穿越二郎山

文/中铁十二局集团有限公司 张建龙 李文灿

湖南联智桥隧技术有限公司 张四全

“车过二郎山，像进鬼门关”

“二呀么二郎山，高呀么高万丈，古树那荒草遍山野，巨石满山岗，羊肠小道难行走，康藏交通被它挡……”曾经唱响全国的《歌唱二郎山》，唱出了当年二郎山的山高路险和筑路艰辛。二郎山位于青藏高原第一道屏障——夹金山脉之上，在东西距离不到100公里的范围内，海拔从近500米陡升到3000米至5000余米，构成了我国地理格局中第二台阶向第三台阶的过渡带，成为四川盆地与青藏高原自然地理和人文景观的天然分界线。

古时从成都通往二郎山的道路，既是茶马古道重要路段，也是后来被历史学家们考证为“南丝绸之路”的初始路段，从天全县开始，凭借山脉屏障和沟谷走向，二郎山成为这条古道上的要隘，当地有谚语：“车过二郎山，像进鬼门关，侥幸不翻车，也要冻三天。”二郎山成为制约甘孜州及西藏地区经济社会发展的“瓶颈”。2001年，老二郎山隧道竣工验收，成为国道318川藏线上的咽喉要塞，相比此前走盘山路轻松了许多。然而，老二郎山隧道位于海拔2200米左右的垭口上，入冬后极易积雪，致使道路难行。如今，该隧道在日均4000余辆车流量面前已显得力不从心，随着新二郎山隧道的贯通通车，从此天堑变通途。

雅康高速公路二郎山特长公路隧道通车后，翻越巍峨的二郎山仅需15分钟，比过去缩短了45分钟。

穿越13条地震断裂带

作为雅康高速公路全线控制性工程之一的二郎山特长隧道，全长13459米，是我国高海拔地区长度最长的高速公路隧道之一，它连接雅安市天全县和甘孜州泸定县，也是成都平原进入甘孜藏区第一座高速公路特长隧道，被誉为“川藏第一隧”。

据中铁十二局集团第三工程有限公司副总经理宋志荣介绍，公司作为二郎山特长公路隧道施工单位，倍感荣幸，同时深感责任重大。二郎山横亘于隧道斜井中部，总体走向北西，山顶浑圆，构成气候变化的屏障和大渡河与青衣江水系的分水岭。岭脊东侧为青衣江水系，西侧为大渡河水系。二郎山隧道地质极其复杂，隧道穿越13条地震断裂带，包含岩爆及软质岩的大变形、断层破碎带、高压涌突水、岩溶等不良地质体，施工安全风险非常高、施工组织难度非常大。中铁十二局集团有限公司联合湖南联智桥隧技术有限公司等多家公司对地质、水文、地形、地貌进行详细调查，并在对施工图纸、地质勘测报告等文件认真调研的基础上，总结了工程的重点及难点。

二郎山隧道、斜井、两路口隧道进出口均存在场地狭小，进洞条件差，特别是二郎山隧道右洞处于滑坡体上，需要进行抗滑桩处治，安全风险大，施工准备期长，临时设施布置困难，当地环保要求高。

隧道内部分路段采用景观照明，能降低行车心理压力，提高行车舒适度，进一步降低行车安全风险。

隧道出口段左线掘进7333.6米，创造了我国公路隧道独头掘进最长纪录，为我国隧道钻爆法施工再添精彩一笔。此前，我国公路隧道独头掘进的最长记录为6330米，在麦积山特长公路隧道产生。

隧道洞口段存在浅埋破碎体、煤层瓦斯，稳定性差，易引发坍塌等不良地质病害，施工中应采取稳妥措施，并加强瓦斯监测和通风管理，确保隧道顺利通过瓦斯设防段。

隧道局部存在断层破碎带、炭质泥岩局部夹煤线、高地应力岩爆等不良地质现象，需采取稳妥的施工方案和技术措施，确保隧道安全施工。

隧道独头掘进长达6.7公里，通风效果的好坏将直接影响和制约隧道施工的安全、质量和进度，施工过程中必须妥善解决，加强通风管理。

隧道处于龙门山地震断裂带范围内，设计中在隧道左右线大型断裂带位置均设置KD围岩段，衬砌内轮廓扩大40厘米，在隧道中部设置一处120米长交通转换带，双侧加宽，对施工安全造成较大影响。

二郎山隧道斜井纵坡达到13%，对隧道运输、排水、通风影响较大；斜井施工便道长度达、局部坡度大，冬天易结暗冰，对运输工程影响较大。

隧道排风井、送风井地处熊猫栖息地，环境保护要求高，施工便道长，生态破坏大，所以只能创造性地通过进入主洞正线反向开挖全部斜井，沿着坡度达11.9%斜坡掘进长达3444米的两条斜井，为建设者平添了不少难题，这项施工技术在世界隧道史上尚属首次。

多措并举 掘进奇迹

湖南联智桥隧技术有限公司承担了该隧道工程的超前地质预报检测工作，公司总工程师曾雄鹰介绍，隧道开挖掘进过程中团队超前地质预报项目部根据掌子面具体情况分别采用弹性波法（TSP）、地质雷达法、瞬变电磁仪法等探测方法综合分析超前地质预报成果，针对前方的各种复杂地质情况提出具体掘进建议；同时在大断层、破碎富水带等地段采用多种预报手段方法相结合论证预报成果，提前提供合理建议多次避免了塌方、滑塌等事故的发生，这为二郎山特长隧道顺利贯通提供了安全技术保障。

“在一系列高标准、高要求施工管理下，二郎山隧道左线康定端独头掘进7333.6米，建设者们创造了中国公路隧道钻爆法独头掘进的又一奇迹。”中铁十二局集团第三工程有限公司副总经理宋志荣说，自2012年8月施工以来，建设者们精心组织、科学管理，采用新技术先后攻克洞口岩堆体施工、浅埋段岩爆、地下风机房网络洞室群开挖支护、交通转换带大断面开挖支护、长大隧道反坡施工、高埋深强烈岩爆、特长隧道爆破粉尘污染、特长隧道掌子面作业通风等多项技术难题；研制了整体式双侧壁电缆沟移动式模架、自行式液压防护棚架等新设备，采取了水压爆破、巷道式通风+射流式水幕降尘等新技术新工艺。

2017年，依托雅康高速公路二郎山特长公路隧道项目，四川省交通运输厅授予中铁十二局集团有限公司2016年施工标准化优秀合同段。

一系列成功的背后是数不尽的艰辛付出，宋志荣介绍，施工队伍在埋深将近400米时，即遇到中等—强烈岩爆，这实属全国罕见。岩爆发生后，为最大限度地保障施工及结构安全、加快施工进度，中铁十二局建设者在施工过程中多次组织专家论证，自行研发岩爆段开挖防护棚架，对施工人员配备防弹头盔、背心等防护用品，切实有效地治理了施工中出现的不同等级岩爆，欣慰的是全过程中未发生一起安全伤亡事故。此外，隧道施工中，首次创新设计抗震扩大段，为四川频繁发生的地震灾害预留抗震变形空间，有效保证隧道有效建筑界限。

作为二郎山隧道特长隧道后期通风运营的一个重要组成部分，斜井地下通风系统及水力发电室由地下风机房、设备房、左线排风道、右线排风道、左线送风道、右线送风道、发电机厂房、发电机设备房、运输通道、人行横通道等组成，包括1条主洞、16条支洞、总长1100米，开挖轮廓投影面积达1.1万平方米，建设规模在建隧道全国第一。斜井出口与地下风机房高差达180米，国内首次利用山顶水系进行发电，用于运营期隧道照明及通风用电，合理利用清洁能源。其中4条上下交叉，上下通道最小间距仅50公分，施工中“群洞效应”成为必然。面对前所未有的密集隧道群，建设者采用了“先主通道后次通道”“先大断面后小断面”“先支护后开挖”“优先形成风流循环系统”“先上后下，微台阶爆破”的施工方案，顺利跨越了每一个风险点。

守护大熊猫的“温馨家园”

值得关注的是，二郎山一带是我国不可多得的野生珍稀动植物天然基因库，为最大限度减少对生态环境的破坏，特别是避免对大熊猫栖息地的影响，建设者放弃了原设计方案，制定了通过从主洞正线由内向外开挖斜井的施工方案，通过“反弹琵琶”最大程度地保护着这一方国家乃至世界的森林资源，也保护着大熊猫的“温馨家园”，这项斜井反打技术在世界隧道史上尚属首次。由于斜井坡度达到了11%，给施工造成极大的难度，在开挖中，掌子面爆破出的渣体，本就受高地应力影响，再加上爆破冲击力，极易造成大块渣体顺坡滚落，伤害施工人员和车辆。建设者采用了多排中空楔形掏槽眼技术，控制渣体大小，将石块化大为小，减少抛掷距离，规避伤害。同时，将二衬台车从两轮驱动改装为四轮驱动，并发明了夹片式轮毂锁定装置，防止台车溜车。另外，所有的出渣车都同时加装断气刹和水刹装置，并在半坡侧面增设应急缓冲平台，防止重车下坡失控。

二郎山隧道自从开工建设以来，建设者们持续提升管理，开拓创新思维，在困难与艰辛中不断摸索勇攀高峰的“云梯”。长久以来，正是因为这份不畏艰险的斗志，二郎山隧道的建设在安全、质量两方面双双得到了业主和监理单位的高度认可，并多次成功举行现场观摩会，得到社会各界一致好评，同时在历次检查中，均取得了优异成绩。2018年11月，中铁十二局集团有限公司、中铁十二局三公司研究项目雅康高速公路二郎山关键技术，荣获中国公路学会科学技术奖二等奖。