在“豆腐块”中植入“钢筋铁骨”

我国高寒地区极高风险 高铁隧道贯通

本报 齐 慧 通讯员 孔祥文

1月16日上午9时，哈(尔滨)牡(丹江)客专爱民隧道距进口773米的隧道深处，随着最后一块软岩被挖通，这座我国高寒地区极高风险高铁隧道胜利贯通，标志着哈牡客专线工程全部完工，为2018年年底全线通车扫除了最后障碍。

　　哈牡客专爱民隧道内，建设者正在钻孔实施超前导管注浆。丁 旭摄

中国铁建二十二局哈牡客专项目部经理李宝成介绍，全长2940米的爱民隧道地处我国寒冷地带，极端最低气温零下35摄氏度，面临防冻胀、防雪害和冬季施工等难题。隧道五级、六级围岩占比超过95%，穿越多处松散沉积层、第三系泥沙岩等，被称为“高寒地区地质博物馆”，在隧道施工中风险等级当属最高。

“进洞后，我们前后3次被‘撵’了出来。”项目部安全总监李朋亮说。第1次进洞后，建设者检查发现，完工的隧道明挖段左侧边坡上部出现了1米多的大开裂，20米的隧道仰拱纵向向外产生了30厘米的偏移。

建设者决定在两侧打抗滑桩、钻孔桩。然而，项目部第2次进洞开挖，当正洞上台阶进尺到19.5米时，爱民隧道又“发威”了。隧道初期支护变形趋快，最高时一天收敛1厘米，导向墙及初支失稳，发生纵向位移，足足一米多。

经论证，建设者决定在隧道暗洞增加临时钢架横撑和竖撑，不仅在隧道两侧打入抗滑桩，还在地表增加横向关梁，将受力支撑从点连成面，相当于在隧道正洞与两侧划移体之间建立了防护墙。

然而，当建设者第3次进洞时，山体再次发生移动，隧道导向墙、初支钢架被硬生生纵向推出1米多……隧道施工不得不停止下来。

面对特殊地段难以攻克的问题，刘招伟等5名专家来到现场，会同项目部技术小组勘察、论证后，一套针对我国高寒地区极高风险隧道爱民隧道的终极“大招”出炉了。

针对进口段蠕滑难题，建设者坚持内外兼治。在隧道里面，他们在第3次的沉降段增加防护结构，即在隧道内侧设6根人工挖孔桩，以此为支撑，在上面做了永久性的、长17米的钢筋混凝土套拱。在套拱上面，他们回填土石方，对暗挖隧道产生反压作用；在套拱下面，他们施用初支钢拱架和二次衬砌。这相当于给隧道上了3层保险。而在隧道地表，他们先行注浆处理，固化土层确保稳定性，然后开挖作业。

通过采取“抗滑桩防护加地表注浆”等方法，如同在“豆腐块”中植入了“钢筋铁骨”，土层自稳性明显提高。2017年3月份，距离开工已过去19个月的时候，建设者终于在进口段进洞顺利掘进。期间，他们对此地表注浆超过195米。

之后，爱民隧道现场捷报频传：2017年5月18日，2号斜井至出口间主洞贯通；2017年8月13日，爱民隧道进口至1号斜井间477米主洞顺利贯通……

隧道设计大师史玉新认为，爱民隧道软岩占比国内罕见，特别是变形大，控制点多，项目部技术人员和有关专家一起攻克高寒、浅埋、偏压、富水等难题，其创新做法值得我国高寒地区隧道施工借鉴。截至目前，项目部创新总结了两项技术成果，并申请专利13项。