我国首座穿越最湿黄土稀泥的高铁隧道贯通

仙仙

6月27日，新建银（川）西（安）铁路跨董志塬区域，全长6.78公里的上阁村隧道，在距进口1362米处贯通。




上阁村隧道，最高含水率33%、纵坡25‰、最大埋深102米、出口最浅仅6米，为全线一级风险隧道，也是我国首座穿越最湿黄土稀泥的高铁隧道。


银西高铁经毛乌素沙漠边缘，由南向北穿越世界规模最大黄土塬董志塬，是国内首条修建在黄土层最长段落的有砟高速铁路。


“上阁村隧道所处地质孔隙潜水明显，广泛分布于黏质黄土地层中。”中铁二十二局集团项目部经理魏绍刚说，这样的地理特性，导致地质围岩极易渗水，软化变形，突发坍塌，以及地表沉陷、地下水流失等。


特殊的地理构造，使上阁村隧道施工风险极高。“五级、六级围岩长度近6300米，占比达93%。”魏绍刚说，隧道通过第四系黄土，含水率超高，高达33%。




业内专家表示，上阁村隧道地处的深厚富水黄土，含水率高达33%，国内外罕见，是一道世界级工程难题，要面临浅埋软塑性黄土地区、穿越富水地层基底降排水、基底加固困难等三大难题的挑战。


一般隧道地质含水率低于20%，一旦超过24%就严重影响施工。资料显示，在含水率超过24%黄土层建隧道，最低月进度仅0.6米。


如何在黄土厚度深数百米，地层含水率极高的黄土稀泥里建高铁隧道？


面对三大难题，中铁二十二局集团项目部成立技术小组，在建设单位的组织下，召集设计、监理单位及有关专家联合攻关。


采取洞内帷幕注浆超前加固方案，安全顺利完成超浅埋敏感区隧道施工；开展深孔地表注浆施工技术研究，总结形成了注浆浆液材料、注浆孔布置间距等注浆参数成果，将31%的地层含水率降至22%；采取基底袖阀管注浆加固技术进行基底加固处理等技术手段，攻克了多项难题。


建设单位银西铁路公司认为，上阁村隧道攻克了深厚富水黄土隧道安全修建技术难题，多项创新成果为隧道施工建设首次。


首次系统开展了基础理论研究，揭示了深厚富水黄土地层的水稳性特征；


首次提出了最佳矢跨比仰拱型式，提升了深厚富水黄土隧道仰拱的抗隆起能力；


首次研发了地表垂直深孔袖阀管精准靶向注浆技术，显著地提高了地层注浆加固效果，实现了深厚富水黄土地层加固后月度80米以上施工效率；


首次创建了隧道衬砌质量检测信息平台，实现了隧道衬砌质量全生命周期信息化管理等。


研究成果填补了国内外隧道修建技术6项空白，极大提升了我国铁路隧道整体修建水平。


银西铁路正线长618公里，设计速度为250公里每小时，是国家《中长期铁路网规划》中“八纵八横”高速铁路主通道之一，也是《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》“福银通道”重要组成部分。全线于2015年12月31日开工，计划2020年年底建成通车，届时，银川至西安将由现在的14小时缩短为3小时左右。