齐岳山隧道位于
湖北省利川市城区西北23公里处,全长10528米,最大埋深670米。隧道穿越
齐岳山背斜构造,地表大小天坑、竖井、落水洞星罗棋布,通过15条
断层、3条
暗河,施工管段均为可溶岩
地层,设计最大涌水量74.3万立方米/天。齐岳山隧道是中国工程界同类项目中备受关注的世界级难题,尤其是在F11超高压
富水大断层长达200余米、最大水压力达2.5兆帕以上,存在突水、突泥等高风险问题,是
宜万铁路地质条件最复杂、施工风险最高的隧道之一。
宜万铁路是
中原地区“八纵八横”铁路网主骨架之一,是沪、汉、蓉快速通道的重要组成部分,也是贯通中国东部、中部和西部的重要交通纽带。线路全长377公里,东起
湖北省宜昌市,西至
万州区,途经湖北宜昌、
恩施土家族苗族自治州和重庆市万州区所辖的十个县市(区),贯穿
武陵山区腹地。宜万铁路创多项铁路史上的中国之最乃至世界之最,被誉为桥隧博物馆。通车后,
武汉市到
重庆市的列车仅需运行8小时左右,较之前缩短10小时。
宜万铁路全线共有隧道159座,总长338.771公里,其中双线隧道54座,总长47.32公里,10公里以上的隧道5座,总长61.161公里。桥梁253座,总长68.487公里,其中双线特大桥21座,总长17.471公里,单线特大桥11座,总长8.215公里。正线桥隧占线路总长的74%。设计为国家Ⅰ级电气化干线铁路,一次铺设无缝线路,设计开通时速
宜昌市东至凉雾段为160公里,凉雾至万州段为120公里。宜万铁路工程总概算为225.7亿元,平均每公里耗资约6000万元。计划工期6年,2010年8月18日全线贯通。
宜万铁路桥隧比例占全线总长74%,修建难度大,尤其在隧道方面。在中国铁路建设史上,因宜万铁路,首次将铁路隧道按风险分为轻、中、高三个等级。宜万铁路共有隧道159座,70%位于
石灰岩地区,其中包括34座高风险隧道,以及长度超过10公里的隧道3座。此外,还面临
暗河等问题。参建单位采用激光导向仪、红外探水仪、地质雷达等高科技设备,尽可能降低施工险情发生概率。
施工单位在施工现场采用视频监控、声光报警、应急通信等科学手段加强监控,并实施了以“探、绕、注、排、防”为核心的新方案。具体包括:- 探:利用卫星定位、地质雷达等先进技术进行地质精确探测与安全评价,遵循“物探先行、钻探验证、有疑必探、先探后掘、不探不掘”的方针和“导洞先行、平正并进、扩挖紧随、量测验证、铺底超前、衬砌紧跟”的施工原则,确保探测作为第一道强制性工序。- 绕:针对高压富水溶腔,采取绕避施工,避免正面击破引起围岩松动的风险。- 注:对可堵性溶腔及时进行超前注浆,采用大管棚、超前帷幕注浆和人工局部补强注浆的综合措施,形成截水帷幕加固圈。- 排:反坡抽排水,建立超大型泵站,设置四级排水系统,提高抽排水能力。- 防:积极预防自然灾害,制定突发事件应急预案和实施细则。
齐岳山隧道的施工速度一度创下
国铁集团史上最慢记录,平均每月掘进不足4米。在不到900天的时间里,施工队伍遇到了150个大小溶腔。为了避免突水风险,施工团队进行了细致的工作。2008年10月底,隧道剩余200多米未打通,施工团队为此奋斗了一整年。2009年12月10日,齐岳山隧道顺利贯通,铁道部部长刘志军亲自到场表示祝贺。