“软豆腐”中的艰难穿越

■本报 贺莉娟

从地图上看川西高原，这是一块没有铁路运营的空白之地。高低起伏的地势，脆弱恶劣的地质。多年来，出行难一直是困扰当地经济发展的老大难问题。

国内首次横跨南北地震带、被誉为在“软豆腐”地质条件下穿行的铁路——成兰铁路目前依然处于紧张的建设和攻坚当中。这项工程开创了我国铁路建设的诸多先例。

在活动破碎的断裂带上建铁路。成兰铁路从海拔500多米的成都平原出发，向海拔超过3500米的青藏高原东部边缘的高山峡谷地带延伸，沿途沟壑纵横，沟谷相对高差多在1000米以上。线路横穿龙门山地震构造带，平行于岷江活动断裂而行，区域内地震活动非常强烈。线路穿越的龙门山脉是汶川大地震的震中核心区。线路穿越区域70％的岩体为极其破碎的千枚岩、板岩、碳质板岩、片岩，且埋深较大，构造应力一般在15兆帕至20兆帕，河谷地区在30兆帕以上，高地应力问题十分突出。同时，活动断裂带、断层破碎带、滑坡、岩堆、泥石流、危岩落石、硫化氢+瓦斯“双气”等不良地质问题也非常突出。

技术攻关助力隧道穿越断裂带。在活动的断裂带上修铁路，建隧道是解决抗震问题的一种较好方法。成兰铁路成川段共计穿越6条活动断裂带。成川段全长275.8公里，共有隧道17座，长175.914公里，其中20公里以上隧道2座，15公里至20公里隧道2座，5公里至10公里隧道4座，占正线长度63.67％。在地质构造如此活跃、破碎的活动断裂带大量修建隧道，这在铁路建设史上十分罕见。在设计阶段，成兰铁路有限责任公司和设计单位开展了隧道穿越活动断裂、隧道适应软岩大变形等系列现场试验，开工后在全线展开16项技术课题攻关，对多项工程措施进行探索。这些探索包括不同的钢架，不同钢架类型，不同的锚杆形式，以及施工工艺的探索及组合。目前，隧道大变形控制技术、桥梁特长桩基成桩技术两项国家级技术成果已经形成，攻克了成兰铁路建设中两大难题，在确保全线建设工作有序推进的同时，为我国山区高速铁路建设积累了可靠的技术参数及施工经验。经中国铁路总公司评审通过后，这两项技术在全路予以推广应用。

脊柱原理确保断裂带隧道后期安全。断裂带在铁路运营期间会产生错动和位移。在隧道的建设中怎样来适应错动和位移，同时保证铁路运营安全，也保证隧道的结构不产生变形，是成兰铁路公司从建设伊始就开始研究的课题。经过上千次数据模拟、现场试验、总结凝练，成兰铁路公司在隧道建设中引进这样一种新的理念：让隧道像人的脊柱一样，可以铰接，产生一些相对的错动。这个理念最后用组合宽变形缝的形式得以实现。具体来说，就是在隧道两板衬系之间采用组合宽变形缝，变形缝的材料是延展性更好的止水带，填缝材料是聚乙烯泡沫塑料板，最后采用混凝土把变形缝找平，这样就实现了隧道建成使用中可以在一定范围内适应断裂带的错动和位移。

目前，成兰铁路主要控制性工程跃龙门隧道、云屯堡隧道等正在应用这项技术穿越断裂带。