建設者全力攻克「三高四活躍」地質難題（工匠絕活）

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截至今年4月，大瑞鐵路高黎貢山隧道挖掘進度過半。這條隧道創造了中國鐵路最長隧道、最長斜井、最深豎井等9項紀錄，計畫啟動至今，已經過了9年時光。近日，記者走近負責高黎貢山隧道建設的工程師團隊，了解他們在這裏的堅守和創新。

大瑞（雲南大理至瑞麗）鐵路高黎貢山隧道地形條件復雜、地底情況特殊，具有「三高四活躍」（高地熱、高地應力、高地震烈度，活躍的新構造運動、活躍的地熱水環境、活躍的外動力地質條件、活躍的岸坡淺表改造過程）的地質特征，被稱為「地質博物館」。

在隧道施工現場，「越是艱險越向前」的標語格外醒目。硬巖掘進機發出「轟隆隆——」的聲響，工作人員熱火朝天地開展施工作業。從2015年底高黎貢山隧道工程啟動，這裏的轟鳴聲已持續了9年。一批批工程師堅守地底作業，日日夜夜為推進隧道建設不懈努力……

隧道正洞電器工程師曾勇——

保障「彩雲1號」穩定掘進

高壓、富水、破碎，一段特殊隧段，經過特殊處理，等待「彩雲1號」向前掘進……

「彩雲1號」是中國自主設計制造的敞開式硬巖掘進機（TBM），是開挖隧道的利器。70後電器工程師曾勇，則負責「彩雲1號」的日常電器、機械系統的維護。

「彩雲1號」設計建造之初並非沒有質疑聲：「國外TBM技術成熟，直接引進不就可以了？」現實情況是，由於高黎貢山隧道地質條件復雜，國外引進的TBM在高黎貢山隧道頻繁卡機。

不過，即使是有針對性地進行了改良設計的「彩雲1號」，在剛參與到高黎貢山隧道計畫建設時，也出現過頻繁卡機的情況。2016年進入計畫的曾勇，就負責對卡機現象的調查和最佳化工作。在曾勇的反復鉆研下，制定了「彩雲1號」護盾延伸方案，卡機情況顯著減少，大大提升了掘進效率。

「我們的工作，可不僅僅是提高了工作效率，還守護了更多施工人員的安全。」曾勇說，在「三高四活躍」的高黎貢山隧道，隨時可能出現突泥湧水，如果采取人工爆破掘進，一線人員數量較多，風險較高。采用「彩雲1號」掘進，操作人員更少，且能夠有效頂住一般的突泥垮塌，「機器代人」更加安全。

在「彩雲1號」後續掘進過程中，曾勇還曾遇到過一個棘手的問題——進口變頻器頻繁出現故障。更糟糕的是，這款變頻器已停產，透過常規渠道難以直接替換或者找到配件。

最初，曾勇和團隊成員嘗試用其他機器上拆下來的變頻器作為備用配件，但這樣不僅成本高企，也存在使用壽命不足的問題。「有沒有可能找到效能差不多的國產變頻器？」曾勇網上搜、線下找，終於釘選了一個國內變頻器品牌。在全面分析了該品牌變頻器的效能、結構尺寸和經濟性後，曾勇積極與廠家溝通，推動了國產變頻器替換工作。最終，「彩雲1號」用上了國產變頻器，作業更穩定。

斜井工區助理工程師王欣——

增加作業面，實作「長隧短打」

如果說曾勇的工作是在隧道正洞作業面向前掘進，那麽斜井工區80後助理工程師王欣的職責，便是「另辟蹊徑」支援隧道施工。「隧道太長，不能只從一頭施工，靠近隧道另一側開挖斜井可以增加更多作業面，實作‘長隧短打’。」王欣解釋，為縮短工期，除了正洞挖掘外，高黎貢山隧道采用了「貫通平導+1座斜井+2座豎井」的施工方案。

高黎貢山隧道最大埋深達1155公尺，開挖的斜井長達3870公尺，難度可想而知。「因為地質情況復雜，經常開挖三米，垮塌一兩米，有些隧段停工處理垮塌的時間，比挖掘的時間還長！」王欣說，越往地下延伸，應力越大，垮塌、變形風險也越大。

「面對困難，只能科學地幹！」王欣說，在挖隧道的同時，還要一直對斜井井身進行加固處理。

怎麽加固？打一層混凝土不行，就打兩層，兩層不行就打三層；鋼架用粗的，支撐力不夠，就選更粗的，實在不行還能加密……王欣介紹，如今，最厚的支護已做到了近90厘米。即便如此，有些高應力隧段仍會被壓變形，還需要即時動態監測，一旦達到臨界值，就要重新處理。

「用什麽混凝土，也有講究。」王欣介紹，高黎貢山隧道內部應力較高，普通混凝土噴射存在抗壓力度不足和回彈量過高的問題，直接影響了結構穩定性。經過深入的資料搜集和實驗對比分析，王欣決定用矽灰代替粉煤灰。「矽灰噴射混凝土坍損小，效能穩定，抗壓力度比普通噴射混凝土高30%—40%。」隨著混凝土強度提升，支護返工頻次減少，施工效率得以提升。

在高黎貢山隧道施工，除了面對復雜的地質條件，也要忍耐高溫的施工環境。「在地下作業，39攝氏度的巖溫夾雜高溫湧水，使得掌子面氣溫達到42攝氏度，濕度最高達99%。」王欣與計畫部技術人員共同設計降溫施工方案，使用制冰機和大功率制冷裝置，盡可能改善施工環境。「隧道另一端的工友們也在奮力向前挖掘，大夥對‘不見不散’的約定充滿信心。」王欣語氣堅定。

豎井工程部工程師邵林江——

穿過多個高壓含水層，創新註漿封堵

「長隧短打」，除了兩側同步施工，在隧道中段，兩套豎井裝置也向著地底深處延伸至正洞，從而進一步增加作業面，提高隧道建設速度。

「2號豎井井深640.2公尺，比總高600公尺的廣州塔還多40公尺。」清晨6時許，天邊剛泛起魚肚白，高黎貢山隧道2號豎井工程部90後工程師邵林江已乘坐著罐籠電梯，以3.2公尺/秒的速度向地下行進。隨著計畫推進，從施工組織到技術突破，再到嚴密的安全保障措施，邵林江心中細致地盤算著每一個細節。「慢點、慢點，註意安全！」剛進入隧道，邵林江目光便緊盯著掌子面作業人員的施工動作。

這口豎井來之不易。自2016年開打，到2020年5月2日豎井才掘砌到底，正式服務隧道正洞作業。邵林江介紹，豎井掘砌640多米，需要穿過多個高壓含水層。為了避免地下水大量噴湧，需要提前註漿封堵。然而，這場與水的較量卻一波三折。

通常，湧水量增加說明巖石間裂隙增大，堵水漿液更容易透過裂隙進入巖層對地下水進行封堵。但在高黎貢山隧道，卻存在不同的情形。邵林江回憶：「湧水量太大了，我們剛註入的漿液還沒來得及發揮作用，就被地下水沖刷走了。」

為此，邵林江根據水壓、裂隙發育程度的變化不斷最佳化超前註漿方案。註漿材料一換再換。從最初用的普通水泥，到超細水泥，再到脲醛樹脂漿，最終經過反復比對和嚴格的評估與試驗，選定了無醛樹脂漿液作為註漿材料，不僅解決了之前的難題，也確保了施工的安全與效果。

進入隧道，爆破聲從掌子面傳出，挖掘機、運輸車、施工人員有序地把散落在地面的土石運走，每天約700立方米的洞渣從豎井中一桶桶往外運輸……邵林江介紹，目前，2號豎井主井負責出渣、排風等工作，副井負責人員、物料運輸以及進新風、排水等任務。如何最大程度提升運輸效率，為正線施工提供有力保障？邵林江的回答是：「想在前面，做在前面。」

在高黎貢山隧道8年的工作經歷，讓這名來自雲南省曲靖市的小夥在一次次攻堅克難中迅速成長。「我現在最大的夢想，就是早日看到隧道的貫通，帶上家人好好走一趟，告訴他們：‘你們看，這就是我參與修建的隧道！’」

大瑞鐵路高黎貢山隧道計畫部書記程湘波說：「我們的努力堅守，能在未來為乘客的便利出行作出貢獻，大家覺得特別值！」

■延伸閱讀

高黎貢山隧道為何難建？

大瑞鐵路高黎貢山隧道由雲桂鐵路雲南公司負責建設管理、中鐵隧道局承建，位於喜馬拉雅地震帶，施工要穿越17個地層、19條斷裂帶，隧道的建設難度非常大。作業期間會面臨高溫熱害、斷層破碎、突水突泥、巖爆、有害瓦斯、高地應力軟巖大變形等技術難題，對隧道修建技術工藝、安全防護、工裝裝置及材料使用提出了更高要求。

高黎貢山隧道的建設者們不畏險阻、善於創新，努力克服復雜地質條件限制，攻克了隧道施工的一系列難題：在隧道正洞作業面，采用中國自主研發的敞開式硬巖掘進機「彩雲1號」，推動了硬巖掘進機裝備技術創新，有效提升掘進效率；透過開挖斜井增加作業面，實作「長隧短打」，創新了不良地質圍巖隧道加固方法並獲得專利；掘砌深達640多米的豎井，采用通風降塵技術改善隧道施工環境，服務隧道正洞作業……一項項基於克服隧道不良地質條件的技術創新成果，化作先進的工藝工法，為重難點隧道建設提供了經驗。