近日，新建銀（川）西（安）鐵路跨董志塬區(qū)域，全長(zhǎng)6.78公里的上閣村隧道貫通。上閣村隧道，最高含水率33%、縱坡25‰、最大埋深102米、出口最淺僅6米，為全線一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道，也是國(guó)內(nèi)首座穿越最濕黃土稀泥的高鐵隧道。

　　特殊地理構(gòu)造讓施工風(fēng)險(xiǎn)極高

　　銀西高鐵經(jīng)毛烏素沙漠邊緣，由南向北穿越世界規(guī)模最大的黃土塬董志塬，是國(guó)內(nèi)首條修建在黃土層最長(zhǎng)段落的有砟高速鐵路。

　　董志塬，是黃土高原最大的一塊原面，號(hào)稱“天下黃土第一原”。丘陵、髙塬溝壑縱橫，黃褐鈹褶，是我國(guó)濕陷性黃土分布的主要地區(qū)之一，濕陷厚度為10至33米。

　　“上閣村隧道所處地質(zhì)孔隙潛水明顯，廣泛分布于黏質(zhì)黃土地層中。”中鐵二十二局集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱中鐵二十二局）項(xiàng)目部經(jīng)理魏紹剛說(shuō)，這樣的地理特性，導(dǎo)致地質(zhì)圍巖極易滲水、軟化變形、突發(fā)坍塌，以及地表沉陷、地下水流失等。

　　特殊的地理構(gòu)造，使上閣村隧道施工風(fēng)險(xiǎn)極高。魏紹剛說(shuō)，隧道通過(guò)第四系黃土，堪稱稀泥，含水率超高，高達(dá)33%，隧道開(kāi)挖時(shí)極易發(fā)生沉降、變形，甚至出現(xiàn)突水、涌泥等災(zāi)害，并易發(fā)生多次坍塌，被稱為“雨里挖掘、泥里支護(hù)，在淤泥里打隧道”。

　　攻克罕見(jiàn)工程建設(shè)“攔路虎”

　　業(yè)內(nèi)專家表示，上閣村隧道地處的深厚富水黃土國(guó)內(nèi)外罕見(jiàn)，是一道世界級(jí)工程難題，要面臨軟塑性黃土地區(qū)、穿越富水地層基底降排水、基底加固困難等三大挑戰(zhàn)。

　　一般隧道地質(zhì)含水率低于20%，一旦超過(guò)24%就嚴(yán)重影響施工。資料顯示，在含水率超過(guò)24%黃土層建隧道，最低月進(jìn)度僅0.6米。

　　如何在黃土厚度深數(shù)百米，地層含水率極高的黃土稀泥里建高鐵隧道？

　　面對(duì)三大挑戰(zhàn)，中鐵二十二局項(xiàng)目部成立技術(shù)小組，在建設(shè)單位的組織下，召集設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位及有關(guān)專家聯(lián)合攻關(guān)。

　　上閣村隧道出口段隧道埋深6至14米，埋深淺。受長(zhǎng)段落淺埋慢坡以及黃土垂直節(jié)理發(fā)育等影響，圍巖易出現(xiàn)變形、掉塊，地表易產(chǎn)生沉降變形的工程病害。建設(shè)者通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件深入研究，經(jīng)過(guò)反復(fù)比選，最終確定了采取洞內(nèi)帷幕注漿的超前加固方案。

　　針對(duì)富水地層基底降排水和基底加固困難的挑戰(zhàn)，建設(shè)者連續(xù)攻堅(jiān)克難。開(kāi)展深孔地表注漿施工技術(shù)研究，總結(jié)形成了注漿漿液材料、注漿孔布置間距等注漿參數(shù)成果，將31%的地層含水率降至22%；采取基底袖閥管注漿加固技術(shù)進(jìn)行基底加固處理等技術(shù)手段，攻克了多項(xiàng)難題。

　　填補(bǔ)隧道修建技術(shù)6項(xiàng)空白

　　“為同軟弱松散的黃土斗爭(zhēng)，不到7公里的隧道，竟設(shè)了4處斜井共10個(gè)作業(yè)面。”魏紹剛說(shuō)，其中，單個(gè)作業(yè)面進(jìn)尺僅200多米，可見(jiàn)這種黃土多么難“啃”！

　　歷經(jīng)1370天的艱苦努力，這座穿越世界最厚黃土塬的隧道終于勝利貫通，為銀西高鐵后續(xù)線上施工掃除了障礙。

　　建設(shè)單位銀西鐵路公司認(rèn)為，上閣村隧道建設(shè)中的多項(xiàng)創(chuàng)新成果，都是隧道施工建設(shè)的首創(chuàng)，攻克了深厚富水黃土隧道安全修建技術(shù)難題。

　　這些創(chuàng)新成果包括：首次系統(tǒng)開(kāi)展了基礎(chǔ)理論研究，揭示了深厚富水黃土地層的水穩(wěn)性特征，為隧道設(shè)計(jì)和工程建設(shè)奠定了基礎(chǔ)；首次提出了最佳矢跨比仰拱型式，提升了深厚付匯黃土隧道仰拱的抗隆起能力；首次采用了“防結(jié)晶、可維護(hù)”排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有效解決了隧道排水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)期堵塞難題；首次研發(fā)了地表垂直深孔袖閥管精準(zhǔn)靶向注漿技術(shù)，顯著提高了地層注漿加固效果，實(shí)現(xiàn)了深厚富水黃土地層加固后月度80米以上施工效率，縮短了工期；首次采用了自主研制的隧檢車，對(duì)全線隧道襯砌質(zhì)量進(jìn)行“全覆蓋、全方位”檢測(cè)，徹底消除了隧道襯砌質(zhì)量缺陷；首次創(chuàng)建了隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了隧道襯砌質(zhì)量全壽命周期的信息化管理。

　　“上閣村隧道建設(shè)研究成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外隧道修建技術(shù)6項(xiàng)空白，極大提升了我國(guó)鐵路隧道整體修建水平。”銀西鐵路公司專家表示。

　　銀西鐵路正線長(zhǎng)618公里，設(shè)計(jì)速度為250公里每小時(shí)，是國(guó)家《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中“八縱八橫”高速鐵路主通道之一，也是《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》“福銀通道”重要組成部分。這條線路于2015年12月31日開(kāi)工，計(jì)劃2020年年底建成通車，屆時(shí)，銀川至西安將由現(xiàn)在的14小時(shí)縮短為3小時(shí)左右。