7月6日，經(jīng)過(guò)2600余天的艱苦鏖戰(zhàn)，由中鐵隧道局施工的渭武高速公路全線控制性工程——木寨嶺特長(zhǎng)隧道順利貫通，為渭武高速公路年底全線通車(chē)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。木寨嶺隧道的貫通，標(biāo)志著我國(guó)在攻克世界級(jí)隧道施工難題方面取得新的重大突破。

特長(zhǎng)隧道通南北特長(zhǎng)隧道通南北

渭武高速公路是絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶甘肅段交通骨干網(wǎng)絡(luò)的重要路段，對(duì)于深入貫徹國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略和落實(shí)國(guó)家進(jìn)一步支持甘肅經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、促進(jìn)西北及西南的交通運(yùn)輸、加快外向型經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐具有十分重要的意義。渭武高速公路全長(zhǎng)237.74公里，是甘肅省迄今為止投資規(guī)模最大、建設(shè)難度極高的高速公路建設(shè)項(xiàng)目。

木寨嶺特長(zhǎng)隧道位于甘肅省定西市漳縣、岷縣兩縣交界，全長(zhǎng)15.2公里。作為甘肅公路建設(shè)史上最長(zhǎng)的公路隧道，隧道穿越最高海拔3200多米的漳河、洮河流域分水嶺和多個(gè)地塊交界地帶．地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈。隧道采用雙向四車(chē)道設(shè)計(jì)，最大設(shè)計(jì)時(shí)速80公里，線路走向與G212國(guó)道線走向基本一至，與蘭渝鐵路木寨嶺隧道平面距高約900至1200米，垂直高約60至100米。

一條15.2公里的隧道，在常規(guī)地質(zhì)條件下，兩三年的時(shí)間就可以打通。但是在木寨嶺，卻用了7年多的時(shí)間。這條隧道的建設(shè)難點(diǎn)到底在哪里？

軟巖隧道大變形

木寨嶺隧道區(qū)域位于四大地質(zhì)構(gòu)造板塊交界地帶，具有地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地應(yīng)力高度集中、巖體軟弱破碎、褶皺帶活動(dòng)強(qiáng)烈、圍巖大變形等特點(diǎn)。隧道地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，有3個(gè)背斜、3個(gè)向斜構(gòu)造，6處褶皺和12條大斷層，圍巖以松散怕水的炭質(zhì)板巖為主，全隧均為Ⅴ級(jí)圍巖，整體性差，自穩(wěn)能力弱，易掉塊坍塌。同時(shí)，隧道穿越地層最大埋深達(dá)629.1米，埋深超500米的隧段超過(guò)了60%，屬極高應(yīng)力區(qū)，且地下水發(fā)育，大部分段落有股狀水，局部有突涌水。自2016年5月進(jìn)場(chǎng)施工以來(lái)，木寨嶺隧道軟巖大變形情況就十分嚴(yán)重，擠壓變形速率快、變形歷時(shí)長(zhǎng)、變形量大，隧道單邊最大變形量超過(guò)2000毫米，刷新了國(guó)內(nèi)紀(jì)錄。

因其變形量級(jí)已突破國(guó)內(nèi)外隧道和地下工程界以往所遵循的巖石力學(xué)理論和隧道建造實(shí)踐的認(rèn)知水平，超出了現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)范圍，在設(shè)計(jì)和施工方面無(wú)可供借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)，難以預(yù)測(cè)圍巖的變化規(guī)律，被國(guó)內(nèi)地下工程界院士、專(zhuān)家及學(xué)者稱(chēng)為“隧道建設(shè)史上罕見(jiàn)的世界性難題”。

科技攻關(guān)破難題

為解決木寨嶺隧道建設(shè)過(guò)程中遇到的各種施工和技術(shù)難題，中鐵隧道局技術(shù)團(tuán)隊(duì)在總結(jié)蘭渝鐵路木寨嶺隧道建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，深入現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地質(zhì)因素、圍巖狀況進(jìn)行調(diào)研，召開(kāi)高原高寒高地應(yīng)力軟巖大變形隧道施工科技大會(huì)。

依托院士專(zhuān)家工作站開(kāi)展的研究，技術(shù)團(tuán)隊(duì)積極探索研究，創(chuàng)新性提出隧道場(chǎng)解重構(gòu)理論，即在核心擾動(dòng)區(qū)主動(dòng)重構(gòu)圍巖剛度，誘導(dǎo)應(yīng)力調(diào)整的隧道施工場(chǎng)變控制方法，以提高圍巖剛度的主動(dòng)控制代替拱架支護(hù)的被動(dòng)約束。

建設(shè)者和專(zhuān)家院士通過(guò)50多次論證實(shí)踐，最終形成了新型軟巖隧道大變形治理技術(shù)與方法。即通過(guò)網(wǎng)狀的錨索系統(tǒng)，將松散易碎的巖體壓實(shí)，形成拱形承載結(jié)構(gòu)，提高了巖體的穩(wěn)定性。

技術(shù)團(tuán)隊(duì)介紹：“這些打進(jìn)巖體里的錨索，就像納鞋底一樣，把炭質(zhì)板巖串起來(lái)壓緊，起到了加固的效果，也就是提高巖體的剛度，控制它的變形。同時(shí)還可以把極高的水平壓力和垂直壓力分散到巖體中，再通過(guò)單層拱架抵抗后期的變形，實(shí)現(xiàn)支護(hù)一次成功，讓隧道單側(cè)最大形變從原來(lái)2米降到了30厘米?！?/p>

在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)后，圍巖變形量顯著降低，解決了初期支護(hù)連續(xù)拆換的問(wèn)題，大幅度提升施工效率，在經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)優(yōu)化和持續(xù)試驗(yàn)總結(jié)后，徹底扭轉(zhuǎn)了前期頻繁換拱、返工浪費(fèi)、進(jìn)度停滯的被動(dòng)局面，使項(xiàng)目在保障安全和質(zhì)量的前提下，圓滿(mǎn)地完成了隧道建設(shè)任務(wù)。

預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)新技術(shù)的應(yīng)用，為高地應(yīng)力軟巖隧道順利、高效、安全建設(shè)開(kāi)辟一條嶄新道路。中鐵隧道局渭武高速土建6標(biāo)作為國(guó)內(nèi)率先實(shí)施預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案的隧道項(xiàng)目，受到了社會(huì)各界和廣大媒體的高度關(guān)注。同時(shí)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)取得了基于隧道場(chǎng)解重構(gòu)理論的圍巖支護(hù)方法及系統(tǒng)、軟巖小孔徑深孔成孔設(shè)備等多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利，目前,這一系列研究成果已在全國(guó)10多個(gè)隧道項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。

鋪就發(fā)展幸福路

隧道通車(chē)后，只需要不到12分鐘就可以通過(guò)原來(lái)需要1個(gè)小時(shí)的木寨嶺，而且過(guò)往車(chē)輛不用再經(jīng)過(guò)212國(guó)道連續(xù)13公里的長(zhǎng)下坡，行車(chē)效率將大大提高，行車(chē)安全也將得到保障。渭武高速全線通車(chē)后，渭源至武都兩地間的行車(chē)時(shí)間也將從4個(gè)小時(shí)縮短到2個(gè)半小時(shí)，屆時(shí)我國(guó)高速路網(wǎng)南北方向主干線之一的G75蘭州至?？趪?guó)家高速公路也將全線通車(chē)，將極大地改善區(qū)域交通條件及投資環(huán)境，對(duì)促進(jìn)沿線礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、旅游資源開(kāi)發(fā)、帶動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)向經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化，具有十分重要的作用。

未來(lái)，岷縣、漳縣盛產(chǎn)的當(dāng)歸、黃芪、黨參等238種中藥材，金、銻、石油等礦產(chǎn)資源可以更快地運(yùn)往全國(guó)各地，更多的游客可以走進(jìn)遮陽(yáng)山、貴清山、狼渡濕地草原、岷州會(huì)議紀(jì)念館、紅軍鹽井紀(jì)念館等旅游景區(qū)，真正惠及公路沿線群眾生產(chǎn)生活，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。