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通訊員  胡苗苗  劉瑜

秦嶺腹地，云海蒼茫。新建陜西西安至湖北十堰高鐵（以下簡稱“西十高鐵”）的控制性工程——西嶺隧道，猶如一條鋼鐵巨龍，昂首挺立于群山之間。

作為西十高鐵穿越秦嶺山區(qū)最長的Ⅰ級高風(fēng)險隧道，西嶺隧道的貫通精度令人驚嘆：橫向±1.7毫米，縱向±3.1毫米，高程±5.6毫米。這一里程碑式的進展，為后續(xù)無砟軌道施工奠定了堅實基礎(chǔ)，也標志著中鐵七局建設(shè)團隊成功突破了復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道建造極限。

創(chuàng)新應(yīng)用，解決施工難題

西嶺隧道位于商洛市商州區(qū)，雙洞單線設(shè)計，總長36.115公里，是目前全國高鐵已貫通項目中總施工長度最長的Ⅰ級高風(fēng)險隧道。

“這堪稱一座‘地質(zhì)博物館’。”中鐵七局西十高鐵3標二分部總工程師何心德介紹，隧道穿越6類巖層、2處大型斷層、8處褶皺構(gòu)造帶及10處淺埋段，集中了巖溶發(fā)育、突涌水、軟巖大變形、微瓦斯溢出等12項高風(fēng)險不良地質(zhì)問題。

地質(zhì)條件如此復(fù)雜，如何保證施工安全和質(zhì)量？面對挑戰(zhàn)，中鐵七局項目建設(shè)團隊創(chuàng)新應(yīng)用數(shù)字化施工體系，通過BIM建模和無人機傾斜攝影技術(shù)構(gòu)建厘米級精度的數(shù)字隧道模型。同時，投入智能襯砌臺車、焊接機器人等裝備，形成全方位機械化施工網(wǎng)絡(luò)。

尤其在覆土薄、巖層變化頻繁的淺埋段，團隊采用配備智能壓力傳感系統(tǒng)的懸臂掘進機。“機械臂能實時感知巖層變化，自動調(diào)節(jié)參數(shù)，不僅能將噴射混凝土超耗率降低40％，還能降低隧道坍塌風(fēng)險，實現(xiàn)‘零擾動施工’。”何心德說。

復(fù)雜地質(zhì)也給長大隧道通風(fēng)帶來巨大難題。團隊根據(jù)不同施工階段動態(tài)調(diào)整通風(fēng)設(shè)計。在斜井施工階段，選用高效率智能風(fēng)機和低風(fēng)阻風(fēng)袋，大幅降低能耗與噪音。當斜井進入正洞、需同時為4個掌子面通風(fēng)時，原方案占用空間過大。團隊創(chuàng)新采用“兩臺風(fēng)機、兩條風(fēng)袋”方案，在斜井內(nèi)合流，進入正洞后再分流，并運用流體力學(xué)模型精確檢算風(fēng)量風(fēng)壓，成功解決了通風(fēng)與設(shè)備通行沖突。團隊的相關(guān)研究成果已形成2篇核心論文、獲得2項國家專利和1項省級工法。

精準監(jiān)測，摸清巖層“脾氣”

確保隧道在復(fù)雜地質(zhì)中高精度貫通，對測量與控制技術(shù)提出嚴苛要求。團隊引入3D激光掃描儀，效率遠超傳統(tǒng)設(shè)備，一次掃描即可采集60米范圍斷面數(shù)據(jù)，為及時調(diào)整掘進參數(shù)提供關(guān)鍵支持。

“為了摸清巖層‘脾氣’，我們構(gòu)建了‘三位一體’智能探測體系。”項目工程部部長鄭向南介紹，地質(zhì)雷達與超前鉆探組成“地質(zhì)偵察兵”；TSP地震波法進行巖體“CT掃描”；動態(tài)監(jiān)測平臺作為“智慧大腦”，在巖體完整性指數(shù)低于0.3或地下水流量超10立方米/小時閾值時立即報警。

2023年7月的一次暴雨期間，隧道出口邊坡發(fā)出位移警報。團隊迅速啟動由50臺光柵水準儀組成的智能監(jiān)測網(wǎng)。項目測量員李曉林表示：“過去雨天人工監(jiān)測受限，現(xiàn)在0.1毫米的細微變形也逃不過‘電子眼’。”針對不同地質(zhì)，團隊還研發(fā)了全站儀毫米級追蹤、創(chuàng)新三臺階微震爆破等差異化“診療方案”。

在攻克斜井小半徑轉(zhuǎn)彎測量難題時，團隊創(chuàng)新采用“全導(dǎo)線網(wǎng)”方案——在隧道兩側(cè)交叉布設(shè)4組棱鏡，通過冗余觀測“馴服”誤差。2023年4月首次實測，相對閉合差達到驚人的1/256800！該技術(shù)成果獲國家專利和省級工法，被專家評價為“開創(chuàng)了復(fù)雜線型隧道精準測量新范式”。

織就安全網(wǎng)，12分鐘緊急撤離

“突涌水！全員撤離！”2022年寒冬的一個深夜，3號斜井警報軸向驟響。項目現(xiàn)場副經(jīng)理孫建軍回憶：“我立即按下‘紅色停止鍵’，應(yīng)急照明瞬間點亮隧道，20名工人沿著熒光標識撤離，全程僅12分鐘。”人員撤離后，總排水能力達600立方米/小時的系統(tǒng)高效工作，將涌水轉(zhuǎn)化為可控水流。

這驚險一刻的成功處置，源于團隊成熟的“預(yù)防-預(yù)警-處置-恢復(fù)”全鏈條應(yīng)急機制：每隔50米的應(yīng)急照明指明生命通道，200千瓦發(fā)電機保障排水動力，定期演練提升員工能力，與地方醫(yī)療、消防的聯(lián)動協(xié)議提供“雙保險”。

“安全不是靠運氣，而是靠體系，這套機制構(gòu)成了一張無形的‘安全網(wǎng)’。”項目安全總監(jiān)殷雨說。他身后的電子屏，正實時監(jiān)控著這座“地質(zhì)博物館”的每一寸變化。

夕陽下，商洛市楊峪河鎮(zhèn)的村民眺望隧道口，暢想未來：“通車后，孫子去西安上學(xué)就方便了。”“村里的山貨能賣好價錢了。”西十高鐵通車后，西安至十堰的通行時間將縮短至1小時，武漢至西安壓縮至2.5小時，有力帶動沿線20余縣市經(jīng)濟發(fā)展。

在西嶺隧道，智慧監(jiān)測的數(shù)據(jù)洪流與鉆工結(jié)繭的雙手同在，1/256800的精度與12分鐘的撤離同樣震撼。這支攻堅團隊用創(chuàng)新突破極限，以匠心守護生命，最終讓秦嶺天塹化作通途。