躍龍門隧道鋪軌現場。 成蘭(lan) 鐵路公司供圖

　　躍龍門隧道

　　四個(ge) “全國第一”

　　輔助坑道規模位居全國第一

　　早古生界非煤有害氣體(ti) 逸出段落長度位居全國第一

　　五億(yi) 年前寒武係高地應力軟岩在變形段落的長度位居全國第一

　　我國單隧穿越地質地層時空長度位居全國第一

　　建設重點

　　●聚焦軟岩大變形主

　　動控製、穿越活動斷裂帶節段、富水岩溶超前地質預報、特長高瓦斯隧道通風及智能物流組織運輸等開展科研攻關(guan)

　　已獲得

　　●工法20項

　　●專(zhuan) 利240餘(yu) 項

　　●科技進步獎12項

　　10月11日，四川境內(nei) 的龍門山脈“洞心”深處，鋪軌機牽引著鐵軌，向阿壩方向行進。每落下一根長軌，距新紀錄就更近一步。

　　飛馳的動車、不斷延展的鐵路線，正在改變中國。截至2021年底，全國鐵路營業(ye) 總裏程已突破15萬(wan) 公裏，位居全球第二；但在川西高原，還沒有一寸鐵路。正在建設的成蘭(lan) 鐵路，將讓鐵路首次爬上川西高原。

　　成蘭(lan) 鐵路被稱作“超難在建鐵路”，裏程中64％是隧道，其中全線第三長、穿越龍門山斷裂帶的躍龍門隧道被視為(wei) “難上加難”。經過10年奮戰，這條長約20公裏的隧道於(yu) 2022年4月實現雙線貫通，這是我國鐵路隧道第一次成功穿越巨大災害性斷裂帶。

　　“洞穿”龍門山斷裂帶，背後有哪些奧秘？近日，記者來到成蘭(lan) 鐵路躍龍門隧道。

　　認識這個(ge) 洞

　　連接成都平原和川西高原 在這裏建鐵路“難上加難”

　　從(cong) 位於(yu) 綿陽市安州區的鋪軌基地，坐工程運輸車出發，沿成蘭(lan) 鐵路已鋪好的軌道前行，過橋梁、穿隧洞，過了高川車站，就是躍龍門隧道的入口。與(yu) 鋪軌基地平坦開闊的地勢不同，這裏群山環繞，眼前的龍門山脈連綿起伏，一眼望不到頭。

　　“這是成蘭(lan) 鐵路高原鋪軌段的起點。”中鐵八局成蘭(lan) 鐵路工程指揮部常務副指揮長張華說，從(cong) 鋪軌基地出來後，就一直在爬坡，整個(ge) 高原段線路最大坡度為(wei) 17.8‰，相當於(yu) 一公裏的裏程海拔高差達17.8米。為(wei) 了安全爬坡，運送長軌到鋪軌現場的專(zhuan) 列，運載的長軌要比平原狀態下少二分之一左右。

　　從(cong) 成都平原到川西高原，要翻越中國最長、最寬、最典型的南北向山係群體(ti) ，因其“橫斷”東(dong) 西向交通，故名橫斷山脈。複雜的地形、地質條件，綜合構成了世界罕見的鐵路建設之“難”。

　　中鐵二院成蘭(lan) 鐵路項目隧道設計負責人薑波介紹，成蘭(lan) 鐵路地處青藏高原東(dong) 部邊緣，位於(yu) 我國第二地貌階梯（地麵高程500—700米）向第一地貌階梯（地麵高程3000—5600米）急切過渡的高山峽穀區。線路橫穿龍門山、岷山、西秦嶺等山脈，先後跨越盆地區、中低山區、高山區、高原區。作為(wei) 試驗段率先建設的成川段，起於(yu) 成都青白江，止於(yu) 阿壩鬆潘，線路全長275.7公裏，海拔從(cong) 600米爬升到3200米，可謂一路“爬坡上坎”。

　　“難上加難”的躍龍門隧道難在哪？薑波脫口而出：“躍龍門隧道是成蘭(lan) 鐵路第一座越嶺隧道，而且是翻越川西的龍門山。”

　　這座雙線隧道左右線單向裏程約20公裏，進出口海拔分別為(wei) 981米和1327米，正處於(yu) 成都平原區到川西高山高原區的過渡帶，其穿越的龍門山斷裂帶是表現活躍的斷裂帶之一。

　　“躍龍門隧道堪稱‘地質博物館’。”薑波介紹，成蘭(lan) 鐵路選線設計人員進行了超大範圍的踏勘，摒棄了都江堰、江油等路線，選擇從(cong) 震害、不良地質相對較少的安州通過。即便這樣，當龍門山1400米深處被“打開”，呈現在大家眼前的，是地震斷裂帶、斷層破碎地帶、岩溶富水段、高地溫、高地應力、高瓦斯及硫化氫有毒有害氣體(ti) 、軟岩大變形、岩爆等10餘(yu) 種不良地質，每一項規模與(yu) 難度都極為(wei) 罕見。

　　保住這個(ge) 洞

　　為(wei) 了克服軟岩大變形難題 從(cong) 動物脊柱獲得設計靈感

　　洞內(nei) ，左線鐵軌已經鋪完，正在進行的是右線鋪軌。從(cong) 躍龍門隧道入口進洞，約5公裏處即是穿越的龍門山斷裂帶，已經澆築混凝土的隧洞壁下藏有乾坤。

　　薑波拿出了一張工程剖麵圖。從(cong) 圖上可以看到，隧洞橫著穿過了斷裂帶，斜交形成約70度角。斷裂帶如果活動，會(hui) 造成山體(ti) 錯位，相應地會(hui) 讓隧洞“折”斷。如何讓隧洞有韌性，適應山體(ti) 一定程度的錯位？“動物的脊柱由一段段組成，互相鉸接，又能錯位，它還是中空的，保護了脊髓。”設計人員從(cong) 動物脊柱得到啟發，有了“腦洞大開”的設計。

　　他們(men) 根據斷裂帶錯動的概率，將受斷裂帶影響的170米隧洞，分成22個(ge) 短節段分別建設，短節間留15厘米的變形縫，並用特殊的止水帶進行鉸接。這一設計賦予了隧道適應錯動及轉動的能力，山體(ti) 錯動值在80厘米以內(nei) ，整座隧道的結構都不會(hui) 發生大的破壞。這種在鐵路隧道建設中短節段寬接縫的設計及應用，為(wei) 世界首創。

　　這樣的首創，在躍龍門隧道內(nei) 不少。為(wei) 應對龍門山特殊地質帶來的軟岩大變形，所采取的創新工法就是其中之一。

　　從(cong) 2012年開始建設，中鐵十九局成蘭(lan) 鐵路工程指揮部指揮長王海亮就入駐項目部，已和躍龍門隧道較勁10年。他清楚地記得，2017年底，因為(wei) 高地應力軟岩大變形，隧道開挖的左線、平導洞以及右線同時變形加劇。“群洞效應”下，正在挖的一寸難進，已加固的也變了形，20厘米高寬的H型鋼架，像麻花一樣被扭曲折斷。

　　既有工法全部失效，2018年1月到8月，沒有一米掘進。成蘭(lan) 鐵路公司、中鐵二院、中鐵十九局、北京交通大學積極開展科研聯合攻關(guan) ，結合躍龍門隧道高地應力軟岩大變形特點，提出“主動控製大變形”理念，通過非爆開挖、超前探測地質、長短錨杆結合、雙層強支護等方式，提前加固岩體(ti) ，與(yu) 變形“搶時間”，有效控製住了變形。

　　由中鐵十九局與(yu) 中鐵二院聯合研發的“高地應力軟岩大變形兩(liang) 台階帶仰拱（短台階）快速封閉成環施工法”被全麵推廣到全國鐵路建設中，成為(wei) 全路推廣應用的針對大變形5種工法之一。該技術已獲得中國發明專(zhuan) 利授權2項、日本發明專(zhuan) 利1項，整體(ti) 技術成果達到國際領先水平。

　　打通這個(ge) 洞

　　集納多行業(ye) 多學科之長 實現複雜特長越嶺隧道設計施工的新突破

　　躍龍門隧道的3號斜井門口，矗立著一塊高大的紀念石，“龍門賦”鐫刻其上，“昆侖(lun) 練劍蜀水舞，心澆汗築續天路”濃縮10年奮戰艱辛。隆重“造石”，是為(wei) 了致敬為(wei) 成蘭(lan) 鐵路躍龍門隧道建設作出奉獻的每一位參建者。

　　“鐵路隧道能成功‘躍龍門’，是多行業(ye) 、多學科的智慧結晶。”成蘭(lan) 鐵路公司成蘭(lan) 指揮部指揮長肖霞林感慨地說。為(wei) 突破建設難題，成蘭(lan) 鐵路公司組織設計單位中鐵二院、中鐵十九局、中鐵五局等參建單位，與(yu) 西南交通大學、山東(dong) 大學、北京交通大學、中鐵西南研究院等院校聯合科研攻關(guan) ，集納多行業(ye) 、多學科之長。

　　“解毒”就借助了礦山通風的辦法。躍龍門隧道內(nei) 瓦斯、硫化氫兩(liang) 種有毒有害氣體(ti) 同時存在，二者結合，輕則中毒，重則燃爆。毒氣加上高溫，成為(wei) 一大“攔路虎”。由於(yu) 龍門山的特別構造，這裏的非煤地層附存於(yu) 岩層表麵，有毒有害氣體(ti) 難以用常規辦法探測。在川煤集團派來專(zhuan) 業(ye) 通風隊伍支援後，中鐵十九局又根據鐵路隧道建設實際，首創采取“主+局部”的隧道施工通風係統，創造性提出“以風定產(chan) ”通風管理理念，根據隧道新風量科學分配並進行施工組織管理，在高瓦斯軟岩大變形段，綜合施工進度每月從(cong) 10米提高到35米。

　　湧水在鐵路建設中不少見，但躍龍門隧道的出水量特別嚇人，鑽炮眼時炸藥放進去就被衝(chong) 出來，得綁在鋼筋上頂著放；雨季出水量每天達13萬(wan) 立方米，能裝滿68個(ge) 標準遊泳池。既要麵對高湧水量，又要下穿高川河，建設者科學施策，和山東(dong) 大學李術才院士團隊合作，開展超前地質預報探測與(yu) 災害防治技術方麵的研究，提前揭示前方未開鑿岩石內(nei) 的水壓環境。課題“深長隧道重大突湧水災害預測預警與(yu) 風險控製關(guan) 鍵技術”獲得山東(dong) 省科學進步一等獎，“深長隧道多源地質信息融合方法與(yu) 突湧水動態調控關(guan) 鍵技術及應用”榮獲中國岩石力學與(yu) 工程學會(hui) 科技進步一等獎。

　　10年來，躍龍門隧道的建設者們(men) 重點聚焦軟岩大變形主動控製、穿越活動斷裂帶節段、富水岩溶超前地質預報與(yu) 災害防治、特長高瓦斯隧道施工通風及智能物流組織運輸等，開展科研攻關(guan) ，通過建設已發表核心技術論文40餘(yu) 篇，獲得國家授權專(zhuan) 利240餘(yu) 項、省部級工法20項、各級科技進步獎14項。

　　業(ye) 內(nei) 評價(jia) 說，躍龍門隧道的貫通，實現了複雜特長越嶺隧道設計施工的新突破，為(wei) 中國乃至世界高原山區鐵路建設提供了寶貴經驗。

　　成蘭(lan) 鐵路將通高原縣城謀變

　　10月9日，阿壩州茂縣富順鎮上關(guan) 村村民餘(yu) 學飛在自家開的農(nong) 家樂(le) 忙碌。雖然受近期疫情影響，這一天農(nong) 家樂(le) 人不多，但八九月花開的時節，從(cong) 綿陽、成都等地前來的遊客源源不斷，一個(ge) 月的收入有4萬(wan) 元。

　　花是百合花。上關(guan) 村距成蘭(lan) 鐵路茂縣站直線距離僅(jin) 1公裏。緊鄰交通大“動脈”，富順鎮規劃以上關(guan) 岷江百合花穀旅遊風景區為(wei) 基礎，利用現有優(you) 勢花卉資源和新農(nong) 村景觀，打造集花卉觀光、農(nong) 家體(ti) 驗、美食品嚐、文化休閑、康養(yang) 度假、親(qin) 子遊樂(le) 等功能於(yu) 一體(ti) 的花卉主題特色精品村。餘(yu) 學飛的農(nong) 家樂(le) 就是借這個(ge) 東(dong) 風搞起來的。

　　成蘭(lan) 鐵路成都至川主寺段預計明年建成通車。嚐到了“甜頭”的餘(yu) 學飛，也謀劃起了自家的旅遊發展。“隻搞餐飲太單一，現在百合花、向日葵等花卉品種也多了，得把房子改成民宿，讓遊客住得下來。”自家的房屋雖然房間多，但大多數不帶衛生間，他籌劃著多掙點錢，年底前開始改造。

　　不止餘(yu) 學飛，村裏好幾戶村民已經行動起來，按照民宿標準新建房屋。

　　村黨(dang) 支部書(shu) 記官德軍(jun) 也在謀劃。“我們(men) 村種了70畝(mu) 的花卉，今年已接待3萬(wan) 餘(yu) 名遊客。”他說，現在重點是提升全村的接待能力，為(wei) 遊客提供吃、住、遊、玩一體(ti) 服務。接下來，村上將開展人居環境綜合整治，穩步推進特色精品村打造，讓村民不僅(jin) 吃上“旅遊飯”，更要吃好“旅遊飯”。

　　除了發展旅遊，發展倉(cang) 儲(chu) 物流的規劃也已提上議事日程。“成蘭(lan) 鐵路是客貨共線，送客又運貨。”富順鎮副鎮長劉波說，與(yu) 上關(guan) 村相鄰的勝利村更靠近茂縣縣城，綿茂公路經過該村，附近還有客運站，鎮上準備在這裏選點，建設倉(cang) 儲(chu) 物流中心。

　　茂縣發展和改革局副局長高雪桃透露，成蘭(lan) 鐵路通車後，位於(yu) 國道247線和規劃茂鹽高速交叉點的富順鎮將躍升為(wei) 交通樞紐地，茂縣計劃在這裏建設物流園區。成蘭(lan) 鐵路通車後，將帶來人流物流的改變，高原縣城正在為(wei) 未來做準備。