從四川盆地到云貴高原,從200米海拔爬升至2000米以上,途經(jīng)煤礦采空區(qū)、天然氣地段、巖溶、深切峽谷……成貴高鐵沿線地形復(fù)雜。“全線經(jīng)過的10多條高瓦斯煤礦帶上,密布著340多個(gè)煤礦,在中鐵二院60多年復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)勘察設(shè)計(jì)歷程中,一條線路經(jīng)過如此多的煤礦,尚屬首次。”中鐵二院成貴項(xiàng)目部副總體設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人李毅說。
從規(guī)劃階段開始,中鐵二院工程技術(shù)人員就以地質(zhì)選線方式,繞避了絕大多數(shù)煤礦采空區(qū),保證線路在地質(zhì)穩(wěn)定的地段通過。
“能做路基、不做隧道;寧做短隧、不做長隧;能淺埋傍山、不深埋正穿。”李毅介紹,成貴高鐵沿線有著大量的天然氣地段。設(shè)計(jì)中,盡量將每座隧道的長度變短,埋深變淺,降低了隧道的施工難度和風(fēng)險(xiǎn)。
巖溶是成貴高鐵全線面臨的最大地質(zhì)難題。全線巖溶分布從宜賓以南開始一直延續(xù)到貴陽,總長197公里,占全線長度的38%。如同“庖丁解牛”一般,技術(shù)人員在大規(guī)模集中分布的巖溶區(qū)域當(dāng)中,找出巖溶分水嶺等巖溶薄弱或不發(fā)育區(qū)域,讓線路從這些相對安全的地方通過。
“復(fù)雜的地質(zhì)地形,造成了成貴高鐵超8成的隧道比,云貴段的隧道尤為集中,設(shè)計(jì)、施工難度空前!”中鐵二院成貴項(xiàng)目部隧道設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人劉明感慨。
6306米長的玉京山隧道是此次成貴高鐵線路上施工難度最大的隧道之一。因其溶洞大廳空間巨大,地質(zhì)、水文條件極其復(fù)雜,在國內(nèi)外工程史上極其罕見,被業(yè)內(nèi)譽(yù)為“高鐵第一洞”。
2016年7月,當(dāng)玉京山隧道還有最后300米時(shí),發(fā)現(xiàn)了大溶洞,工程無法繼續(xù)。
5次專家評審、上百次現(xiàn)場會議……經(jīng)過10個(gè)月的研究,玉京山隧道溶洞處理方案出爐,技術(shù)人員決定采用洞內(nèi)挖洞、洞內(nèi)架橋的方式完成最后一段隧道施工。
通過一步步精細(xì)設(shè)計(jì),讓玉京山隧道內(nèi)的橋梁達(dá)到了沉降標(biāo)準(zhǔn),確保了隧道內(nèi)的橋梁穩(wěn)定。
作為行業(yè)標(biāo)桿,成貴高鐵工程創(chuàng)造了3個(gè)“首次”,實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新上的新突破——
首次在高鐵隧道溶洞頂板采用低預(yù)應(yīng)力全黏結(jié)性錨索結(jié)構(gòu),使溶洞頂板更加穩(wěn)定;
首次在隧道溶洞堆積體和回填體地層之中修建大斷面襯砌結(jié)構(gòu),在松散渣體內(nèi)修建了約8層樓高的大斷面隧道結(jié)構(gòu),開創(chuàng)了在復(fù)雜地質(zhì)條件下修建隧道的新方法;
首次對高鐵隧道處理采用在運(yùn)營期間進(jìn)行補(bǔ)償注漿控制總沉降量和差異沉降量的措施,在隧道內(nèi)預(yù)留了條件,可隨時(shí)根據(jù)沉降情況,進(jìn)行補(bǔ)償加固,確保了隧道在運(yùn)營期間的安全。
在攻克地質(zhì)工程難題的同時(shí),成貴高鐵高標(biāo)準(zhǔn)踐行“環(huán)保優(yōu)先”。成貴高鐵是中國首條綠色山區(qū)鐵路,在綠色生態(tài)保障、自然環(huán)境保護(hù)和防控水土流失等方面均體現(xiàn)了綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。
規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,盡可能避讓自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園等特殊保護(hù)區(qū)域,對于實(shí)在繞避不了的區(qū)域采取“以橋代路、以隧代路”的工程措施,并盡量避免在風(fēng)景名勝區(qū)內(nèi)設(shè)置站點(diǎn)。在跨保護(hù)區(qū)的工程方案比選中,優(yōu)先選擇以“橋梁-跨過河”的方式,盡量避免在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置橋墩等涉水建筑物。工程完成后,在鐵路兩側(cè)種植喬、灌、草相結(jié)合的綠色防護(hù)帶,構(gòu)建綠色生態(tài)景觀,形成穩(wěn)定的綠色屏障,實(shí)現(xiàn)了綠色鐵路通道建設(shè)。
從2009年開始設(shè)計(jì)勘察,到如今建成通車,成貴高鐵工程技術(shù)人員十年磨一劍,不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新,在中國西部交通版圖上,鑲嵌上一顆閃耀新星,成為激活川滇黔地區(qū)經(jīng)濟(jì)的新引擎。(記者:張凌)