央视《科幻地带》专题聚焦：让雪山变通途！
一条铁路
连接起海拔2000多米的丽江
和海拔3000多米的香格里拉
一座隧道
动车通过仅需要3分钟
而打通它却需要9年时间
中国铁建建设者在串联“最美云岭天路”时
究竟经历了怎样惊心动魄的挑战？
央视《科幻地带》栏目37分钟专题聚焦
3月10日
中央广播电视总台科教频道
《科幻地带》专题节目
以37分钟的超长篇幅
聚焦中铁十六局承建的
滇藏铁路丽香段哈巴雪山隧道建设历程
讲述了建设者们逢山凿路、攻坚克难
让雪山变通途的感人故事
2023年11月26日
“复兴号”动车组
从云南省迪庆藏族自治州香格里拉站开出
向丽江方向驶去
这标志着丽江至香格里拉铁路
正式开通运营
也结束了迪庆藏族自治州
不通火车的历史
丽香铁路线路走向示意图
丽香铁路是滇藏铁路的重要组成部分
线路全长139公里
从海拔2400米的丽江站
攀升至海拔3274米的香格里拉站
是典型的高原铁路
其中，哈巴雪山隧道
位于云南省迪庆藏族自治州境内
全长9523米
最大埋深1155米
为一级高风险隧道
是全线重难点控制性工程
该隧道地处青藏高原东南缘
横断山脉中段
深山峡谷地貌特征明显
受高地应力、板块构造挤压
断裂带活动影响
建设过程中软岩大变形等地质问题极为突出
被国内院士专家誉为
“国内最难，世界罕见”的
高地应力下软岩极严重大变形隧道
在承受重压的“豆腐”里打隧道
是什么样的体验？
随着哈巴雪山隧道隧道向山体内逐渐掘进
项目团队遇到了巨大难题
从隧道进口到出口
有几百米至一千米高的松散岩体
一直在隧道顶上压着
产生了超强的挤压力
也就是地应力
地应力是在漫长的地质年代里
由于地质构造运动等原因
使地壳物质产生了内应力效应
在构造应力强烈的地区开挖隧洞
洞壁成为自由表面后容易变形
会使洞体逐渐缩小
甚至造成坍塌
加之隧道沿线为软弱岩石地质
力学强度低、遇水容易软化
在外荷载作用下更易产生压缩变形
中铁十六局建设者们形象地称之为
在承受重压的“豆腐”里打隧道
在地应力突出的地段
哈巴雪山隧道拱顶被向下挤压了2.8米
还有连续189米的二衬混凝土出现开裂
隧道内部每天都在上演着
不可预知的“瘦身术”
因频繁的拱顶溜塌
初支变形侵限等问题
哈巴雪山隧道施工常常需要返工
工程进度被严重拖慢
项目团队花了整整4年时间
仅仅向前掘进了1公里
与计划相距甚远
如何继续向前掘进
是他们面临的最大考验
对抗超强地应力挑战
建设团队付出巨大努力
一般隧道设计的初期支护
与二衬允许接触压力为0.5兆帕
也就是大约水下100米处的压强
而哈巴雪山隧道施工阶段
实测初支与二衬的接触应力达到了2.37兆帕
相当于深海200多米所承受的水压
接近设计允许最大接触应力的5倍
开挖好的隧道
以肉眼可见的速度在收敛变形
已经施工完成的初期支护
在山体挤压下变形折断
不得不重新开挖处理
项目团队聚力攻坚，寻求解决办法
首先针对围岩松散破损
导致的隧道拱顶溜塌
技术人员采用大管棚超前支护
配合劈裂注浆
有效固定了隧道拱顶围岩
其次将爆破开挖改为用挖掘机开挖
既能减少爆破对围岩体的损伤与破坏
还有利于巷道围岩的自身稳定和巷道支护
与此同时
技术团队还对隧道断面形式进行了优化
将隧道两侧直墙结构优化为曲墙结构
整个隧道的横截面呈“蛋壳形”
其受力更为合理
能更好地控制隧道初期支护变形
减少初支侵限
工字钢是隧道施工中
最常使用的支撑围岩材料
哈巴雪山隧道所使用的工字钢
截面高度为14或16厘米
为了打造一道更为厚重的钢铁防线
团队尝试使用尺寸和重量都更大的工字钢
同时在施工工法上也做了优化
使初期支护尽早地封闭成环
初步解决了拱顶溜塌、初支侵限问题
隧道施工速度明显提升
从之前的平均每天1米提到了2至2.5米
随着隧道埋深的增加
新的问题又出现了
在更强的山体地应力作用下
双层工字钢组成钢铁防线
还是被压折扭曲
二衬混凝土开裂逐渐恶化成结构性溃裂
隧道施工几乎陷入停顿
为了进一步释放地应力
项目团队决定将平行导洞彻底打通
在保证安全的前提下允许平行导洞出现变形
同时采用“长隧短打”的方式
通过增设辅助导坑
增加隧道工作面，缩短施工时间
历经2469个日夜的鏖战
2021年11月27日
滇藏铁路丽江至香格里拉段建设取得突破
哈巴雪山隧道5774米的平行导洞
顺利贯通
正洞剩余工程进入冲刺阶段
创新“超前中导洞贯通”施工方法
攻克最后360米“拦路虎”
然而
由于隧道埋深越来越大
地应力剧增
隧道剩余最后的360米
再次出现了严重变形
实测所承载地应力已经超过29.44兆帕
相当于每平方米承受的压力接近3000吨
围岩的接触应力也达到了1.12兆帕
远远超出了常规钢筋混凝土结构
所能承受的压力
在国内隧道、岩石力学知名专家的指导下
项目团队明确
“先放后抗，放抗结合”施工原则
创新使用“超前中导洞贯通”施工方法
经过再次释放地应力后
再把中导洞扩挖至正洞设计断面
初期支护变形得到控制
隧道施工有序推进
由于隧道初期支护变形速率极快
每天达到约15到30厘米
中导洞开挖后在很短时间内
就会被山体挤压至无法满足机械设备通行
项目团队和围岩变形抢时间
结合超前地质预报、密切监控量测
及时反馈指导施工
采用“快挖快支快封闭”加快施工循环
通过三层初级支护、两层二次衬砌
围岩径向注浆等前所未有的超强措施
哈巴雪山隧道极严重软岩大变形
终于得到了有效控制
并于2023年7月实现全隧贯通
面对极高地应力影响下的
极严重软岩大变形罕见难题挑战
项目团队进行了大量探索试验
形成了一套大变形控制技术措施
获得了17项国家使用新型发明专利
和一大批省级施工工法
发表科技论文18篇
雪山变通途
这场旷日持久的攻坚战
见证了人类在艰苦卓绝的环境中
取得的建设成就
展示了工程技术的进步和人类无穷的创造力
为我国高原铁路建设提供了极为有益的
实践探索和技术经验
更填补了我国高原隧道施工领域的空白
原标题：《央视《科幻地带》专题聚焦：让雪山变通途！》