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雜。“全線經(jīng)過的10多條高瓦斯煤礦帶上,密布著340多個煤礦,在中鐵二院60多年復雜艱險山區(qū)勘察設計歷程中,一條線路經(jīng)過如此多的煤礦,尚屬首次。”中鐵二院成貴項目部副總體設計負責人李毅說。
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。設計中,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險。
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,設計、施工難度空前!”中鐵二院成貴項目部隧道設計負責人劉明感慨。
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)、水文條件極其復雜,在國內(nèi)外工程史上極其罕見,被業(yè)內(nèi)譽為“高鐵第一洞”。
2016年7月,當玉京山隧道還有最后300米時,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。
通過一步步精細設計,讓玉京山隧道內(nèi)的橋梁達到了沉降標準,確保了隧道內(nèi)的橋梁穩(wěn)定。
作為行業(yè)標桿,成貴高鐵工程創(chuàng)造了3個“首次”,實現(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應力全黏結(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營期間進行補償注漿控制總沉降量和差異沉降量的措施,在隧道內(nèi)預留了條件,可隨時根據(jù)沉降情況,進行補償加固,確保了隧道在運營期間的安全。
在攻克地質(zhì)工程難題的同時,成貴高鐵高標準踐行“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)境保護和防控水土流失等方面均體現(xiàn)了綠色環(huán)保的設計理念。
規(guī)劃設計階段,盡可能避讓自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園等特殊保護區(qū)域,對于實在繞避不了的區(qū)域采取“以橋代路、以隧代路”的工程措施,并盡量避免在風景名勝區(qū)內(nèi)設置站點。在跨保護區(qū)的工程方案比選中,優(yōu)先選擇以“橋梁-跨過河”的方式,盡量避免在保護區(qū)范圍內(nèi)設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)合的綠色防護帶,構(gòu)建綠色生態(tài)景觀,形成穩(wěn)定的綠色屏障,實現(xiàn)了綠色鐵路通道建設。
從2009年開始設計勘察,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)濟的新引擎。(記者:張凌)