米。截至2012年12月11日，隧道开挖突破8000米。2013年9月8日，历经约4年的艰苦鏖战，全长10190米的范家山隧道胜利贯通。
三、攻坚难点：水平岩层的“两重挑战”
范家山隧道地处山西沁水地区，其建设面临两大核心挑战的高度叠加，每一项都足以让普通隧道工程望而却步。
（一）96.2%水平岩层——“层间剥离”的致命风险
隧道96.2%的段落穿越Ⅲ级围岩，且以水平岩层为主。水平岩层的层间黏结力极弱，隧道开挖后拱部极易剥落、掉块。在如此高比例的水平岩层中掘进，支护质量直接关系到隧道施工安全，尤其是喷射混凝土的质量成为关键。水平岩层的层状结构使爆破后超欠挖控制极为困难，每向前推进一米都面临拱顶掉块的极高风险。隧道Ⅲ级围岩9830米、Ⅳ级围岩200米、Ⅴ级围岩160米，软弱围岩占比虽小，但地质突变风险依然存在。
（二）富水裂隙与隐伏岩溶陷落柱——“地下暗流”的持续威胁
隧道地下水主要以裂隙水为主。出口日均涌水量1300立方米/天，最大涌水量5000立方米/天。富水条件下，水平岩层的层间结合力进一步减弱，围岩稳定性急剧恶化。更棘手的是，山西沁水一带岩溶陷落柱发育广泛，范家山隧道局部段落需穿越隐伏岩溶陷落柱。这种特殊地质构造的存在，使施工中随时面临突水突泥的致命威胁。
四、技术创新：从“三台阶法”到“QC攻关”的系统突破
面对水平岩层与富水裂隙的双重挑战，中铁五局的建设者与科研团队展开了一系列技术创新。
（一）三台阶法施工——软弱围岩的精准工法
针对隧道水平岩层、断层破碎带等不良地质地段，建设者采用三台阶法施工。这一工法将大断面开挖分为上、中、下三个台阶同步施工，各部位的开挖与支护平行推进。上台阶开挖高度控制在3.74米，Ⅳ级围岩开挖进尺控制在2榀钢架（1.5米）以内，Ⅴ级围岩控制在1榀钢架（0.75米）以内。上、中台阶长度控制在35米以内，确保作业机械有足够的空间及全断面及时封闭成环。
（二）喷射混凝土QC攻关——从30%回弹到大幅降低
针对以往施工中喷射混凝土回弹量普遍较大、平均在30%以上的难题，项目部成立QC小组，以减少隧道施工中喷射混凝土回弹量为课题开展技术攻关。过大的回弹率不仅造成材料浪费大、成本较高，而且使施工现场空气中粉尘含量过高，严重威胁施工人员的健康安全。通过技术改进和加强管理，有效降低了回弹量，提高了经济效益，保障了职工健康。
（三）反坡排水系统——1000米间距的三级泵站
隧道出口为反坡隧道，坡比5.1。施工队采用多级泵站进行分级抽水。在掌子面设置临时积水坑，在二衬成型段每隔1000米设置一个固定积水坑。临时积水坑安装15千瓦潜水泵，通过100毫米排水管将水抽排至固定积水坑；固定积水坑安装37千瓦污水泵，通过200毫米钢管将水抽排至洞外。这一系统有效控制了裂隙水对开挖、仰拱及二衬施工的影响。
五、运营维护：从“持续守护”到“病害整治”
隧道贯通只是第一步，运营维护才是真正的“持久战”。范家山隧道通车后，持续面临渗漏水等病害挑战。
2021年，因山西连日暴雨，瓦日线范家山隧道内出现大面积渗漏水及二衬喷水情况，导致通行列车限速行驶。中铁三局四公司接到救援请求后，组织人员与抢修机具，连夜冒雨赶到现场制定方案进行抢修，疏通排水系统，保证了列车的正常通行。后续工作中，又累计出动人工100余工日、车辆及各类型机具台班60余台班，支援了范家山隧道等隧道的抢修工作。2022年，大秦铁路股份有限公司临汾综合段启动瓦日线隧道漏水病害整治项目，将范家山隧道衬砌漏水整治列入计划。
六、战略价值：中国首条万吨重载铁路的“咽喉”工程
范家山隧道是山西中南部铁路通道（瓦日铁路）的全线重点控制性工程。瓦日铁路西起“小延安”兴县瓦塘镇，东至山东省日照市日照港，横贯山西、河南、山东3省13市47县，全长1269.836公里。全线共有隧道197座，隧道总长378.1公里。范家山隧道作为两座万米隧道之一，是这条中国首条万吨重载铁路大通道上最关键的节点工程。
瓦日铁路是世界上第一条万吨重载铁路大通道，同时也是山东省首条晋煤外运出海运输通道，建成后年货运能力达2亿吨。范家山隧道以10.19公里的长度和全线重点控制工程的殊荣，成为这条纵贯晋豫鲁的能源大动脉上最关键的节点工程之一。