深潛地下的交通“長龍”

　　探訪世界第一埋深高速公路隧道

　　作者： 盧銳 丁楊

　　打開四川省交通圖，一條“長龍”穿越崇山峻嶺，蜿蜒在云嶺之間，讓高速公路通達小涼山腹地。這便是全長達123公里的峨眉至漢源高速公路。目前世界第一埋深高速公路隧道就鑲嵌在這條大動脈之中，即最大埋深達到1944米的峨漢高速公路大峽谷隧道。

　　近日，歷經6年多時間艱苦施工，大峽谷隧道主體工程順利完工，為峨漢高速公路今年年底全線通車運營打下堅實基礎。

　　建設這樣的“世界第一”，攻克了怎樣的困難和挑戰？又該如何保障通車后的運營安全？讓我們一起走近這條世界第一埋深高速公路隧道，探訪深藏地下的交通“長龍”。

　　1 高地溫、瓦斯、溶洞等不良地質如影隨形 掘進“最大埋深”風險高、困難重重

　　江河縱橫，山高谷深。峨漢高速公路位于最高海拔4000米的小涼山腹地，當地特殊的地理環境，催生了“世界第一埋深高速公路隧道”。

　　峨漢高速公路項目起于四川省峨眉山市，經峨邊彝族自治縣、樂山市金口河區、涼山州甘洛縣，止于雅安市漢源縣，項目總投資概算為205.21億元，是目前四川省在建高速公路中施工難度最大、每公里造價最高的山區高速公路之一，橋隧比達87.4%。其中，大峽谷隧道處在峽谷與河谷線地段，隧址處地勢崎嶇、地質構造復雜，是全線控制性工程，由蜀道集團所屬蜀道高速集團投資、四川路橋承建。

　　“埋深，是指隧道開挖斷面的頂部至自然地面的垂直距離。”蜀道高速集團樂漢公司總工程師李華明說，“峨漢高速公路大峽谷隧道最大埋深1944米，這個‘世界第一埋深’不是有意選擇的，而是受隧道進出口兩端的金口河互通和烏史大橋互通的高程控制。”

　　角峰如林、峽谷深切，惡劣的地質地形條件，給項目團隊帶來了不小的困難和挑戰，巖爆、高地溫、瓦斯、溶洞等多種不良地質難題如影隨形。

　　自2017年初開工建設以來，大峽谷隧道在掘進過程中出現了不同程度的巖爆、大型溶洞、水平巖層掉塊、高地溫等地質和環境災害，施工安全風險高，施工難度極大。

　　“隧道埋深大，意味著隧道巖層原始地應力較大，加之大峽谷隧道圍巖大部分為3級圍巖，巖石強度高，極易發生不同程度的巖爆。”李華明解釋說，洞內圍巖地溫高，最高溫度達40℃，也給施工作業環境和施工效率造成嚴重影響。

　　為成功打通這個“世界第一”，項目一線團隊成立技術攻關小組、科研小組，集中力量研究從設計到施工各個環節的新工藝、新技術，同時邀請包括中國工程院院士在內的多位業內知名專家赴現場指導，成功掃除建設進程中的諸多“攔路虎”。

　　2 巖爆頻發，巖石彈射如子彈 “一躲二防三治”應對世界級施工難題

　　“轟……”不久前，隨著一聲炮響，峨漢高速公路大峽谷隧道左線最后幾米巖壁被打通，實現雙洞貫通。

　　距離大峽谷隧道2017年12月開建，艱苦施工已歷經1991個日夜。

　　“這條隧道從設計到貫通用了12年、最大埋深達1944米、全長12.1公里，12、1944、12.1這3個數字寫進了我的人生，成為了我的驕傲。”四川路橋峨漢高速公路2標7分部項目經理葉少波感慨道。

　　最大的施工“攔路虎”是什么？“巖爆！”葉少波脫口而出。

　　巖爆，是世界隧道建設中較常遇到的一種現象，而大峽谷隧道的巖爆現象極為突出。

　　“巖爆是世界級施工難題，難以完全杜絕，理論是理論，實踐中還是會有巖爆的風險。”葉少波坦言，盡管在前期勘察中，已經對隧道巖爆做足了功課，但由于埋深較大，隧道開挖過程中的巖爆依然頻發。

　　葉少波清楚地記得，掘進了將近1年時間時，隧道內開始出現弱巖爆，“走進洞就能聽到陣陣悶響，好像打悶雷一樣，不是炸雷”。

　　2019年3月以來，大峽谷隧道出口端的巖爆難題更加明顯。

　　越往里掘進、埋深越大，巖爆程度也越來越強，掌子面(即隧道掘進的工作面)正面、拱腰圍巖頻繁出現巖石彈射現象。“拳頭大的石塊，就像子彈一樣彈出來，站在40米外被打中都疼得厲害。”談及自己被巖石“擊中”小腿的經歷，葉少波記憶猶新。

　　突出的巖爆，伴隨著垮塌，最大方量甚至達到31立方米。好幾次，初支和開挖的施工用臺車直接損壞，施工面臨極大的安全風險。最難的時候，一個月掘進僅48米，正常情況下一個月掘進進尺應為120米左右。

　　如此大的巖爆威力，彈射出來要傷人，施工人員安全成了首要問題。項目部采取了一躲、二防、三治的方法。

　　躲，即每一段開挖后都留出1到7個小時時間等待巖爆，等能量釋放得差不多了，再進行下一步施工；防，包括采用噴射混凝土對巖體進行封閉、初期支護加設鋼架、增加機械設備減人等措施，保證施工安全；治，是指通過微震監測儀檢測巖爆等級后，再通過系統性打孔、反復找頂等方式，幫助巖體釋放能量。

　　48米、80米、120米……一系列創新措施疊加，大峽谷隧道的掘進進尺逐步提高。攻克大峽谷隧道中應用的部分技術，成為“超長埋深高風險公路隧道建設關鍵技術及應用”科技成果的一部分，獲得2022年度四川省科學技術進步獎一等獎；建設中應用的“一種防巖爆的臺車”已獲得發明專利。

　　不僅是巖爆，在施工過程中項目團隊還面臨大型溶洞、暴雨、瓦斯，以及高地溫的挑戰。

　　“在掘進過程中，大峽谷隧道(漢源端)主線右洞掌子面發現溶洞，其溶腔長30米、高35米、底寬28米，并存在大量有害氣體，環境危險性高。”葉少波說，為保障施工順利推進，項目團隊邀請專家組，經過詳細踏勘和論證，決定采用通風換氣、氣體檢測、底部回填、結構調整、增設擋墻等措施，順利穿越溶洞。

　　3 長隧被橫洞“分割”成了多個短隧 科學運營設計保障橋隧通行安全

　　峨漢高速公路分段建成、分段通車，目前僅剩大峽谷隧道及兩端共18公里路段未通車。大峽谷隧道的貫通，標志著峨漢高速公路打通了最后的“腸梗阻”，全線通車進入“倒計時”。

　　超過10公里的高速公路隧道，運營后的安全保障同樣備受關注。

　　“雖然埋深大與隧道運營難度沒有直接關系，但是大峽谷隧道長達12.1公里，且位于峨漢高速公路隧道群密集段落，運營過程中的應急救援保障是一大難題。”李華明說。

　　在交通運輸部批復四川省開展的交通強國建設試點任務中，智慧高速公路建設試點便是任務之一。峨漢高速公路正在開展以隧道場景為主的智慧高速公路建設，針對運營階段突發應急事件的預警處置設計了一套完整的流程和方案。

　　通車后的應急救援保障，大峽谷隧道設計建設之初便同步進行了精心考量。

　　大峽谷隧道設計是雙向4車道，但是在隧道單洞的出口端、進口端4公里位置，分別專門設置了交通轉換帶，每條轉換帶長約120米，單向寬度就達到4車道。

　　“不僅如此，在隧道左洞右洞之間，每隔700米開設一處30米長的橫洞。”葉少波說，這些橫洞將長隧“分割”成了多個短隧，一旦洞內發生意外事故，車輛可通過橫洞轉換變道，便于救援車輛進入，也可避免洞內長時間擁堵。

　　運營“利器”正在亮相。“大峽谷隧道平均120米左右，會安裝一個‘智慧桿’。”李華明說，“智慧桿”里的電子設備，相當于“千里眼”“順風耳”，可實現對全路段的24小時監控，一旦公路上發生意外，系統可在數秒鐘之內自動識別，并自動通知應急人員處置。

　　隧道行車的舒適感也將得到提升。一般的隧道不用設風機房，而大峽谷隧道屬于特長隧道，僅靠進出口的自然風，無法確保隧道內空氣清新。項目團隊在隧道進口端和出口端都設置了一個地下風機房。

　　“隧道左洞出口端的地下風機房內有15個交叉口，交叉口之間設置了聯絡風道。新風從地面的一個斜井進風口灌入，帶動洞內污濁空氣經過風機房后，再從出風斜井排出。”葉少波介紹，地下風機房是定制臺車一次性澆筑而成的，相較于傳統風機房更平整光滑，也更美觀。隧道建成運營后，將在主風機房位置設置大功率風機，隨時抽取廢氣，并吹送新鮮空氣，使隧道內隨時保持空氣清新，沒有污濁感。

　　更深遠的影響值得期待。“峨漢高速公路是交通大通道、旅游大動脈。”李華明表示，峨漢高速公路把峨眉山、黑竹溝、大峽谷、漢源湖等知名旅游景點串聯成線，接入高速公路網，將顯著改善沿線通行條件，帶動旅游經濟發展。全線建成通車后，從峨眉到漢源僅需1個多小時，這將顯著改善峨邊彝族自治縣、甘洛縣民族地區交通基礎設施，提升通行質量，對促進民族地區經濟社會發展、助推民族團結進步、實施鄉村振興戰略具有重要意義。

　　數據顯示，2022年年底，四川全省高速公路通車里程達9179公里、居全國第三，建成高速公路進出川大通道達27條，正全力推進39個、3500公里在建高速公路項目建設，預計到今年底將有12個項目(路段)建成通車，高速公路總里程將達到9800公里。