深潛地下的交通“長龍”

　　探訪世界第一埋深高速公路隧道

　　作者： 盧銳 丁楊

　　打開四川省交通圖，一條“長龍”穿越崇山峻嶺，蜿蜒在云嶺之間，讓高速公路通達小涼山腹地。這便是全長達123公里的峨眉至漢源高速公路。目前世界第一埋深高速公路隧道就鑲嵌在這條大動脈之中，即最大埋深達到1944米的峨漢高速公路大峽谷隧道。

　　近日，歷經6年多時間艱苦施工，大峽谷隧道主體工程順利完工，為峨漢高速公路今年年底全線通車運營打下堅實基礎。

　　建設這樣的“世界第一”，攻克了怎樣的困難和挑戰(zhàn)？又該如何保障通車后的運營安全？讓我們一起走近這條世界第一埋深高速公路隧道，探訪深藏地下的交通“長龍”。

　　1 高地溫、瓦斯、溶洞等不良地質如影隨形 掘進“最大埋深”風險高、困難重重

　　江河縱橫，山高谷深。峨漢高速公路位于最高海拔4000米的小涼山腹地，當?shù)靥厥獾牡乩憝h(huán)境，催生了“世界第一埋深高速公路隧道”。

　　峨漢高速公路項目起于四川省峨眉山市，經峨邊彝族自治縣、樂山市金口河區(qū)、涼山州甘洛縣，止于雅安市漢源縣，項目總投資概算為205.21億元，是目前四川省在建高速公路中施工難度最大、每公里造價最高的山區(qū)高速公路之一，橋隧比達87.4%。其中，大峽谷隧道處在峽谷與河谷線地段，隧址處地勢崎嶇、地質構造復雜，是全線控制性工程，由蜀道集團所屬蜀道高速集團投資、四川路橋承建。

　　“埋深，是指隧道開挖斷面的頂部至自然地面的垂直距離。”蜀道高速集團樂漢公司總工程師李華明說，“峨漢高速公路大峽谷隧道最大埋深1944米，這個‘世界第一埋深’不是有意選擇的，而是受隧道進出口兩端的金口河互通和烏史大橋互通的高程控制?！?/p>

　　角峰如林、峽谷深切，惡劣的地質地形條件，給項目團隊帶來了不小的困難和挑戰(zhàn)，巖爆、高地溫、瓦斯、溶洞等多種不良地質難題如影隨形。

　　自2017年初開工建設以來，大峽谷隧道在掘進過程中出現(xiàn)了不同程度的巖爆、大型溶洞、水平巖層掉塊、高地溫等地質和環(huán)境災害，施工安全風險高，施工難度極大。

　　“隧道埋深大，意味著隧道巖層原始地應力較大，加之大峽谷隧道圍巖大部分為3級圍巖，巖石強度高，極易發(fā)生不同程度的巖爆。”李華明解釋說，洞內圍巖地溫高，最高溫度達40℃，也給施工作業(yè)環(huán)境和施工效率造成嚴重影響。

　　為成功打通這個“世界第一”，項目一線團隊成立技術攻關小組、科研小組，集中力量研究從設計到施工各個環(huán)節(jié)的新工藝、新技術，同時邀請包括中國工程院院士在內的多位業(yè)內知名專家赴現(xiàn)場指導，成功掃除建設進程中的諸多“攔路虎”。

　　2 巖爆頻發(fā)，巖石彈射如子彈 “一躲二防三治”應對世界級施工難題

　　“轟……”不久前，隨著一聲炮響，峨漢高速公路大峽谷隧道左線最后幾米巖壁被打通，實現(xiàn)雙洞貫通。

　　距離大峽谷隧道2017年12月開建，艱苦施工已歷經1991個日夜。

　　“這條隧道從設計到貫通用了12年、最大埋深達1944米、全長12.1公里，12、1944、12.1這3個數(shù)字寫進了我的人生，成為了我的驕傲?！彼拇窐蚨霛h高速公路2標7分部項目經理葉少波感慨道。

　　最大的施工“攔路虎”是什么？“巖爆！”葉少波脫口而出。

　　巖爆，是世界隧道建設中較常遇到的一種現(xiàn)象，而大峽谷隧道的巖爆現(xiàn)象極為突出。

　　“巖爆是世界級施工難題，難以完全杜絕，理論是理論，實踐中還是會有巖爆的風險?！比~少波坦言，盡管在前期勘察中，已經對隧道巖爆做足了功課，但由于埋深較大，隧道開挖過程中的巖爆依然頻發(fā)。

　　葉少波清楚地記得，掘進了將近1年時間時，隧道內開始出現(xiàn)弱巖爆，“走進洞就能聽到陣陣悶響，好像打悶雷一樣，不是炸雷”。

　　2019年3月以來，大峽谷隧道出口端的巖爆難題更加明顯。

　　越往里掘進、埋深越大，巖爆程度也越來越強，掌子面(即隧道掘進的工作面)正面、拱腰圍巖頻繁出現(xiàn)巖石彈射現(xiàn)象?！叭^大的石塊，就像子彈一樣彈出來，站在40米外被打中都疼得厲害?！闭劶白约罕粠r石“擊中”小腿的經歷，葉少波記憶猶新。

　　突出的巖爆，伴隨著垮塌，最大方量甚至達到31立方米。好幾次，初支和開挖的施工用臺車直接損壞，施工面臨極大的安全風險。最難的時候，一個月掘進僅48米，正常情況下一個月掘進進尺應為120米左右。

　　如此大的巖爆威力，彈射出來要傷人，施工人員安全成了首要問題。項目部采取了一躲、二防、三治的方法。

　　躲，即每一段開挖后都留出1到7個小時時間等待巖爆，等能量釋放得差不多了，再進行下一步施工；防，包括采用噴射混凝土對巖體進行封閉、初期支護加設鋼架、增加機械設備減人等措施，保證施工安全；治，是指通過微震監(jiān)測儀檢測巖爆等級后，再通過系統(tǒng)性打孔、反復找頂?shù)确绞剑瑤椭鷰r體釋放能量。

　　48米、80米、120米……一系列創(chuàng)新措施疊加，大峽谷隧道的掘進進尺逐步提高。攻克大峽谷隧道中應用的部分技術，成為“超長埋深高風險公路隧道建設關鍵技術及應用”科技成果的一部分，獲得2022年度四川省科學技術進步獎一等獎；建設中應用的“一種防巖爆的臺車”已獲得發(fā)明專利。

　　不僅是巖爆，在施工過程中項目團隊還面臨大型溶洞、暴雨、瓦斯，以及高地溫的挑戰(zhàn)。

　　“在掘進過程中，大峽谷隧道(漢源端)主線右洞掌子面發(fā)現(xiàn)溶洞，其溶腔長30米、高35米、底寬28米，并存在大量有害氣體，環(huán)境危險性高。”葉少波說，為保障施工順利推進，項目團隊邀請專家組，經過詳細踏勘和論證，決定采用通風換氣、氣體檢測、底部回填、結構調整、增設擋墻等措施，順利穿越溶洞。

　　3 長隧被橫洞“分割”成了多個短隧 科學運營設計保障橋隧通行安全

　　峨漢高速公路分段建成、分段通車，目前僅剩大峽谷隧道及兩端共18公里路段未通車。大峽谷隧道的貫通，標志著峨漢高速公路打通了最后的“腸梗阻”，全線通車進入“倒計時”。

　　超過10公里的高速公路隧道，運營后的安全保障同樣備受關注。

　　“雖然埋深大與隧道運營難度沒有直接關系，但是大峽谷隧道長達12.1公里，且位于峨漢高速公路隧道群密集段落，運營過程中的應急救援保障是一大難題。”李華明說。

　　在交通運輸部批復四川省開展的交通強國建設試點任務中，智慧高速公路建設試點便是任務之一。峨漢高速公路正在開展以隧道場景為主的智慧高速公路建設，針對運營階段突發(fā)應急事件的預警處置設計了一套完整的流程和方案。

　　通車后的應急救援保障，大峽谷隧道設計建設之初便同步進行了精心考量。

　　大峽谷隧道設計是雙向4車道，但是在隧道單洞的出口端、進口端4公里位置，分別專門設置了交通轉換帶，每條轉換帶長約120米，單向寬度就達到4車道。

　　“不僅如此，在隧道左洞右洞之間，每隔700米開設一處30米長的橫洞?！比~少波說，這些橫洞將長隧“分割”成了多個短隧，一旦洞內發(fā)生意外事故，車輛可通過橫洞轉換變道，便于救援車輛進入，也可避免洞內長時間擁堵。

　　運營“利器”正在亮相。“大峽谷隧道平均120米左右，會安裝一個‘智慧桿’?！崩钊A明說，“智慧桿”里的電子設備，相當于“千里眼”“順風耳”，可實現(xiàn)對全路段的24小時監(jiān)控，一旦公路上發(fā)生意外，系統(tǒng)可在數(shù)秒鐘之內自動識別，并自動通知應急人員處置。

　　隧道行車的舒適感也將得到提升。一般的隧道不用設風機房，而大峽谷隧道屬于特長隧道，僅靠進出口的自然風，無法確保隧道內空氣清新。項目團隊在隧道進口端和出口端都設置了一個地下風機房。

　　“隧道左洞出口端的地下風機房內有15個交叉口，交叉口之間設置了聯(lián)絡風道。新風從地面的一個斜井進風口灌入，帶動洞內污濁空氣經過風機房后，再從出風斜井排出。”葉少波介紹，地下風機房是定制臺車一次性澆筑而成的，相較于傳統(tǒng)風機房更平整光滑，也更美觀。隧道建成運營后，將在主風機房位置設置大功率風機，隨時抽取廢氣，并吹送新鮮空氣，使隧道內隨時保持空氣清新，沒有污濁感。

　　更深遠的影響值得期待?！岸霛h高速公路是交通大通道、旅游大動脈?！崩钊A明表示，峨漢高速公路把峨眉山、黑竹溝、大峽谷、漢源湖等知名旅游景點串聯(lián)成線，接入高速公路網(wǎng)，將顯著改善沿線通行條件，帶動旅游經濟發(fā)展。全線建成通車后，從峨眉到漢源僅需1個多小時，這將顯著改善峨邊彝族自治縣、甘洛縣民族地區(qū)交通基礎設施，提升通行質量，對促進民族地區(qū)經濟社會發(fā)展、助推民族團結進步、實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略具有重要意義。

　　數(shù)據(jù)顯示，2022年年底，四川全省高速公路通車里程達9179公里、居全國第三，建成高速公路進出川大通道達27條，正全力推進39個、3500公里在建高速公路項目建設，預計到今年底將有12個項目(路段)建成通車，高速公路總里程將達到9800公里。