毛羽山隧道：治愈隧道“软骨病”

本报通讯员 张荣文 肖秀珠

图为中铁十一局集团兰渝铁路项目部在毛羽山隧道采用超强H型钢加强支护。肖秀珠 摄

隧道也会患上 “软骨病”吗？回答是肯定的。若不信，就请你跟随着我们的足迹到中国铁建十一局集团兰渝铁路项目部工地去看一看吧。

由中铁十一局集团担负施工的兰渝铁路4标，位于甘肃省陇南市宕昌县境内，全长26.306公里的管段，基本是由3座隧道构成。其中，罗沙隧道长7.997公里，附设长1.639公里的剪子河斜井；新城子隧道长9.163公里，另外附设长1.787公里的抬水沟斜井、1.482公里的四头沟斜井以及0.331公里的出口横洞，隧道内设有四线会车车站；毛羽山隧道长8.502公里，附设长1.294公里的骆驼峡斜井和0.475公里的进口横洞。

3座隧道加斜井和横洞总长达到32.634公里。最难的是3座隧道都患有“软骨病”和 “肌肉萎缩病”。头一天全部衬砌好的隧道，在强大地应力的挤压下，第二天就萎缩几十厘米，最多时萎缩约2米。为了增强仰拱和拱架的支撑力，项目部不断加大工字钢的型号，工字钢不堪重负，又改用型号为200的H型钢，其支护参数在国内隧道施工中是最高的，但仍然抵挡不住地应力的挤压。拱架断裂扭曲，二次衬砌开裂，有时1个月掘进了80米，却用3个月时间拆除，重新打支护和二次衬砌。有段时间每个月只能掘进两个循环 （每个循环1.2米）。自开工以来，业主和设计单位制订的施工方案先后8次易稿，累可盈尺的施工图纸，几乎没有一张可以“对号入座”，其艰难程度可见一斑。

据项目部总工程师何磊介绍，宕昌至陇南沿线属于两大板块 “碰头”的部位，由于板块之间的相互挤压碰撞，形成强大的地应力。这3座隧道特别是毛羽山隧道和新城子隧道以炭质板岩为主，薄层状结构，遇风风化，遇水软化，因隧道处于极高地应力区，最大水平主应力方向与隧道轴线成大夹角，导致隧道出现收敛、崩塌、张裂、钢拱架折断、涌水等等，各种险情层出不穷。后来，经中国工程院院士和铁道部工程设计鉴定中心鉴定，将毛羽山隧道和新城子隧道原设计的Ⅲ级围岩，全部改为Ⅳ级或Ⅴ级围岩，改变率为100%。

2010年6月12日，毛羽山隧道掌子面发生特大涌水，1万多立方米的泥沙，让施工人员耗费了1个多月的时间才清理完毕。

2012年12月13日，毛羽山隧道1.294公里的斜井因山体滑坡导致塌陷断裂，只得废弃，因此停工4个月。2013年，项目部又开挖了一条横支洞。

兰渝铁路宕昌段施工受阻，引起铁道部和中国地震局高度重视。中国工程院院士王梦恕、梁文灏以及中国地震局的专家多次到毛羽山隧道考察调研指导。2010年8月，铁道部组织有关专家成立课题调研组，来到毛羽山隧道。调研组在现场进行超前导洞释放应力试验，试验共持续了1年多时间。

根据铁道部专家的试验，项目部总工程师何磊特地设计了 “微台阶开挖法” （对导坑分为9个台阶逐一开挖），在隧道开挖过程中，先打导洞释放地应力，等其收敛后，再在侧壁挖两个小洞，对两个洞中间的间隔带，用长锚索和长锚杆加以固定，再挖中间。这边的侧壁进去五六米后，就开始打另一侧壁，然后停下来再打潜孔钻，用长锚索和长锚杆锁定。

仅凭这些尚不足以抗拒强大的地应力，作业队用注浆小导管，以细密的梅花形布局进行注浆，又增加了双处置（双层钢架）、双二次衬砌，二次衬砌施工时还要加双层钢筋和套拱间隔。

隧道里一天到晚都见不到太阳，涌水不断，水柱四溅，雾沉沉、灰蒙蒙，加上喷溅下来的注浆水，员工们一年到头从来没有穿过干衣服。2009年进场施工以来，他们就一直待在这 “暗无天日”的隧道里，天亮就走进隧道，晚上才走出隧道，周而复始，天天如此，一待就是2000多个日夜。

中铁十一局集团兰渝铁路项目部的员工以其坚韧不拔的精神，治愈了3座长大隧道的 “软骨病”。目前，罗沙隧道和毛羽山隧道已经贯通，新城子隧道施工也接近尾声。

来源：人民铁道