木寨嶺隧道（Muzhailing tunnel），是蘭海高速公路渭武段的標誌性工程，位於甘肅省定西市岷縣與漳縣的交界處，木寨嶺特長隧道建設區域地處多個地質構造板塊交界地帶，高地應力集中，地質構造複雜、斷裂活動強烈，極易發生大變形，施工難度極大，安全風險極高，被國內地下工程界院士、專家及學者譽為隧道建設史上罕見的世界性難題。
木寨嶺特長隧道橫貫漳河與洮河兩大水系的分水嶺，穿越多個地塊交界地帶，最高海拔為3252米，最大埋深約629米，隧道貫穿地層主要為炭質板岩，岩石遇風成沙、遇水變泥，地層夾有12條大斷層破碎帶，岩層擠壓強烈，均為五級圍岩，屬極高地應力區。該公司承建的木寨嶺雙線11公里段，是圍岩最差、施工最難的區段，相當於在豆腐中打隧道。
隧道全長15.226公里，採用雙向四車道設計，由甘肅省公航旅集團建設管理，2016年5月開工，2023年7月6日全面貫通，2024年1月31日正式通車。隧道左線全長15.22公里、右線全長15.16公里，洞身最大埋深約629米，因極大的建設難度成為蘭海高速公路最後的“扼頸之環”。
基本介紹
- 中文名：木寨嶺隧道
- 外文名：Muzhailing tunnel
- 開工時間：2016年3月24日
- 投用狀態：2024年1月31日0時通車
- 所屬地區：甘肅省定西市漳縣與岷縣的交界處
- 長度：15.22 km
- 建設單位：中鐵二十一局集團第三工程有限公司
建設歷程,隧道設計,建設成果,
建設歷程
⒉渭武高速木寨嶺隧道計畫工期55個月，2016年4月開工以來，迄今工期已過半，掘進速度卻不理想路線長15.2公里、單洞合計總長30.4公里的隧道，到2018年9月為止掘進7.8公里。
⒊受軟岩高地應力影響，總長3078米的2、3#斜井在施工期間共發生14處較大變形，拆換拱率達32.4%，最大變形高達3145毫米。變形較大的部分段落初期支護結構失穩產生初支開裂、掉塊、鋼拱架扭曲、錯斷以及侵限等破壞問題，由於大變形段落比例大，拆換比例高，施工掘進難度極大，導致建設成本增加，工期一再延長。
為破解技術難題，突破瓶頸，2018年9月，公航旅集團長達公司成立了甘肅省內首個院土專家工作站，首次在公路隧道建設提出了NPR恆阻錨索、讓壓錨索支護體系，經過多階段的試驗段施工和持續的技術總結及支護方案的動態最佳化，有效改善了前期頻繁換拱、返工浪費、進度停滯的被動局面，突破了隧道工程管理、設計和施工的傳統理念，開創了高地應力軟岩隧道預應力錨索主動支護體系先河。同時，渭武定西項目辦堅持“四新”技術的套用，總結形成了木寨嶺特長隧道軟弱圍岩施工工藝工法，引進了大型懸臂掘進機、多功能菌岩立拱台車等先進機械設備，為項目建設“加速度”。
⒋至2021年11月，木寨嶺隧道主線累計掘進24613.9米（單洞），占總長度30394米（單洞）的80.98%。進口至1號斜井及出口至3號斜井已貫通。木寨嶺隧道預計於2023年6月30日整體貫通，2023年8月20日完成主線土建工程。同時，搶抓時間展開路面、交安、機電、隧道塗裝等工程與土建工程平行作業，爭取於2023年年底建成通車。
2023年5月，渭武高速公路木寨嶺特長隧道二次襯砌僅剩不足百米，預計近期實現隧道全幅貫通。
2023年7月，渭武高速公路木寨嶺特長隧道順利貫通。目前，木寨嶺特長隧道進入內部輔助施工階段，預計年底實現通車。12月，渭武高速木寨嶺特長隧道路面鋪築完工。
2024年1月31日零時，G75蘭海高速公路木寨嶺特長隧道正式通車，標誌著我國高速路網南北方向主幹線G75蘭州至海口國家高速公路全線通車。
隧道設計
2018年9月14日，經過多次研討後，依據懸吊、組合梁及承載拱理論，利用預應力錨索將鬆動破碎的岩體懸吊在穩定的岩體上的“NPR錨索支護體系”確定為首選試驗方案。
10月，科研團隊正式在斜井開始試驗。
“根據岩層情況，每掘進一榀，就鑽孔打一圈5米或10米的錨索，通過網狀的高預緊力錨索懸吊，壓密、約束形成承載拱，提高了圍岩的穩定性和承載能力，而不是把岩體深層壓力全部傳導至隧道襯砌。”王智佼說介紹，經過兩個多月的試驗，第一個試驗段宣告成功，變形最大在30公分左右，滿足設計要求，屬於正常變形。王智佼說，“這一試驗表明，主動支護體系有效抑制住了支護圍岩變形，解決這一‘世界性’難題的方案找到了。”
為了降低成本，讓錨索發揮更大的作用，科研團隊反覆最佳化方案，增加了黃油、橡膠套、W鋼帶等，並最終形成了成熟的預應力錨索支護體系。
從著手組建團隊攻關技術難題到試驗成功，科研團隊用了整整1年時間。
於家武說：“有了這個有效的支護方案，我們掘進的速度從每月20米一下子提高到了45米。”不僅如此，這一可行的支護體系，成為了全國公路軟岩隧道治理的技術前沿，立即被推廣套用到川藏鐵路等全國各地的軟岩隧道支護施工中。
建設成果
木寨嶺隧道施工過程中的技術研究與推廣套用為甘肅交通運輸科技創新高質量發展贏得了“好彩頭”。在眾多科研項目中，“渭武高速公路木寨嶺隧道極高地應力極軟岩控制技術”科研項目已被甘肅省科技廳列為省級重大專項研究項目。被評價為科學技術成熟度九級（國際領先）、科學技術創新度七級（國際領先）、科學技術先進度七級（國際領先）的NPR恆阻錨索支護體系，在地質條件同樣惡劣複雜的渭武高速公路岷縣隧道得到了有效套用，現如今該隧道已順利貫通。同時，為更好推廣套用這些成果，長達公司會同交通運輸部路網與應急中心、省交通運輸廳、省交通建設質量安全造價中心、科研單位及參建單位等編制完成了隧道工程NPR錨索、讓壓錨索預算補充定額，填補了我國隧道工程定額的空白，使此項技術套用中勞動、機械、材料消耗的數量標準化，易於廣泛套用。
木寨嶺特長隧道貫通以後，渭武高速將實現全線通車，助力甘肅交通運輸科技創新發展躍上新台階，為甘肅經濟社會高質量發展注入新動能增添新引擎。
