穿越二郎山

文/中鐵十二局集團(tuán)有限公司 張建龍 李文燦

湖南聯(lián)智橋隧技術(shù)有限公司 張四全

“車過(guò)二郎山，像進(jìn)鬼門關(guān)”

“二呀么二郎山，高呀么高萬(wàn)丈，古樹那荒草遍山野，巨石滿山崗，羊腸小道難行走，康藏交通被它擋……”曾經(jīng)唱響全國(guó)的《歌唱二郎山》，唱出了當(dāng)年二郎山的山高路險(xiǎn)和筑路艱辛。二郎山位于青藏高原第一道屏障——夾金山脈之上，在東西距離不到100公里的范圍內(nèi)，海拔從近500米陡升到3000米至5000余米，構(gòu)成了我國(guó)地理格局中第二臺(tái)階向第三臺(tái)階的過(guò)渡帶，成為四川盆地與青藏高原自然地理和人文景觀的天然分界線。

古時(shí)從成都通往二郎山的道路，既是茶馬古道重要路段，也是后來(lái)被歷史學(xué)家們考證為“南絲綢之路”的初始路段，從天全縣開始，憑借山脈屏障和溝谷走向，二郎山成為這條古道上的要隘，當(dāng)?shù)赜兄V語(yǔ)：“車過(guò)二郎山，像進(jìn)鬼門關(guān)，僥幸不翻車，也要凍三天。”二郎山成為制約甘孜州及西藏地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的“瓶頸”。2001年，老二郎山隧道竣工驗(yàn)收，成為國(guó)道318川藏線上的咽喉要塞，相比此前走盤山路輕松了許多。然而，老二郎山隧道位于海拔2200米左右的埡口上，入冬后極易積雪，致使道路難行。如今，該隧道在日均4000余輛車流量面前已顯得力不從心，隨著新二郎山隧道的貫通通車，從此天塹變通途。

雅康高速公路二郎山特長(zhǎng)公路隧道通車后，翻越巍峨的二郎山僅需15分鐘，比過(guò)去縮短了45分鐘。

穿越13條地震斷裂帶

作為雅康高速公路全線控制性工程之一的二郎山特長(zhǎng)隧道，全長(zhǎng)13459米，是我國(guó)高海拔地區(qū)長(zhǎng)度最長(zhǎng)的高速公路隧道之一，它連接雅安市天全縣和甘孜州瀘定縣，也是成都平原進(jìn)入甘孜藏區(qū)第一座高速公路特長(zhǎng)隧道，被譽(yù)為“川藏第一隧”。

據(jù)中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司副總經(jīng)理宋志榮介紹，公司作為二郎山特長(zhǎng)公路隧道施工單位，倍感榮幸，同時(shí)深感責(zé)任重大。二郎山橫亙于隧道斜井中部，總體走向北西，山頂渾圓，構(gòu)成氣候變化的屏障和大渡河與青衣江水系的分水嶺。嶺脊東側(cè)為青衣江水系，西側(cè)為大渡河水系。二郎山隧道地質(zhì)極其復(fù)雜，隧道穿越13條地震斷裂帶，包含巖爆及軟質(zhì)巖的大變形、斷層破碎帶、高壓涌突水、巖溶等不良地質(zhì)體，施工安全風(fēng)險(xiǎn)非常高、施工組織難度非常大。中鐵十二局集團(tuán)有限公司聯(lián)合湖南聯(lián)智橋隧技術(shù)有限公司等多家公司對(duì)地質(zhì)、水文、地形、地貌進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并在對(duì)施工圖紙、地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告等文件認(rèn)真調(diào)研的基礎(chǔ)上，總結(jié)了工程的重點(diǎn)及難點(diǎn)。

二郎山隧道、斜井、兩路口隧道進(jìn)出口均存在場(chǎng)地狹小，進(jìn)洞條件差，特別是二郎山隧道右洞處于滑坡體上，需要進(jìn)行抗滑樁處治，安全風(fēng)險(xiǎn)大，施工準(zhǔn)備期長(zhǎng)，臨時(shí)設(shè)施布置困難，當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求高。

隧道內(nèi)部分路段采用景觀照明，能降低行車心理壓力，提高行車舒適度，進(jìn)一步降低行車安全風(fēng)險(xiǎn)。

隧道出口段左線掘進(jìn)7333.6米，創(chuàng)造了我國(guó)公路隧道獨(dú)頭掘進(jìn)最長(zhǎng)紀(jì)錄，為我國(guó)隧道鉆爆法施工再添精彩一筆。此前，我國(guó)公路隧道獨(dú)頭掘進(jìn)的最長(zhǎng)記錄為6330米，在麥積山特長(zhǎng)公路隧道產(chǎn)生。

隧道洞口段存在淺埋破碎體、煤層瓦斯，穩(wěn)定性差，易引發(fā)坍塌等不良地質(zhì)病害，施工中應(yīng)采取穩(wěn)妥措施，并加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)和通風(fēng)管理，確保隧道順利通過(guò)瓦斯設(shè)防段。

隧道局部存在斷層破碎帶、炭質(zhì)泥巖局部夾煤線、高地應(yīng)力巖爆等不良地質(zhì)現(xiàn)象，需采取穩(wěn)妥的施工方案和技術(shù)措施，確保隧道安全施工。

隧道獨(dú)頭掘進(jìn)長(zhǎng)達(dá)6.7公里，通風(fēng)效果的好壞將直接影響和制約隧道施工的安全、質(zhì)量和進(jìn)度，施工過(guò)程中必須妥善解決，加強(qiáng)通風(fēng)管理。

隧道處于龍門山地震斷裂帶范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)中在隧道左右線大型斷裂帶位置均設(shè)置KD圍巖段，襯砌內(nèi)輪廓擴(kuò)大40厘米，在隧道中部設(shè)置一處120米長(zhǎng)交通轉(zhuǎn)換帶，雙側(cè)加寬，對(duì)施工安全造成較大影響。

二郎山隧道斜井縱坡達(dá)到13%，對(duì)隧道運(yùn)輸、排水、通風(fēng)影響較大；斜井施工便道長(zhǎng)度達(dá)、局部坡度大，冬天易結(jié)暗冰，對(duì)運(yùn)輸工程影響較大。

隧道排風(fēng)井、送風(fēng)井地處熊貓棲息地，環(huán)境保護(hù)要求高，施工便道長(zhǎng)，生態(tài)破壞大，所以只能創(chuàng)造性地通過(guò)進(jìn)入主洞正線反向開挖全部斜井，沿著坡度達(dá)11.9%斜坡掘進(jìn)長(zhǎng)達(dá)3444米的兩條斜井，為建設(shè)者平添了不少難題，這項(xiàng)施工技術(shù)在世界隧道史上尚屬首次。

多措并舉 掘進(jìn)奇跡

湖南聯(lián)智橋隧技術(shù)有限公司承擔(dān)了該隧道工程的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)檢測(cè)工作，公司總工程師曾雄鷹介紹，隧道開挖掘進(jìn)過(guò)程中團(tuán)隊(duì)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)項(xiàng)目部根據(jù)掌子面具體情況分別采用彈性波法（TSP）、地質(zhì)雷達(dá)法、瞬變電磁儀法等探測(cè)方法綜合分析超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果，針對(duì)前方的各種復(fù)雜地質(zhì)情況提出具體掘進(jìn)建議；同時(shí)在大斷層、破碎富水帶等地段采用多種預(yù)報(bào)手段方法相結(jié)合論證預(yù)報(bào)成果，提前提供合理建議多次避免了塌方、滑塌等事故的發(fā)生，這為二郎山特長(zhǎng)隧道順利貫通提供了安全技術(shù)保障。

“在一系列高標(biāo)準(zhǔn)、高要求施工管理下，二郎山隧道左線康定端獨(dú)頭掘進(jìn)7333.6米，建設(shè)者們創(chuàng)造了中國(guó)公路隧道鉆爆法獨(dú)頭掘進(jìn)的又一奇跡?！敝需F十二局集團(tuán)第三工程有限公司副總經(jīng)理宋志榮說(shuō)，自2012年8月施工以來(lái)，建設(shè)者們精心組織、科學(xué)管理，采用新技術(shù)先后攻克洞口巖堆體施工、淺埋段巖爆、地下風(fēng)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)洞室群開挖支護(hù)、交通轉(zhuǎn)換帶大斷面開挖支護(hù)、長(zhǎng)大隧道反坡施工、高埋深強(qiáng)烈?guī)r爆、特長(zhǎng)隧道爆破粉塵污染、特長(zhǎng)隧道掌子面作業(yè)通風(fēng)等多項(xiàng)技術(shù)難題；研制了整體式雙側(cè)壁電纜溝移動(dòng)式模架、自行式液壓防護(hù)棚架等新設(shè)備，采取了水壓爆破、巷道式通風(fēng)+射流式水幕降塵等新技術(shù)新工藝。

2017年，依托雅康高速公路二郎山特長(zhǎng)公路隧道項(xiàng)目，四川省交通運(yùn)輸廳授予中鐵十二局集團(tuán)有限公司2016年施工標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)秀合同段。

一系列成功的背后是數(shù)不盡的艱辛付出，宋志榮介紹，施工隊(duì)伍在埋深將近400米時(shí)，即遇到中等—強(qiáng)烈?guī)r爆，這實(shí)屬全國(guó)罕見。巖爆發(fā)生后，為最大限度地保障施工及結(jié)構(gòu)安全、加快施工進(jìn)度，中鐵十二局建設(shè)者在施工過(guò)程中多次組織專家論證，自行研發(fā)巖爆段開挖防護(hù)棚架，對(duì)施工人員配備防彈頭盔、背心等防護(hù)用品，切實(shí)有效地治理了施工中出現(xiàn)的不同等級(jí)巖爆，欣慰的是全過(guò)程中未發(fā)生一起安全傷亡事故。此外，隧道施工中，首次創(chuàng)新設(shè)計(jì)抗震擴(kuò)大段，為四川頻繁發(fā)生的地震災(zāi)害預(yù)留抗震變形空間，有效保證隧道有效建筑界限。

作為二郎山隧道特長(zhǎng)隧道后期通風(fēng)運(yùn)營(yíng)的一個(gè)重要組成部分，斜井地下通風(fēng)系統(tǒng)及水力發(fā)電室由地下風(fēng)機(jī)房、設(shè)備房、左線排風(fēng)道、右線排風(fēng)道、左線送風(fēng)道、右線送風(fēng)道、發(fā)電機(jī)廠房、發(fā)電機(jī)設(shè)備房、運(yùn)輸通道、人行橫通道等組成，包括1條主洞、16條支洞、總長(zhǎng)1100米，開挖輪廓投影面積達(dá)1.1萬(wàn)平方米，建設(shè)規(guī)模在建隧道全國(guó)第一。斜井出口與地下風(fēng)機(jī)房高差達(dá)180米，國(guó)內(nèi)首次利用山頂水系進(jìn)行發(fā)電，用于運(yùn)營(yíng)期隧道照明及通風(fēng)用電，合理利用清潔能源。其中4條上下交叉，上下通道最小間距僅50公分，施工中“群洞效應(yīng)”成為必然。面對(duì)前所未有的密集隧道群，建設(shè)者采用了“先主通道后次通道”“先大斷面后小斷面”“先支護(hù)后開挖”“優(yōu)先形成風(fēng)流循環(huán)系統(tǒng)”“先上后下，微臺(tái)階爆破”的施工方案，順利跨越了每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

守護(hù)大熊貓的“溫馨家園”

值得關(guān)注的是，二郎山一帶是我國(guó)不可多得的野生珍稀動(dòng)植物天然基因庫(kù)，為最大限度減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，特別是避免對(duì)大熊貓棲息地的影響，建設(shè)者放棄了原設(shè)計(jì)方案，制定了通過(guò)從主洞正線由內(nèi)向外開挖斜井的施工方案，通過(guò)“反彈琵琶”最大程度地保護(hù)著這一方國(guó)家乃至世界的森林資源，也保護(hù)著大熊貓的“溫馨家園”，這項(xiàng)斜井反打技術(shù)在世界隧道史上尚屬首次。由于斜井坡度達(dá)到了11%，給施工造成極大的難度，在開挖中，掌子面爆破出的渣體，本就受高地應(yīng)力影響，再加上爆破沖擊力，極易造成大塊渣體順坡滾落，傷害施工人員和車輛。建設(shè)者采用了多排中空楔形掏槽眼技術(shù)，控制渣體大小，將石塊化大為小，減少拋擲距離，規(guī)避傷害。同時(shí)，將二襯臺(tái)車從兩輪驅(qū)動(dòng)改裝為四輪驅(qū)動(dòng)，并發(fā)明了夾片式輪轂鎖定裝置，防止臺(tái)車溜車。另外，所有的出渣車都同時(shí)加裝斷氣剎和水剎裝置，并在半坡側(cè)面增設(shè)應(yīng)急緩沖平臺(tái)，防止重車下坡失控。

二郎山隧道自從開工建設(shè)以來(lái)，建設(shè)者們持續(xù)提升管理，開拓創(chuàng)新思維，在困難與艱辛中不斷摸索勇攀高峰的“云梯”。長(zhǎng)久以來(lái)，正是因?yàn)檫@份不畏艱險(xiǎn)的斗志，二郎山隧道的建設(shè)在安全、質(zhì)量?jī)煞矫骐p雙得到了業(yè)主和監(jiān)理單位的高度認(rèn)可，并多次成功舉行現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)，得到社會(huì)各界一致好評(píng)，同時(shí)在歷次檢查中，均取得了優(yōu)異成績(jī)。2018年11月，中鐵十二局集團(tuán)有限公司、中鐵十二局三公司研究項(xiàng)目雅康高速公路二郎山關(guān)鍵技術(shù)，榮獲中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。