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历经10余年，新成昆铁路如何在“地质博物馆”中筑起？

2022-12-26 13:49

来源：澎湃新闻·澎湃号·政务

12月26日新成昆铁路全线贯通运营

历经10余年建设

这条串联成都市、乐山市

凉山州、昆明市的动车线路

将极大便利沿线百姓出行

成都至西昌、攀枝花、昆明

旅行时间将大幅压缩

最快分别3小时、5小时

7.5小时可达

▲新成昆铁路即将全线通车，图为金口河南站和月直山隧道

回望过去，老成昆铁路在一片“不可能”的声音中建设完成，线路所经区域被称为“地质博物馆”，被外国专家认为是修建铁路的“禁区”，但就是在这样的情况下，我们的先辈完成了老成昆铁路的建设。

50余年后的今天，山还是那座山，水还是那些水，新成昆铁路也在这样一片“禁区”里建成通车，它又难在哪？

堪称“地质博物馆”

选线，一个风险点位反复踏勘10余次

新成昆铁路从成都引出后，跨过岷江、青衣江；经峨眉，沿大渡河，横贯大小凉山；纵向贯穿被高山峡谷、大江大河阻隔的四川西南部和滇北地区。

新成昆铁路所经地区受地质新构造运动的影响，断裂十分发育，全线有500多公里位于7度至9度高烈度地震区，其中通过8度和9度高烈度地震区的线路有200公里。沿线不良地质类型和数量众多，滑坡、危岩、落石、崩塌、岩堆、泥石流、山体错落、岩溶、岩爆、有害气体、软土、粉砂等等，其中，沿线较大的滑坡有183处、危岩落石近500处、泥石流沟249条、崩塌100多处、岩堆200余处。

线路所经区域被称为“地质博物馆”，绝不是夸张。在新线选线过程中，设计人员为了绕避一个风险点，还未施工，已前往甘洛该点位周边踏勘10余次，线路走行方案反复修订，历经一年多时间才最终敲定。

“选线阶段，最让我们纠结的，我觉得应该是埃岱尼日河双线特大桥。”据中铁二院成昆复线桥梁设计负责人缪庆华介绍，他从2011年参与到新成昆铁路线路设计中来，每年往返于线路与办公室之间，将踏勘结果及时绘制图纸，回到办公室后再次对线路情况进行深入研究。

▲图为绿巨人动车组正在通过埃岱尼日河2、3号双线特大桥

而当缪庆华与同事在踏勘埃岱尼日河周边时发现，此处地质条件复杂，其中包含了滑坡、危岩、落石、崩塌、岩堆、泥石流、山体错落、岩溶等情况。“一般面对此类情况，以目前的技术，我们仍然可以选择最近的路线，利用隧道穿越这些区域。但当踏勘进一步进行时发现，当地由于发现矿产，早些年在山体中开采，其内部坑道纵横。查了很多资料都没法确定坑道走向，出于安全考虑，只有选择其它方式穿越。”缪庆华介绍，为了进一步确定线路走向、形式，在最终施工前，他与同事连续到现场10多次，就为确定线路走向。

最终，线路确定采用桥梁形式穿越该区域。“首先桥梁沿河道建设，可以避开两侧山体，避免滑坡、泥石流对铁路行车发生危险，其次沿着河道建设，也是考虑到其他区域可能会有坑道，避免给施工带来麻烦。”缪庆华说，其实在新成昆铁路的选线过程中，有许多需要绕避的风险点。据了解，新成昆铁路仅峨冕段便建设150余座桥梁，不仅有效绕避风险点，同时保障线路平直。

特殊的白云岩“砂化”

如同在“流沙中打隧道”

边研究边施工

新成昆铁路正线全长860公里，分为6段建设、开通。最后开建的峨眉至米易段位于四川盆地向川滇高原的过渡带，穿越多条活动断裂带和高地震烈度区，地质构造极其复杂，不良地质及特殊岩土种类众多、分布广泛，是全线工程地质条件最为复杂的一段，且该段山高谷深、沟壑纵横，也是全线地形条件极为艰险的一段。

如果说，桥梁建设是绕避风险，隧道建设则是直面不良地质影响，其中最具代表性的无疑是全线修建难度最大的隧道——吉新隧道。

据中铁二院成昆复线隧道设计负责人刘志刚介绍，吉新隧道途经区域地质条件复杂，穿越白云岩地段长近11公里。白云岩是一种沉积碳酸盐岩层，在地下水的水解、淋滤作用下，会形成一种极为特殊的溶蚀现象——白云岩“砂化”，容易造成隧道掘进过程中发生涌水、涌砂、大面积坍塌等地质灾害。

“简单来说，在这样的地质中施工，就像是在‘流沙中打隧道’，可以想象其施工难度。”刘志刚介绍，白云岩砂化这一点，是国际上都没有遇到过的世界级难题，更没有掘进隧道的技术参标，这对于当时的施工来说，是“摸着石头过河”，边研究边施工。

此后，在经过一段时间的论证后，最终确定采用管棚支护、钻爆和铣挖三台阶，相结合掘进法。简单来说，就是在掘进段的上方岩层提前布设加密管棚，在周边加强支护，共同形成一个“铁壳”，再小断面开挖掘进，相当于在“铁壳”的保护下，小步往前走。就这样，吉新隧道攻克了世界级的施工难题。

最长隧道建设背后

隧道藏溶洞

涌水量如同15个西湖

行走整条新成昆铁路，最具代表性的无疑是峨眉至冕宁段，而这一段最具代表性的工程则属小相岭隧道无疑。全长21.775千米的小相岭隧道，不仅有效缩短了线路长度，更是对老成昆铁路未完成草案的“圆梦”。

整个小相岭隧道施工过程中最大的难题便是“水患”。“隧道从最初开始施工，一直到贯通，治理水患始终贯穿整个建设过程。”据中铁隧道局小相岭隧道工区的技术负责人何亚涛介绍，施工之初，他亲历了最大的危险。

“当时隧道打通了一个大溶洞，刚刚打通，就看见水朝着我涌过来，随后施工团队、技术人员进行综合研判，涌水可能比较严重，隧道内人员、机械设备开始有序撤离。”何亚涛介绍，这一次涌水时间达数月之久，直到第二年才重新投入施工。

类似的涌水案例，在小相岭隧道施工中比比皆是。根据统计，小相岭隧道施工过程中累计涌水量超过2亿余立方米，相当于15个西湖的水量。

而正是为了治理水患，小相岭隧道除了一般的排水沟外，在其右侧的平导中，设计施工人员还专门建了一条日排水量达70万立方米的排水廊道。建成后，排水、泄水将不再是困扰小相岭隧道通车的难题。

▲小相岭隧道

刘志刚介绍，小相岭隧道地处横断山中高山地带，需穿越10条断层和2条褶曲，最大埋深1350米，地质条件极其复杂活跃，为Ⅰ级高风险隧道，它的建设是经过慎之又慎的考虑的。

其实，在修建老成昆铁路时，老成昆铁路的勘察设计者、中铁二院前辈曾留下草案，在现有小相岭山脉附近，设计了一个18公里的越岭隧道，但受限于技术手段和施工条件，草案仅停留在设计图上。

而今建设的小相岭隧道更像是一个“圆梦”之旅。“我也记不清是何时翻到了这样一张设计图纸，但我们现在建设的小相岭隧道，其实与当年的图纸不谋而合。”刘志刚说，今天的建筑装备、技术水平有了极大提升，完全可以支撑建设一条小相岭隧道穿越小相岭山脉。小相岭隧道的建成，不仅仅是对 “禁区”又一次挑战，更是对老一辈成昆铁路设计者、建设者的致敬。

利用北斗信号监测异动

累计治理边坡面积

达30余万平方米

近年来，每年雨季，最让人担心的便是老成昆铁路的通行情况。滑坡、泥石流冲毁线路时有发生，这也从侧面印证了成昆铁路穿越区域的地形地质特点。

特别是凉山州甘洛县境内，甘洛县位于大凉山北部，小相岭东麓，为四川盆地西缘向青藏高原地势过渡的高山峡谷地带。受横断山脉褶皱、隆起与断裂，河流急剧切割作用等因素影响，境内山峦起伏、沟壑纵横，谷壁陡峭，河床狭窄，区域水土流失严重，土薄石多，滑坡及泥石流等灾害时有发生，对新成昆铁路运营安全影响严重。

为了减小地质灾害对线路的影响，除了桥梁规避、隧道直面外，边坡治理也是重中之重。近日，小布行走在新成昆铁路沿线，可以看到，不少区域对边坡进行了特别加固。

“其实我们在施工前，便利用无人机、3D建模等技术，对铁路沿线坡面信息进行采集，然后研究制定相应的处理措施。”据中铁二院成昆复线路基设计负责人王海波介绍，新成昆铁路建设后期，坡面治理成为重要的事情，而为了保障铁路后期运营，他亲自前往每一处边坡踏勘，了解其具体特性，有针对性地制定治理方案。