黑暗隧道破茧成蝶 科技创新攻克难关

寇嘉伦 任登强

近日，经过6年艰苦奋战，中国中铁十局集团西北公司兰渝铁路项目部承担施工马家坡隧道终于胜利贯通。

兰渝铁路2标马家坡隧道全长5830米，位于甘肃省定西市渭源县境内，是标段内控制性及重难点工程，也是全线控制性工程。

2009年夏天，西北公司抽调精兵强将，跑步进常

马家坡隧道地质条件极为复杂，经过4种不同地层，全都是易于滑坡的砂质黄土和夹砂岩。加之隧道围岩自稳能力较差，经施工开挖扰动后，很容易发生大面积塌陷。此外，项目四周是硕大的黄土台塬，山高谷深，汽车在山腰上穿行，稍有不慎就会发生事故。除了施工的机械和材料，施工人员的出行、居注吃饭都成了问题。

尽管做足了心理准备，等到一进场，大家还是傻了眼。隧道在掘进过程中先后发生较大的渗水、涌泥、塌方十几次，最大的渗水量近300立方米。尽管项目部在施工过程中同步实施了轻型井点降水，但在掌子面的开挖过程中，仍多次发生渗水、涌泥现象。

怎么克服这个困难？十几家单位联合成立了科技攻关小组，将控制变形和防止坍塌作为主要攻关课题。专家组得出的结论是，马家坡隧道属于典型的特殊地质和软弱围岩地质铁路隧道，最具代表性的就是湿陷性黄土和震动液化土，黄土在附加压力与自重等一定压力的共同作用下，受水浸湿时会产生突然下沉现象，形成湿陷性黄土，而掌子面的 “愈合”就是震动液化土在作怪。

要拿下马家坡隧道，就必须始终把施工过程中的各种可变因素掌握在可控的范围内，采取最科学的施工技术。在有关专家的共同努力下，优化六步CRD工法和三台阶七步开挖法新鲜出炉。

优化六步CRD工法是指超前支护、超前注浆、分步开挖、钢架支撑、仰拱先行。CRD法上下分3层、左右两侧包括仰拱开挖共8步施工。洞身开挖则采用三台阶七步开挖法施工，即在隧道开挖过程中分7个开挖面，前后7个不同位置相互错开同时开挖，然后分步同时支护，形成支护整体，缩短作业循环时间，逐步向纵深推进。

这两种方法以 “管超前、短进尺、强支护、勤量测、快封闭”为指导，在隧道断面中部设置中隔墙和横撑，将断面分成多个部分，降低了开挖跨度和开挖高度。同时掘进面分步交叉开挖，尽量减少对围岩的扰动，通过超前小导管、锚网喷支护系统和中隔墙壁，将临时仰拱分块成环、环环相扣，形成每个工作面均能及时封闭成环形支护结构，能有效地控制隧道拱部下沉和周围收敛，成功破解了施工难题。

方案确定后，项目部员工迅速开战，昔日荒无人烟的山沟被繁忙与热闹取代。没有人松懈，没有人退缩，项目部员工牢牢坚守岗位，白天在隧道里一边施工一边讨论方案和计划，晚上就开经验总结会。项目部负责人日夜轮流带班，施工人员个个鼓足干劲。掌子面刚开挖完时，喷浆班员工得马上实施速喷，立架班员工随即支立拱架，开挖班的人员打锁脚锚杆，喷浆班的人员又得进洞喷射初衬混凝土。每个班组在洞内都得连续工作五六个小时。由于三台阶施工、立双层拱架，工作面狭小，拱架全部靠至少13名员工人抬肩扛来连接和焊接。注浆班组每天都和水泥浆接触，他们穿着雨鞋，戴着皮手套，时间一长脚都捂烂了。擦上药膏，他们仍然坚持上班。墙锯切割班、仰拱更换班员工都是冒着烟尘和时间赛跑。

这是一场人与自然的较量，更是一场智慧与信念的比拼。马家坡隧道的建设者通过科技创新攻克了重重难关。2项国家专利，3项国家级工法，4个省级QC成果奖，是对他们付出的肯定。

马家坡隧道之难，全国闻名；马家坡隧道之险，世界罕见。6年艰难险阻，在灰暗而单调的隧道里，项目部员工破茧成蝶，绽放出绚丽的光辉。