岩鷹鞍隧道，貫通時間2017年7月12日，邵陽市洞口縣西部雪峰山山脈下，隧道全長5302米
基本介紹
- 中文名：岩鷹鞍隧道
- 貫通時間：2017年7月12日
- 隧道地點：邵陽市洞口縣西部雪峰山山脈下
- 隧道全長：5302米
2017年4月12日全國鐵路隧道目前最大的斷層地質湧水涌砂工程懷邵衡鐵路岩鷹鞍隧道F4 斷層，經過中鐵二十局集團六公司15個月的科技攻關和緊張施工，已經成功貫通斷層地帶。彌補了國內這類斷層湧水涌砂施工的技術空白，也為該隧道2017年7月按期全線貫通奠定了基礎。
全長5302米的岩鷹鞍隧道位於湖南省洞口縣雪峰山山脈。2016年1月4日，隧道出口段蠟犁坪斜井正洞小里程方向遭遇F4斷層地質災害，發生嚴重的突水涌砂，日均湧水量3500立方米，靜水壓力0.6兆帕；涌砂時斷時續，僅前3個月就累計1.73萬立方米。
該隧道設計地質分別為Ⅳ、Ⅴ級圍岩，穿越7處斷層，其中F4斷層分布範圍DK87+840—+998。該斷層帶與線路正交，長達20多公里，是目前國內最大的鐵路隧道斷層帶；且被全國鐵路隧道工程專家確定為國內罕見的“高角度逆沖富水斷層，破碎帶呈強風化和鬆散的砂、石混雜結構，且富含地下水”。這種地質岩性遇高壓水易發生湧水涌砂，施工中出現過4次嚴重的涌砂湧水災害。
F4斷層技術含量高，施工難度大，且正洞小里程F4掌子面及因治理F4斷層而增設的迂迴導坑、高位泄水洞都要穿越F4斷層；高位泄水洞上跨迂迴導坑，這類斷層施工沒有可借鑑的成功經驗。建設單位組織中國鐵路總公司鑑定中心、工管中心和全國鐵路隧道工程專家曾三次召開研討會，分析研究F4斷層地質及其治理方案，確定加強動態設計，將F4斷層圍岩級別由Ⅴ級調整為Ⅵ級。
中鐵二十局六公司將地質勘探作為第一要務，與勘察設計單位聯手採用地質雷達、紅外線探水儀、地質素描、超前地質水平鑽探等綜合勘探的方法，在隧道內全方位、全時段開展地質超前檢測預報。為了進一步核實F4斷層破碎帶空間分布及工程特性，項目根據專家意見，他們把水平鑽探取芯的孔深由普遍的30米至60米提升到最長的76.8米。從而為研究F4斷層地質岩性和處理方案提供了準確的科學依據。
現場技術和操作人員針對涌砂湧水斷層地帶的不同岩性，摸索總結出“分階段、掃孔式注漿”、“放砂法注漿”、“排水降壓式注漿”、“後退式注漿”、“導管式注漿”等前進式深孔帷幕注漿的施工工藝。
據資料顯示，項目通過採用先進的孔內成像技術檢測，F4斷層每個循環的帷幕注漿孔位無塌孔、無流沙，出水量完全在控制範圍之內。從而確保F4斷層安全施工。為滿足F4斷層鑽探和注漿需要，項目還引進2台行業先進的C6鑽機。工程技術攻關人員駐守在作業隊，設備保障及安質部門領導到隊里蹲點，確保隧道24小時不停作業。
項目與西南交大聯合研發新技術，通過地應力進行監測F4斷層，在支護拱架的鋼筋上，每5米預埋一個土壓力盒和檢測器，永久地固結在隧道岩體混凝土裡，通過混凝土的地應力監測F4斷層岩體微妙變化。
岩溶、斷層地質湧水涌砂成為隧道施工的一大障礙。這種地質環境主要分布在喀斯特地貌區域，而我國喀斯特地貌面積91—130平方公里，主要集中在廣西、雲南、貴州、湖南、四川等省區。如何有效治理隧道高角度逆沖富水斷層出現的涌砂湧水等地質災害，中鐵二十局六公司無疑提供了成功的施工技術和經驗。
懷邵衡鐵路岩鷹鞍隧道全面貫通，系國內斷層最長隧道
2017年7月12日，歷經950多天持續酣戰，國內斷層最長的一級風險隧道——懷邵衡鐵路岩鷹鞍隧道全面貫通，為懷邵衡鐵路2018年12月建成通車清除了“攔路虎”。
岩鷹鞍隧道位於湖南省邵陽市洞口縣西部雪峰山山脈下，是懷邵衡鐵路重點控制性工程。該隧道全長5302米，最大埋深720米，穿越“國內罕見斷裂密集破碎帶”等9處斷層破碎帶，集超長距岩層破碎、斷裂帶、裂隙發育、突湧水、突涌砂、突涌泥等地質災害於一體，是經地質專家鑑定的當前國內隧道斷層最長、地質最複雜、風險最高的長大隧道。
為攻克以“隧道咽喉”斷層破碎帶為代表的斷層施工難題，中鐵二十局六公司以科技創新為先導，借力鐵路總公司、懷邵衡鐵路公司、中鐵二十局，組織全國隧道專家40餘人，先後3次召開斷層處理方案專家評審會，確定了“排水降壓、注漿加固、迂迴繞行”綜合處理方案。施工中，該公司遵循方案，採用高位泄水洞泄水、全斷面帷幕注漿加固和大管棚超前支護方法，成功解決了地下水豐富、圍岩超長破碎、高地應力初支變形大等難題，填補了國內超長距離斷層湧水涌砂施工技術空白。
在岩鷹鞍隧道多處斷層施工中，項目部技術團隊完成科研成果、創新工法10餘項，主持立項的《岩鷹鞍隧道F4高角度逆沖富水斷層施工技術研究》《富水破碎圍岩隧道安全施工技術研究》等國家級科研項目已組卷完成，形成科研成果。
客貨共線的懷邵衡鐵路，正線全長318公里，客運時速每小時200公里。該鐵路建成後，將連線京廣高鐵和滬昆高鐵，使湖南高鐵網路實現閉環，形成高鐵“金三角”，成為連線西北、西南地區至東南沿海和珠三角地區最快捷的運輸通道。
