破解世界級難題！成渝中線高鐵沖破“地質禁區”
2025-03-04 09:14:11 來源： 重慶日報
新重慶-重慶日報記者 唐琴
機械轟鳴，焊花飛濺……2月26日，在中梁山隧道施工現場，中鐵十二局成渝中線重慶段站前1標分部經理祝俊甲手持探照燈，眉頭緊蹙、目不斜視地緊盯掌子面巖壁，“隧道內一絲風吹草動都不可小覷，隨時可能發生巖土沉降。”
中梁山隧道是成渝中線重慶段控制性工程，隧道拱頂往上8米，就是西南鐵路樞紐的核心地帶——興隆場編組站，也是亞洲最繁忙鐵路編組站之一，18條鐵路線在編組站交會，日均接發列車超300列，“一旦巖土沉降導致鐵軌變形、位置偏移，后果不堪設想。”祝俊甲坦言。
眼下，成渝中線高鐵重慶段建設正全速推進，站前工程已完成70%。但很少有人知道，2022年底，當成渝中線高鐵全面開工建設時，卻在中梁山遭遇世界級地質難題的挑戰。
“在這里開挖隧道，就像在豆腐塊里打洞。”作為長江沿岸鐵路重慶公司大足指揮部指揮長，黃成華捏了捏手心說，這個項目簡直就是在“跳動的心臟上做顯微手術”。
而關于這場“顯微手術”的故事，還要從2023年說起。
隧道施工遭遇“地質禁區”
“大事不好，中梁山隧道根本沒法施工！”2023年12月，中鐵十二局成渝中線站前1標項目總工程師康建民十萬火急找到黃成華，一臉愁容。
彼時，作為項目施工單位，中鐵十二局施工隊伍浩浩蕩蕩入駐了中梁山隧道現場，康建民卻傻眼了，“這施工方案幾乎不可行！”
原來，長6500米的中梁山隧道需要下穿興隆場編組站490米，在距地面僅8米的淺埋層施工。而這段淺埋層屬于回填土質，在這種地質條件下修隧道極易造成地面沉降，業界稱之為“地質禁區”。
更關鍵的是，就在這490米的咽喉地段中卻集中分布著18條鐵軌，一旦因地面沉降導致軌道變形、位置偏移，列車極易脫軌乃至傾覆，導致災難性后果。
按照原施工方案，需要將501、503、505道岔位置進行改移，12條軌道或將面臨“癱瘓”。
“岔道改移談何容易？”時至今日，康建民回憶起來依舊連連搖頭，“你想嘛，490米的距離中，分布了18條軌道，就像密密麻麻排列的血管，擁擠無比，作業空間十分有限，機械設備根本無法進入。”
更嚴峻的是，岔道改移的同時還要保障列車行駛，人車混行安全隱患巨大，且每天作業時間幾乎不到2小時，僅工期可能就要耗費1年，資金損失更是高達3000萬元。
幾經研判、反復推敲，好幾夜的輾轉無眠之后，無計可施的康建民找到黃成華，把難題擺到桌面上。
“按照規劃，2027年成渝中線高鐵要建成通車，作為線路的控制性工程，中梁山隧道建設進度根本拖不起，也等不得。”這一次，失眠的人變成了黃成華！
事實上，修鐵路修了28年的黃成華，對于成渝中線高鐵的歷史分量再清楚不過。
1952年，新中國第一條鐵路——成渝鐵路建成通車，結束川渝地區沒有鐵路的歷史，“那時從重慶到成都，綠皮火車要走10個小時左右”；
2009年，成遂渝鐵路完成擴能改造，把成都和重慶的列車運行時間縮短到2小時；
2015年，成渝高鐵時代開啟，雙城之間最快62分鐘即可抵達。
“從達成鐵路擴能到鄭萬鐵路再到渝黔鐵路，我這大半輩子，都在給川渝修鐵路。”52歲的黃成華老家在璧山，如今定居成都，“在我退休前修通成渝中線高鐵，實現雙城50分鐘直達，是命運的安排，也是人生的使命！”
管幕密排法橫空出世
很快，黃成華召集中鐵二院、中鐵十二局、中山大學、成都局集團公司等的12名頂尖專家組建專家組，開啟一場挑戰“地質禁區”的技術攻堅戰。
在現場產生的問題，也只能從現場破題。專家組的第一步，就是重新勘探現場。
2024年1月，正值隆冬臘月，中梁山寒風呼嘯，專家組蹲駐山上，補勘地質數據。
專家組一邊補勘地質資料，一邊還見縫插針摸排編組站運輸情況，“從鋼軌數量，到電力接觸網，到通信信號設備，再到運輸列車，全部數據重新核查一遍，確保準確無誤。”
隨著勘探的深入進行，專家組逐漸把問題的焦點從怎么改移道岔，轉向如何避免沉降，“假設，隧道施工不發生沉降，那么道岔就不用改移，所有問題迎刃而解。”
“是不是可以考慮‘管幕密排法’？”在一遍又一遍的頭腦風暴中，中鐵二院肖楊大膽建議，地質沉降的根源在于上層巖土失去底部支撐，如果在隧道拱頂嵌入一排緊密排列的鋼管，就能起到加固防沉作用。
想法有了，方案到底可不可行？技術論證，成為當務之急。
“75天內，我們完成了17次跨省技術分析。”黃成華記得，彼時，每一張圖紙、每一個數字都牽動專家組的神經，“為了等一個電話，一群人曾在辦公室坐到凌晨1點。”
“沒有問題！”經過一遍又一遍的受力模擬、模型推演，中山大學博士周浩最終給出了肯定性答復，隧道可以共分4段施工，需要打入140根鋼管，直徑從299毫米到610毫米不等。
但只有紙面上的數據計算顯然不夠。當年4月，黃成華又帶領專家組趕赴杭衢鐵路外塘畈隧道進行實地調研。
據了解，該隧道下穿杭新景高速公路，所處地段地質條件復雜，屬于低山丘陵區，地勢起伏較大，節理裂隙發育，同樣面臨路面沉降變形控制問題。為此，該隧道的施工人員采用螺旋出土頂管管幕等手段，成功確保公路路基安全，基本實現隧道下穿施工對杭新景高速公路運營零干擾的目標。
不過，即便有了數據論證、案例佐證，并不意味著中梁山隧道設計方案就此塵埃落定。
“一級一級審核、一層一層報批，大約5個月時間，跑了7趟成都局集團公司。”黃成華清晰地記得，2024年10月9日，“管幕密排法”設計方案獲得通過，“我硬是激動得想跳起來！”
刷新管幕施工精度世界紀錄
不過，事實證明，黃成華還是高興得太早了。
在經歷“漫長”的20天等待后，“管幕密排法”施工方案終于出爐！10月29日，康建民迫不及待地再次帶領施工隊開工，按照新方案，第一階段需要打入47根長54米、直徑299毫米的鋼管。
就在大家躊躇滿志，準備放開手大干一番時，新的問題又來了。
“鋼管太長了，傳統的水準儀精度不夠，無法確保鋼管精準打入。”康建民解釋，傳統的水準儀依托光成直線的原理，靠肉眼校準，最長僅可觀測20米左右的管道，偏差在10厘米左右。
但是，中梁山隧道使用的鋼管長達54米甚至上百米，內部漆黑、無法觀測，“10厘米的偏差，對鋼管排列可以說是致命的，這會直接導致管幕支撐力大幅減弱。”
怎么辦？
“眼睛看不到，那就讓機器看。”黃成華帶領施工隊反復討論，創造性提出兩個辦法。
首先，團隊在鋼管中加入一根注水的水管，并連接水位測量儀，通過水位參數變化，測量儀可以精準顯示鋼管上下位置的誤差。
其次，團隊還在鋼管中放入一個高亮度的二極管，通過激光靶標測量，精準鎖定鋼管左右位置的誤差。
“如此，我們實現了對鋼管的鉆探軌跡實時監控，從而進行毫米級糾偏。”黃成華告訴記者。
2024年12月19日，隨著第47根管道的精準打入，直徑299毫米的管幕群以36毫米級定位精度成功沖破“地質禁區”，刷新管幕施工精度的世界紀錄。
而這47根管幕群以半環的方式緊密排列，輔以地表注漿加固，有效形成剛性支撐，硬生生在繁忙而脆弱的興隆場鐵路編組站下方開辟出一條安全通道，助力施工團隊開創性實施15米×12.92米超大斷面隧道機械掘進。
“目前，隧道已經順利推進96米。”康建民透露，3月10日，第二階段管幕群即將開始施工，34根長105米、直徑為610毫米的鋼管將精準打入，“預計今年10月，隧道將全線貫通。”
眼下，中梁山隧道建設已攻克18項技術難關、取得23項創新專利，成為西南山區淺埋暗挖隧道下穿鐵路樞紐的典范，為成渝中線高鐵如期貫通奠定堅實基礎。
新聞分析>>>
雙城50分鐘直達，成渝中線高鐵意義何在
新重慶-重慶日報記者 唐琴
“成渝中線高鐵建成通車后，成都、重慶通行時間將被壓縮至50分鐘以內，真正實現‘1小時通勤圈’。”市交通運輸委相關負責人表示。
或許有人不解，川渝為何非要將雙城通行時間壓縮在1小時以內？事實上，成渝中線高鐵不僅是一條交通線，更是“雙圈”崛起的經濟線。不過，想要在巴蜀大地打通這條經濟社會發展的“大動脈”，卻并非易事。
早在2017年，重慶就將成渝中線高鐵納入《重慶市中長期鐵路網規劃（2016—2030年）》，但2018年7月，國家印發《推動長江經濟帶沿江高鐵通道建設實施方案》，成渝中線高鐵尚無蹤影。
此后，在川渝兩省市的高位推動下，成渝中線高鐵開始真正從一紙規劃走向現實：
2019年8月，兩省市共同委托中鐵二院開展成渝中線高鐵全線預可研報告編制工作；同年12月，川渝又聯合召開全線預可研成果審查會，加快推動成渝中線高鐵項目前期工作。
2020年1月3日，成渝地區雙城經濟圈建設拉開大幕。就在當月，川渝兩省市主要領導分別會見國鐵集團主要領導，將成渝中線高鐵列為雙城經濟圈標志性工程。
此后，成渝中線高鐵推進開啟“加速”模式：2021年8月，國家發展改革委正式批復成渝中線高鐵；僅40天后，9月26日，成渝中線高鐵建設正式啟動；2022年11月，成渝中線高鐵宣布全面開工。
6年的籌謀終于成真，雙城經濟圈建設落下關鍵“一子”。
據了解，成渝中線高鐵全線長約292公里，重慶境內約102公里，線路自重慶北站向西引出，穿越中梁山后經科學城、銅梁、大足石刻站進入四川省境內，全線共設8個車站，設計速度350公里/小時，部分路段預留提速至400公里的條件，預計2027年建成通車，雙城“1小時通勤圈”成為現實。
不過，這個“1小時通勤圈”究竟意味著什么？
眾所周知，成渝地區雙城經濟圈承載著中國經濟增長“第四極”的厚望，正奮力打造世界級城市群，但成都、重慶“雙核”的空間距離長達200公里，遠超粵港澳大灣區核心城市廣州與深圳直線距離約100公里，京津冀北京與天津直線距離120公里左右。
如此大的空間距離，也就意味著成渝“雙核”對成渝中部城市輻射力不足，“中部塌陷”問題難以解決。
無法改變空間距離，就只能在壓縮通勤時間上做文章。
成渝中線高鐵作為成渝地區雙城經濟圈最便捷、最順直的高速客運通道，按照遠景規劃，年輸送能力單向將達每年3200萬人，將極大緩解現有高鐵線路的運力壓力，有力促進人流、物流、資金流、信息流等要素在沿線區域快速流動，推動“雙核”內部產業向沿線大足、銅梁、樂至、安岳等地梯度轉移，助推成渝中部地區崛起，實現區域協調發展。
比如，市發展改革委相關負責人曾分析，成渝中線高鐵在重慶境內新設科學城站，將加快科學城開發開放，擴大科學城科技影響力；新設銅梁站，有效填補銅梁鐵路網空白，帶動銅梁高效融入全國高鐵網絡；新設大足石刻站，將為大足旅游帶來新機遇。
更為重要的是，成渝中線高鐵還是國家“八縱八橫”高速鐵路主通道沿江通道川渝段的重要組成部分，將串聯成渝地區雙城經濟圈、長江中游城市群（宜昌、武漢）和長三角城市群（合肥、南京和上海），進一步推動西部大開發形成新格局，加快推動長江經濟帶高質量發展。
責任編輯：熊世華
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