穿越二郎山

文/中鐵十二局集團有限公司 張建龍 李文燦

湖南聯智橋隧技術有限公司 張四全

“車過二郎山，像進鬼門關”

“二呀么二郎山，高呀么高萬丈，古樹那荒草遍山野，巨石滿山崗，羊腸小道難行走，康藏交通被它擋……”曾經唱響全國的《歌唱二郎山》，唱出了當年二郎山的山高路險和筑路艱辛。二郎山位于青藏高原第一道屏障——夾金山脈之上，在東西距離不到100公里的范圍內，海拔從近500米陡升到3000米至5000余米，構成了我國地理格局中第二臺階向第三臺階的過渡帶，成為四川盆地與青藏高原自然地理和人文景觀的天然分界線。

古時從成都通往二郎山的道路，既是茶馬古道重要路段，也是后來被歷史學家們考證為“南絲綢之路”的初始路段，從天全縣開始，憑借山脈屏障和溝谷走向，二郎山成為這條古道上的要隘，當地有諺語：“車過二郎山，像進鬼門關，僥幸不翻車，也要凍三天。”二郎山成為制約甘孜州及西藏地區經濟社會發展的“瓶頸”。2001年，老二郎山隧道竣工驗收，成為國道318川藏線上的咽喉要塞，相比此前走盤山路輕松了許多。然而，老二郎山隧道位于海拔2200米左右的埡口上，入冬后極易積雪，致使道路難行。如今，該隧道在日均4000余輛車流量面前已顯得力不從心，隨著新二郎山隧道的貫通通車，從此天塹變通途。

雅康高速公路二郎山特長公路隧道通車后，翻越巍峨的二郎山僅需15分鐘，比過去縮短了45分鐘。

穿越13條地震斷裂帶

作為雅康高速公路全線控制性工程之一的二郎山特長隧道，全長13459米，是我國高海拔地區長度最長的高速公路隧道之一，它連接雅安市天全縣和甘孜州瀘定縣，也是成都平原進入甘孜藏區第一座高速公路特長隧道，被譽為“川藏第一隧”。

據中鐵十二局集團第三工程有限公司副總經理宋志榮介紹，公司作為二郎山特長公路隧道施工單位，倍感榮幸，同時深感責任重大。二郎山橫亙于隧道斜井中部，總體走向北西，山頂渾圓，構成氣候變化的屏障和大渡河與青衣江水系的分水嶺。嶺脊東側為青衣江水系，西側為大渡河水系。二郎山隧道地質極其復雜，隧道穿越13條地震斷裂帶，包含巖爆及軟質巖的大變形、斷層破碎帶、高壓涌突水、巖溶等不良地質體，施工安全風險非常高、施工組織難度非常大。中鐵十二局集團有限公司聯合湖南聯智橋隧技術有限公司等多家公司對地質、水文、地形、地貌進行詳細調查，并在對施工圖紙、地質勘測報告等文件認真調研的基礎上，總結了工程的重點及難點。

二郎山隧道、斜井、兩路口隧道進出口均存在場地狹小，進洞條件差，特別是二郎山隧道右洞處于滑坡體上，需要進行抗滑樁處治，安全風險大，施工準備期長，臨時設施布置困難，當地環保要求高。

隧道內部分路段采用景觀照明，能降低行車心理壓力，提高行車舒適度，進一步降低行車安全風險。

隧道出口段左線掘進7333.6米，創造了我國公路隧道獨頭掘進最長紀錄，為我國隧道鉆爆法施工再添精彩一筆。此前，我國公路隧道獨頭掘進的最長記錄為6330米，在麥積山特長公路隧道產生。

隧道洞口段存在淺埋破碎體、煤層瓦斯，穩定性差，易引發坍塌等不良地質病害，施工中應采取穩妥措施，并加強瓦斯監測和通風管理，確保隧道順利通過瓦斯設防段。

隧道局部存在斷層破碎帶、炭質泥巖局部夾煤線、高地應力巖爆等不良地質現象，需采取穩妥的施工方案和技術措施，確保隧道安全施工。

隧道獨頭掘進長達6.7公里，通風效果的好壞將直接影響和制約隧道施工的安全、質量和進度，施工過程中必須妥善解決，加強通風管理。

隧道處于龍門山地震斷裂帶范圍內，設計中在隧道左右線大型斷裂帶位置均設置KD圍巖段，襯砌內輪廓擴大40厘米，在隧道中部設置一處120米長交通轉換帶，雙側加寬，對施工安全造成較大影響。

二郎山隧道斜井縱坡達到13%，對隧道運輸、排水、通風影響較大；斜井施工便道長度達、局部坡度大，冬天易結暗冰，對運輸工程影響較大。

隧道排風井、送風井地處熊貓棲息地，環境保護要求高，施工便道長，生態破壞大，所以只能創造性地通過進入主洞正線反向開挖全部斜井，沿著坡度達11.9%斜坡掘進長達3444米的兩條斜井，為建設者平添了不少難題，這項施工技術在世界隧道史上尚屬首次。

多措并舉 掘進奇跡

湖南聯智橋隧技術有限公司承擔了該隧道工程的超前地質預報檢測工作，公司總工程師曾雄鷹介紹，隧道開挖掘進過程中團隊超前地質預報項目部根據掌子面具體情況分別采用彈性波法（TSP）、地質雷達法、瞬變電磁儀法等探測方法綜合分析超前地質預報成果，針對前方的各種復雜地質情況提出具體掘進建議；同時在大斷層、破碎富水帶等地段采用多種預報手段方法相結合論證預報成果，提前提供合理建議多次避免了塌方、滑塌等事故的發生，這為二郎山特長隧道順利貫通提供了安全技術保障。

“在一系列高標準、高要求施工管理下，二郎山隧道左線康定端獨頭掘進7333.6米，建設者們創造了中國公路隧道鉆爆法獨頭掘進的又一奇跡。”中鐵十二局集團第三工程有限公司副總經理宋志榮說，自2012年8月施工以來，建設者們精心組織、科學管理，采用新技術先后攻克洞口巖堆體施工、淺埋段巖爆、地下風機房網絡洞室群開挖支護、交通轉換帶大斷面開挖支護、長大隧道反坡施工、高埋深強烈巖爆、特長隧道爆破粉塵污染、特長隧道掌子面作業通風等多項技術難題；研制了整體式雙側壁電纜溝移動式模架、自行式液壓防護棚架等新設備，采取了水壓爆破、巷道式通風+射流式水幕降塵等新技術新工藝。

2017年，依托雅康高速公路二郎山特長公路隧道項目，四川省交通運輸廳授予中鐵十二局集團有限公司2016年施工標準化優秀合同段。

一系列成功的背后是數不盡的艱辛付出，宋志榮介紹，施工隊伍在埋深將近400米時，即遇到中等—強烈巖爆，這實屬全國罕見。巖爆發生后，為最大限度地保障施工及結構安全、加快施工進度，中鐵十二局建設者在施工過程中多次組織專家論證，自行研發巖爆段開挖防護棚架，對施工人員配備防彈頭盔、背心等防護用品，切實有效地治理了施工中出現的不同等級巖爆，欣慰的是全過程中未發生一起安全傷亡事故。此外，隧道施工中，首次創新設計抗震擴大段，為四川頻繁發生的地震災害預留抗震變形空間，有效保證隧道有效建筑界限。

作為二郎山隧道特長隧道后期通風運營的一個重要組成部分，斜井地下通風系統及水力發電室由地下風機房、設備房、左線排風道、右線排風道、左線送風道、右線送風道、發電機廠房、發電機設備房、運輸通道、人行橫通道等組成，包括1條主洞、16條支洞、總長1100米，開挖輪廓投影面積達1.1萬平方米，建設規模在建隧道全國第一。斜井出口與地下風機房高差達180米，國內首次利用山頂水系進行發電，用于運營期隧道照明及通風用電，合理利用清潔能源。其中4條上下交叉，上下通道最小間距僅50公分，施工中“群洞效應”成為必然。面對前所未有的密集隧道群，建設者采用了“先主通道后次通道”“先大斷面后小斷面”“先支護后開挖”“優先形成風流循環系統”“先上后下，微臺階爆破”的施工方案，順利跨越了每一個風險點。

守護大熊貓的“溫馨家園”

值得關注的是，二郎山一帶是我國不可多得的野生珍稀動植物天然基因庫，為最大限度減少對生態環境的破壞，特別是避免對大熊貓棲息地的影響，建設者放棄了原設計方案，制定了通過從主洞正線由內向外開挖斜井的施工方案，通過“反彈琵琶”最大程度地保護著這一方國家乃至世界的森林資源，也保護著大熊貓的“溫馨家園”，這項斜井反打技術在世界隧道史上尚屬首次。由于斜井坡度達到了11%，給施工造成極大的難度，在開挖中，掌子面爆破出的渣體，本就受高地應力影響，再加上爆破沖擊力，極易造成大塊渣體順坡滾落，傷害施工人員和車輛。建設者采用了多排中空楔形掏槽眼技術，控制渣體大小，將石塊化大為小，減少拋擲距離，規避傷害。同時，將二襯臺車從兩輪驅動改裝為四輪驅動，并發明了夾片式輪轂鎖定裝置，防止臺車溜車。另外，所有的出渣車都同時加裝斷氣剎和水剎裝置，并在半坡側面增設應急緩沖平臺，防止重車下坡失控。

二郎山隧道自從開工建設以來，建設者們持續提升管理，開拓創新思維，在困難與艱辛中不斷摸索勇攀高峰的“云梯”。長久以來，正是因為這份不畏艱險的斗志，二郎山隧道的建設在安全、質量兩方面雙雙得到了業主和監理單位的高度認可，并多次成功舉行現場觀摩會，得到社會各界一致好評，同時在歷次檢查中，均取得了優異成績。2018年11月，中鐵十二局集團有限公司、中鐵十二局三公司研究項目雅康高速公路二郎山關鍵技術，榮獲中國公路學會科學技術獎二等獎。