大瑤山隧道

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大瑤山隧道
大瑤山隧道北端出口
概覽
正式名稱京廣鐵路大瑤山隧道
地點 中國廣東省韶關市
狀況使用中
鐵路線京廣鐵路
貫穿瑤山
營運數據
動工於1981年11月
貫通於1987年5月6日
啟用於1988年11月6日
總造價2.68億元
施工單位鐵道部隧道工程局
廣州鐵路局
技術數據
長度14.29公里
軌道數目複線鐵路
軌距標準鐵軌
電氣化方式高架電纜25千伏 50赫茲
營運速度115km/h
限界高度11米
限界闊度9米
最大埋深910米
路綫圖

大瑤山隧道位於廣東省韶關市樂昌市京廣鐵路坪石-樂昌區間上,自北向南穿過瑤山。隧道全長14.295公里,曾經是中國最長的鐵路隧道[1]。大瑤山隧道的開通,使京廣鐵路的時速從50公里增至100公里以上,加強了嶺南地區與內地的交通聯繫。

背景[編輯]

瑤山南嶺的一條支脈,位於兩省交界處、坪石樂昌間的武江西岸,海拔高達1500米[2]。瑤山附近地勢險峻,一旁的武江水流湍急,附近區域人煙稀少,交通也不便利[3][2]

地質背景[編輯]

隧道穿過的地區地質結構複雜,岩石風化嚴重,斷層眾多,湧水量大[4][5]。隧道進出口兩端為震旦寒武系淺變質碎屑岩[6],隧道中部為泥盆統桂頭群砂礫岩、砂岩頁岩及東崗組的白雲岩灰岩、白雲質灰岩、泥灰岩[6],而隧道經過的地段大部分為IV、V類圍岩[6],其中軟弱圍岩佔17%[2]

隧道區位於湘桂經向構造東端、南嶺緯向構造中段南側、粵北山字型的脊柱部位。這個區域內經歷了多次構造運動,不同構造體系相互干擾、交接重合使本區的山脈構造錯綜複雜[6]

全隧道分佈有20條斷層帶,在隧道中間部位出現兩側沖斷層,規模較大,相背傾斜,各自上盤相對逆沖推復,中間陷落,破碎帶和影響帶寬465米,即九號斷層[2]

歷史背景[編輯]

1929年3月,粵漢鐵路株韶段工程局在廣州成立,凌鴻勛擔任總工程師[7]。凌鴻勛上任後,否定了英國工程師所制定的需要建設大量隧道的方案,將粵漢鐵路改為繞着武江河谷一路蜿蜒,到樂昌再筆直南下韶關(即京廣坪樂舊線),從而繞開險峻的大瑤山[7]。此方案減少了工期和成本,但是線路所經的山勢險峻、地形複雜,線路的里程長、曲線半徑小、坡度大。在京廣鐵路改造為雙線鐵路時,為提高列車的運行速度,大瑤山隧道被提上計劃[2]

施工過程[編輯]

測繪[編輯]

鐵道部第四設計院於1978年春節進行武水右岸雙繞線的勘測,包括107平方公里的地形測繪,1181個地質點的勘察和49個孔深總量達5700米的鑽探,以及大面積的水文調查,還有航空照片衛星照片的判釋,最終制定了施工方案[2]

設計[編輯]

1978年—1988年間,鐵四院橋隧處高級工程師厲自凡總體負責大瑤山隧道的設計工作,並配合施工。[8][9][10][11]

施工[編輯]

1981年11月,大瑤山隧道正式開工。在隧道正式動工前,厲自凡等相關領域專家曾前往日本青函隧道多次考察學習,與日本隧道專家交流[2][12],並於1978年參加在日本召開的國際隧道協會技術交流會[13]。隨後,施工方又引進各種大型機械設備48項269台,與國產設備配套後形成了破岩、裝運、支護、注漿四條作業流水線,效率大為提高[2]。自1982年至1985年,進出口單口平均月成洞均達到100米以上,全隧道曾創月成洞521米的速度紀錄[2]

大瑤山隧道的縱切面為中間高,兩端低,這樣設計的為了便於向兩端排水及施工時出碴。工程採用「三斜一豎」的施工方案,在王夢恕的帶領下[14],全面運用新奧法原理施工[1][3]

1985年4月,豎井平導發生湧水,每晝夜4175立方米,含泥量10%~20%,淹沒豎井393米,井下機電設備44台報廢;為解決問題,施工隊開鑿迂迴導坑1200米,於1986年3月放水後,再作封堵[2]

九號斷層[編輯]

九號斷層埋深600~700米,長465米,其中165米為強烈擠壓帶,泥灰岩及斷層泥貫穿於灰岩溶蝕及泥灰岩中,界面紛多,密集穿插,是隧道建設的難關[2],甚至到運營時依然是隧道的隱患[15]

厲自凡處理了九號斷層不良地質地段罕見的的坍塌和湧水問題[16]。在隧道支護襯砌的設計中,學習借鑑國外「新奧法」,首次設計了複合襯砌[11][17],大大減少了木材和人力的使用,為大規模機械化施工創造了更寬敞的施工場地,有效加速了工程的進展。[10]

1985年12月,時任國務院副總理萬里就九號斷層問題,邀請地質礦產部水利電力部協同鐵道部多位專家前往現場勘察。1986年4月,設計、施工、建設、科研與有關院校47人組成技術攻關組,下設「地質預報預探、開挖方案、注漿堵水、支護襯砌、圍岩變形量測」五個專業。1986年10月,施工進入九號斷層;彼時,施工現場圍岩極為破碎,湧水每晝夜4.2萬噸,於是施工方決定在右側開挖平行導坑,鑽探超前,並排水降壓。施工隊進行到研磨泥帶時,泥石俱下,湧水如注,日進不足一米;於是,他們採用錨杆管棚支護、預注漿加固圍岩,並改為上半斷面開挖、設置臨時仰拱,擴大後全斷面用鋼骨架襯砌,然後鋪設塑料防水板,再二次模注的方法。[2]

完工[編輯]

自開工以來,施工方前後應對大小坍方94次、湧水27次[2]。經過4000多名工人5年的建設,隧道於1987年5月6日成功貫通,萬里副總理親臨現場見證[2]。全隧道經貫通測量,橫向差17.3毫米,高程差4.6毫米,方向閉合差3.08秒,精度為6.2萬分之一,屬世界先進水平。[2]隨後,全隧道土建於1987年12月完成,工程轉入鋪軌與通信、信號、電力電化四電工序的安裝[2]

1988年底,京廣鐵路衡廣複線開通,使京廣鐵路通過能力提高了1.8倍[15]。大瑤山隧道完工後,京廣鐵路坪石至樂昌間的運營里程縮短了約15公里,也使鐵路避開了沿河地質不良地段,預留了武水峽谷開發水利資源的條件[3]。隧道修建過程中的一系列重要科研成果,對此後國內隧道及地下工程的修建產生了深遠影響,修建中的新技術先後榮獲鐵道部和國家科技進步特等獎[3]

獲得獎項[編輯]

1992年,「大瑤山長大鐵路隧道修建新技術」項目獲得國家科學技術進步獎特等獎[3][9]

運營情況[編輯]

作為京廣鐵路正線區間的一部分,大瑤山隧道自開通以來就有大量列車經過。2017年時,平常每天就有372趟列車通過隧道,而在2017年春運期間每天接近500趟,平均每3分鐘就有一趟列車經過[15]

存在問題與後續維護[編輯]

由於地質構造複雜、斷層多、地下水系發達,開通運營後,隧道涌沙、湧水現象頻繁,京廣鐵路甚至因地質災害中斷運營5次[15]。因此,隧道通車後,原坪石-樂昌的舊線也作為戰備路線被保留,直到2006年被洪水摧毀[18]。另外,由於九號斷層的湧水未根治,隧道維護部門在中部的牆腳設置了泄水管道,並繼續整治各集中出水點[2]

為確保隧道的安全,從1990年開始,廣州局集團每天都有20名工人在隧道里巡邏,清理排水溝里的積水和沙子,以免積水和淤泥阻塞鐵路[19][15]

參見[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ 1.0 1.1 大瑶山隧道. www.crecg.com. [2019-03-14]. (原始內容存檔於2019-11-01). 
  2. ^ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 广东省铁路志 (PDF). 廣東省情網. [2024-01-26]. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 中国铁路总公司. www.china-railway.com.cn. 2016-01-21 [2019-03-14]. (原始內容存檔於2019-03-27). 
  4. ^ 大瑶山隧道既有线改造 老铁路焕发新生机--河南频道--人民网. ha.people.com.cn. 2018年12月27日17:23 [2019-03-14]. (原始內容存檔於2019-03-27). 
  5. ^ 大瑶山隧道 (1987). amuseum.cdstm.cn. [2019-03-14]. (原始內容存檔於2019-03-27). 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 李光煜,朱祚鐸,江鳴明. 大瑶山隧道现场测试及稳定性分析. 岩土力學 (中國知網). 1988年12月, 9 (4) [2019年3月14日]. (原始內容 (pdf)存檔於2019年3月27日). 
  7. ^ 7.0 7.1 何露. 历经沧桑的粤汉铁路 文史广东. 廣東文史網. 2018-07-20 [2018-12-14]. (原始內容存檔於2018-12-15). 
  8. ^ 《鐵四院志》編輯部 (車相吉, 劉果, 等). 铁四院志:1953-1993. 武漢: 中國鐵路出版社. 1992: 296. 
  9. ^ 9.0 9.1 为四院捧回首个国家科技进步特等奖的人,是他. m.thepaper.cn. [2024-01-14]. 
  10. ^ 10.0 10.1 交通編委會. 中国交通年鉴1991. 中國交通年鑑社. 1992: 103–104. 
  11. ^ 11.0 11.1 厲自凡. 大瑶山隧道设计. 《地下工程》. 1983, (11). 
  12. ^ 張學亮 (編). 衡广通途:衡广铁路复线建成通车 (PDF). 吉林出版集團有限責任公司. 2011: 3–7, 39–40 [2023-12-24]. ISBN 9787546318981. (原始內容存檔 (PDF)於2023-12-24). 
  13. ^ 邵陽市地方志編纂委員會 (編). 《邵阳市志: 第六册》 1. 湖南省長沙市: 湖南人民出版社. 1997年: 522 [2024-01-27]. ISBN 9787543815667. OCLC 867307574. 
  14. ^ 王梦恕:忠孝仁义做人 求真务实做事. (原始內容存檔於2020-08-12). 
  15. ^ 15.0 15.1 15.2 15.3 15.4 春运守护者|大瑶山守隧人27载坚守黑暗:26个春节未回家_直击现场_澎湃新闻-The Paper. www.thepaper.cn. 2017-01-26 11:37 [2019-03-14]. (原始內容存檔於2019-03-27). 
  16. ^ 厲自凡,李定越,居世強. 大瑤山隧道九號斷層支護襯砌、注漿及集中堵水技術[C]. 中國土木工程學會隧道及地下工程學會第五屆年會論文集.北京:中國土木工程學會, 1988:659~666頁.
  17. ^ 朱敬民, 朱可善, 王立維, 顧金才, 汪建廷. 重庆菜袁路隧道模拟设计. 重慶建築工程學院學報. 1989, (1): 41-47. 
  18. ^ 京广铁路旧线被洪水冲垮 长长路轨成为悬索. 南方都市報. 2006-07-20 [2015-02-01]. (原始內容存檔於2015-02-01). 
  19. ^ 【新春走基层】大瑶山隧道:黑暗中坚守20年的“守隧人”_新闻频道_央视网(cctv.com). news.cctv.com. [2019-03-14]. (原始內容存檔於2019-03-27). 

外部連結[編輯]