工程概況
位置
白雲山隧道位於宜昌市點軍區的土城鄉和長陽縣的高家堰鎮之間,東起楊叉溝,西至景陽溝,全長6827m,交通不便,部分地段為無人區。是宜萬鐵路控制工期的13座長達隧道之一,是全線控制工期工程。隧道區屬構造剝蝕、侵蝕、溶蝕深切割中低山區,基本地形配置為台原山地和深切峽谷。施工難度
修路難,難在隧道,而最難的是岩溶隧道。宜萬線70%是隧道和橋樑,隧道中又有70%位於石灰岩地區,岩溶發育隨時可能發生事故,“處處險象環生,步步刀光劍影”。白雲山隧道,全長僅不到7公里,中鐵十八局鐵軍鑿了兩年才掘通。 通向白雲山隧道的施工便道達14公里,大部分路段是在懸崖邊一點點摳出來,光修便道足足修了3個月。為了保護當地環境,白雲山隧道出口的50多萬方渣土不能隨意傾倒,要通過汽車運到高差170米的山頂棄土場,需要運送10萬車次,這條隧道是施工單位在山崖中一點一點摳出來的。11台載重卡車運送石渣,累計運了10萬多次,每車每月平均爆裂90條輪胎。宜萬鐵路
戰略地位
宜萬鐵路,是我國“八縱八橫”鐵路網主骨架之一,是滬、漢、蓉快速通道重要組成部分,也是貫通中國東、中、西部的重要交通紐帶;線路全長377公里,東起湖北省宜昌市,西至重慶市萬州區,途經湖北宜昌、恩施州和重慶市萬州區所轄的十個縣市(區),貫穿武陵山區腹地,其中湖北省境內324.424公里,重慶市境內52.704公里,工程總投資225.7億元;宜萬鐵路創諸多鐵路史上的中國之最乃至世界之最,宜萬鐵路因此被業界稱為橋隧博物館;宜萬鐵路於2010年11月底通車,屆時,武漢到重慶的列車僅需運行8個小時左右,比現在少花10個小時。工程介紹
建設宜萬鐵路,對於長江流域國土資源開發和經濟發展,實施西部大開發戰略,加快少數民族地區脫貧步伐,增進民族團結,完善和最佳化鐵路路網結構等,都具有十分重大的意義。宜萬鐵路在鄂西崇山峻岭中穿行宜萬鐵路東起鴉宜鐵路花艷站(宜昌東站),西至達萬鐵路萬州站。途經湖北宜昌市、恩施州和重慶市萬州區所轄的十個縣市(區),線路全長377公里(湖北段324公里、重慶段53公里),其中宜昌東至涼霧段為一次複線288.46公里,涼霧至萬州段為單線88.54公里。 全線共有隧道159座338.771公里,其中雙線隧道54座47.32公里,10公里以上隧道5座61.161公里;橋樑253座68.487公里,其中雙線特大橋21座17.471公里,單線特大橋11座8.215公里。正線橋隧占線路總長的74%。 設計為國家Ⅰ級電氣化幹線鐵路,一次鋪設無縫線路,設計開通時速宜昌東至涼霧段為160公里、涼霧至萬州段為120公里。 宜萬鐵路工程總概算為225.7億元,其中:鐵路建設基金89.18億元,亞行貸款5億美元(折合人民幣41.3億元),國家開發銀行貸款95.22億元;平均每公里耗資約6000萬元(青藏鐵路平均每公里也只花了2900萬元)。 計畫工期6年,2010年8月18日全線貫通。地理特徵
岩溶特點
地形條件對區內岩溶發育起明顯的控制作用,岩溶發育總體呈深切峽谷型特徵。隧道區主要發育北西西向和北西向的褶皺和斷層。受地形、地質及構造等各種條件的影響,區內岩溶發育強烈,溶洞、暗河、落水洞、漏斗及岩溶窪地等岩溶現象多見。影響隧道施工的地下河發育規模大、水量大,正常湧水量為167354t/d,最大湧水量427315t/d,對隧道會造成極大的危害,極易產生突水、突泥等地質災害。另外,距望洲坪1#暗河進口約500~600m處,發育一岩溶大廳,長100m、寬80m、高80m,在隧道洞身附近可能發育有較大的岩溶大廳。由五種斷面組成,其中進口DK40+550~DK41+255為四線雙連拱車站隧道;DK41+255~+437為大跨三線隧道;DK41+437~+803為燕尾式連拱隧道;其餘為單線隧道.解決辦法
施工時線上路右側設立開挖一條平行導坑,平導貫通後擴挖為II線,平導與正洞之間設21個橫通道,用來施工I線。白雲山隧道進口1253m為車站隧道,結構形式複雜,斷面大,地質條件複雜(岩溶極其發育,岩層為水平層,節理裂隙發育),主要施工難點為在複雜地質條件下不同斷面間施工方法轉換、四線雙連拱隧道的施工方法、大跨三線隧道的施工方法、燕尾式隧道的施工方法、小間距隧道施工方法、岩溶處理及大斷面隧道的施工安全。地質條件
地質特點
白雲山隧道地質條件十分複雜,岩溶發育,溶洞、暗河、落水洞、漏斗及岩溶窪地等岩溶現象多見。隧道穿越天陽坪區域斷裂,穿越紙廠灣、猴子洞、耗子洞等3個暗河系統,區內發育5條斷層,預測最大湧水量427314m3/d,正常湧水量167354m3/d。地層為寒武繫上統三游洞群ε3sn,岩石主要為白雲岩、灰岩、泥質灰岩。車站隧道段岩層為水平層、層薄,節理裂隙發育,岩石風化嚴重、易掉塊。應對措施
每施工1-2個循環就要進行一次設計變更,其中進口的3個溶洞竟分別達29米、300米、320米之長,有一個特大溶洞上不見頂、下不見底,只能搭橋方能通過;出口的平導及正洞均為15.3‰的反坡掘進,最大湧水量達到每晝夜42.7萬方,突水、突泥等地質災害頻頻發生,上千個大小不一的溶洞匯聚成群,不良地質處處險象環生,向人的生理、心理和每一根神經發起極限挑戰。水文條件
周圍水系
分屬長江一級支流清江、卷河流域。隧道主要橫跨清江的4條2~3級支流:楊叉溝、打紙溝、吊岩溝、景陽溝,溪溝總體呈北西或南北向展布。地下水文特點
地下水以碳酸鹽岩溶水為主,賦存於寒武紀、奧陶紀地層的暗河及岩溶裂隙中,含水量豐富,補給源為大氣降水,以暗河及泉的形式排泄。含水岩組為岩溶裂隙含水透水組,組成岩石為寒武系、奧陶系下統的細晶灰岩、白雲岩等,岩溶發育,具中強富水性。隧道設計正常湧水量為48217t/d,最大湧水量205394t/d。