网博彩金网注官网: 这条铁路历经百年波折,三百多公里竟修了整整7年

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  出品| 网易新闻

  作者| 王麟,科普作家、铁路工程师

  如果问你中国最难修的铁路是哪条?相信很多人会不约而同想到青藏铁路,作为世界上海拔最高的铁路,穿越多年冻土的青藏线无疑是铁路史上的奇迹。

  不过,中国还有一条比它更难修的铁路,这条铁路从百年前的清末就开始规划,全线只有三百多公里却整整修了7年(要知道,全长2600多公里的京九铁路才修了3年而已),这就是连接宜昌到万州的宜万铁路。

  

  

  (一)三百多公里的铁路上,除了隧道就是大桥

  宜万铁路是中国中长期铁路网规划中“四纵四横”之一的沪汉蓉快速铁路客运通道的重要组成部分,也是一条以客运为主,兼顾货运的电气化出川运输大通道。

  线路起自湖北宜昌,终至四川重庆万州区,全长377公里,其中宜昌东至凉雾段长288公里,一次建成双线;凉雾至万州段长89公里,初期为单线。在双线地段的火车运行速度为160km/h,单线地段的运行速度为120km/h。

  

  

  全线共修建隧道159座,其中I级风险的隧道有8座,形成了施工难度极高的风险隧道群,在这8座隧道中,铁路控制性工程齐岳山隧道的施工时间就长达6年。沿线修建桥梁253座,正线桥隧占线路总长的74%,工程总投资225.7亿元,平均每公里造价高达近6000万元。

  线路沿途山高谷深,断崖纵横,最大高程1800米左右,相对高差200~800米,自然坡度一般大于30°。铁路沿线有滑坡、顺层、危岩落石、岩堆等不良地质,70%的区域广泛分布着碳酸盐地层。

  在地表之上,长江的干流和支流将崇山峻岭深切成长江三峡和大大小小的峡谷;在地表之下,石灰岩经过地下亿万年的溶解,成为了千奇百怪、高深莫测的洞穴。

  流水的侵蚀使得沿线岩溶溶洞形态各异,地下岩溶洞穴、暗河特别发育,并由断层连通地面和地下水系,其地形和地质的复杂程度堪称铁路建筑之最,是有名的筑路禁区。

  (二)途经喀斯特山区,你能想到的地质灾害这儿都有

  修建宜万铁路过程中,为了征服险恶的自然条件,建造成本翻倍增加。那么,宜万铁路需要解决哪些地质灾害?它们对铁路的修建究竟有什么影响呢?

  总结起来,有如下几个方面:

  第一个需要解决的拦路虎,就是喀斯特岩溶和密如蛛网的暗河、涌水。

  宜万铁路地处鄂西、渝东山区,岩溶发育,类型齐全,形态各异,无论是地表还是地下,岩溶洞穴比比皆是,并且规模宏大,山体中暗河纵横,一不小心就会发生突泥、突水的事故,危及施工人员安全。

  所以,要想通过,就需要开凿工程风险极高的隧道群,可谓步步惊心。

  

  

  (看起来风景无限的喀斯特溶洞,对于铁路却是暗伏杀机的陷阱)

  第二个需要解决的拦路虎,就是煤层瓦斯及天然气。

  宜万铁路穿越的地区,很多位于储煤地层中,在修建长大隧道的时候,不可避免地会遭遇瓦斯和天然气等易燃易爆气体,不但危及人员健康,还会引起燃烧和爆炸,造成严重的生命财产损失。

  第三个需要解决的拦路虎,就是高地应力和高地温。

  高地应力是开凿隧道之时遭遇的最凶恶的敌人之一,对不同的岩层,高地应力表现为不同的工程事故。

  比如对于硬质岩层而言,高地应力会产生岩爆现象,隧道岩壁崩裂飞出的岩石碎块,威力犹如炮弹;而稍软一些岩层,就会给隧道开凿的洞室造成严重变形。

  宜万铁路有多座隧道的埋深很大,最深的隧道埋深800米以上,引起隧道洞身岩石的温度偏高,而高地温产生的热水和硫化氢等有毒气体,会给施工人员造成很大危害,同时缩短隧道衬砌材料以及施工设备的使用寿命。

  第四个需要解决的拦路虎,就是断层破碎带。

  宜万铁路有多座长大隧道穿越规模宏大的区域性大断裂带,断裂带的位置、规模、性质、破碎程度、富水性、导水性等,都将直接影响到工程的施工难度和造价。

  第五个需要解决的拦路虎,就是危岩落石、滑坡、岩堆、顺层等不良地质。

  宜万铁路全线多处工点都有危岩落石、滑坡、岩堆、顺层等不良地质,施工难度大,安全隐患多,工程非常艰巨。

  (三)攻克多项技术难题,“桥隧博物馆”这样炼成

  别看宜万铁路沿线存在如此之多的地质灾害,但是“魔高一尺,道高一丈”,工程科技人员针对这些灾害,也研究采取了相应的解决措施,降低或者避免了其对工程的影响,最大限度地减少或者消除施工期间人员的伤亡与对设备的损害。

  首先地质灾害要防患于未然,就要采取先进的“综合超前地质精确探测预报技术”。

  通过超前预报,可精确探明隧道开挖前突水、突泥、岩溶隐伏构造形态及规模,判释成灾类型,准确评估灾害对施工的影响程度。

  具体而言就是,先通过地质调查、物探等技术手段,掌握第一手资料,判断岩溶成灾征兆,再利用长、中、短距离水平钻孔及超长炮孔等直观物理手段,对岩溶位置、涌水量、水压、岩溶充填物性质及规模等进行定量探测,并将地质超前预报按照地质风险进行分级管理。

  其次,针对岩溶、暗河等已探明的易发生突水突泥的地段,采取“隧道围岩预注浆加固及堵水技术”。

  比如,对于易发生重大地质灾害的突水、突泥、高压、富水溶腔,采用轮廓线外3~8米全断面帷幕注浆加固方案;对于一般裂隙涌水、规模较小溶腔,对工程不会造成施工危害,则采取局部注浆或开挖揭示后径向注浆堵水方案。

  

  

  (喀斯特溶洞与地下暗河连接,一不小心就会突水突泥,宜万铁路修建过程中,最严重的一次突水突泥犹如小型水库瞬间溃坝,重达几十吨的机械设备被冲出施工区域几米远)

  再者,对于沿线那些具有强烈富水性和透水性,极易形成较大规模突水突泥的岩溶高压富水溶腔,采取“高压富水溶腔释能降压技术”,即通过设置永久排水洞、与排水洞相连通的排水支洞、钻孔、正洞溶腔临界爆破等手段,达到排水、排泥、排石目的。

  在如此险恶的自然环境中进行隧道施工,将面临很多不可预知的风险,这就要建立一套有效的灾难防范和逃生机制,以便灾难来临之前就能迅速进行预报和疏散人员,减少人员的伤亡,这种技术就是“隧道防灾预警及救援技术”。

  其主要内容是,建立风险隧道安全等级管理体系,根据相关的地质预报、雨量、水量、水压观测及围岩监控量测系统提供的信息,制定风险隧道安全进洞施工条件;在岩溶隧道各作业面设置可靠的防灾报警和应急照明及逃生救援系统;加强施工防灾演练等。

  结语

  宜万铁路不但是中国铁路史上修建难度最高的铁路,在整个世界铁路史上也是独一无二的,工程成功穿越了20余条暗河,30余处高压富水大断裂、100余处大型溶洞,岩溶处理1088处,战胜了100余次突水突泥石等地质灾害。

  筑路人员敢为人先的拼搏精神和科技人员力挽狂澜的魄力,值得我们铭记。

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