“世界第一埋深”的公路隧道是如何被攻克？

6月6日上午，峨汉高速大峡谷隧道双洞贯通。该隧道由四川省公路规划勘察设计研究院有限公司（以下简称省公路设计院公司）勘察设计，蜀道集团所属蜀道高速集团投资、四川路桥承建，是峨汉高速关键控制性工程，进口端位于乐山市金口河区，出口端位于凉山州甘洛县。

大峡谷隧道全长共12.1km，属特长隧道，隧道最大埋深为1944m。大峡谷隧道洞口地势高、坡度大，地理位置特殊，地质结构复杂，自2017年初开工建设以来，在掘进过程中出现了不同程度的岩爆、大型溶洞、水平岩层掉块、高地温等地质和环境灾害，其中以岩爆现象最为突出，施工安全风险高，施工难度极大。

面对溶洞、岩爆、水平层掉块、断层破碎带、高地温等多种不良地质现象影响，项目一线团队科学规划，多种措施齐并，引进多种专业隧道施工设备，合理排班，“5+2”“白+黑”不间断施工，确保实现安全、环保、质量、进度“齐步走”的目标任务，有效解决大峡谷隧道技术难度大、安全风险高、质量管控难、不良地质降效等难题。

从大峡谷隧道的顶部到隧道穿越山体的山顶， 最大垂直距离有1944米，这让大峡谷隧道成为了世界第一埋深的高速公路隧道 ，由此带来的岩爆、溶洞、高地温等多种不良地质，与建设如影随形。

   

让高速公路通达小凉山腹地，“世界第一埋深”是如何被

攻克的？

   

 

图源： 四川省交通运输厅  

   

峨汉高速航拍。蜀道集团供图    

   

   

   

打通大峡谷隧道最难的是岩爆！ 岩爆，是隧道建设中较常遇到的一种现象，但大峡谷隧道的岩爆现象极为突出。

沿着峡谷没有条件修路，必须穿山，也就是修建隧道。由于大峡谷隧道穿越地区地质结构复杂，再加上接近2000米的最大埋深，导致岩体地应力过高，岩爆也就发生了。 所谓岩爆，就是在地应力很高的区域，岩体破坏失稳，转换为冲击动能而产生的爆裂声响、爆裂松脱、剥离弹射甚至抛出的一种地质灾害。

在施工过程中，设计团队先后进行了 5次地应力检测 ，最大一次接近水下5000米的压力。

2019年3月以来，隧道出口端的岩爆就频繁发作，持续至今。当天“最后一爆”后，在洞内，刚刚贯通的岩层还不断有石块掉落。

突出的岩爆，伴随着垮塌，好几次，初支和开挖的施工用台车直接损坏，施工面临极大的安全风险，一度陷入停滞。最难的时候，一月掘进仅48米、平均每天才1米多，正常情况下一月掘进进尺应为150米—200米。

项目一线团队多方求教 ，邀请中国工程院院士冯夏庭、以及成都理工大学、西南交大、武汉大学的地质、爆破等专家到现场指导，“把脉问诊”。团队还赴四川已建成的最长高速公路隧道、巴陕高速米仓山隧道的建设单位“取经”，求取治病的良药。

四川省公路设计院公司以专家团队为技术支撑，会同参建各方，制定了 “一躲、二防、三治”的施工原则。

对超大规模水平层岩爆，坚持“短进尺、勤扰动、管超前、强支护、微震监测、应力释放孔”原则，大力实施“机械化、减人化、强防护”应用。在技术专家的建议下，项目采用微震监测检测技术，可对岩爆的发生，提前判断、提前预警；通过打孔、爆破等方式，提前释放围岩应力，让岩爆现象衰减；并加大建设中的支护、喷浆等进程，快速“锁定”掘进层岩石，杜绝岩石弹射。同时，大量投入三臂凿岩台车、自动湿喷机等技术含量高的机械设备，减少掌子面开挖的作业人员，增大作业人员距掌子面距离，以保证施工人员安全。

 

图源： 川观新闻  

   

峨汉高速大峡谷隧道已贯通的部分       。    

   

   

   

多措并举、多管齐下，这个最大的“拦路虎”被铲除，隧道顺利贯通。攻克大峡谷隧道中应用的部分技术，成为“超长深埋高风险公路隧道建设关键技术及应用”科技成果的一部分， 获得2022年度四川省科学技术进步奖一等奖；建设中应用的“一种防岩爆的台车”已获得发明专利。

从隧道深处的贯通处往汉源方向，汽车在洞内不断“变道”，通过两条隧道之间的横洞，驶入左洞或右洞。不一会，来到了正在建设的地下风机房。这是一个宽10米、长100米并连着若干支洞的巨大空间，洞高14米，近5层楼高度，看起来特别壮观。

 

图源： 川观新闻  

   

峨汉高速大峡谷隧道的地下风机房       。    

   

   

   

风机房相当于隧道的呼吸系统。 一般的隧道不用设风机房，而大峡谷隧道长达12.1公里，仅靠进出口的自然风，不能确保隧道内空气清新， 因此在进口端和出口端分别设置了一个 地下风机房 。

出口端（汉源侧）的这个地下风机房内部有15个交叉口，交叉口之间设置联络风道；进出风口是位于地面的一个施工斜井口，与风机房有160米左右的自然落差，方便送风。隧道建成运营后，将在主风机房位置设置大功率风机随时抽取废气，吹送新鲜空气，形成一个呼吸系统，使隧道内随时保持清新空气，没有污浊感。

此外，由于埋深大，隧道内高地温，设计方采用洒水、冰块物理降温，以及充分利用主洞及斜井循环自然通风等新技术，有效改善隧道内高地温施工环境。在保证工作人员人身安全的同时，全力推进项目建设。

 

图源： 川观新闻  

   

大峡谷隧道高地温降温措施    

   

   

   

超过10公里的高速公路隧道，运营后的安全考量，也极为重要。

车辆穿行的隧道之间的横洞，就是设计时的精心考量。这些横洞将长隧“分割”成了多个短隧，一旦洞内发生意外，车辆可通过横洞转换变道，便于救援车辆进入，也可避免洞内长时间拥堵。

 

图源： 川观新闻  

   

峨汉高速大峡谷隧道贯通的作业面    

   

   

   

全新的安全运营“利器”也将亮相峨汉高速。 峨汉高速桥隧比高达87.4%，正以桥遂为监控重点，按“智慧高速”标准在进行建设。平均120米左右，就将安装一个 “ 智慧杆 ” 。“智慧杆”里的电子设备，相当于“千里眼”“顺风耳”，可实现对全路段的24小时监控，一旦公路上发生意外，系统可在1秒钟之内识别到，并自动通知工作人员前往处置。