攻克世界级难题!宜兴高铁“咽喉”工程兴山东隧道贯通

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1月21日,由铁四院设计的宜兴高铁控制性工程——兴山东隧道顺利贯通。历时1920天的攻坚,这座千米级埋深最大断面的软岩大变形隧道工程终于被攻克。
宜兴高铁是国家“十三五”规划重点项目,全长108.38公里,设计时速350公里,承担着连接郑渝高铁与沪渝蓉高铁的关键功能。
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兴山东隧道全长16883.5米,是国内断面最大的高地应力软岩大变形隧道,最大埋深达1256米,开挖断面达170~190平方米。隧道位于黄陵背斜西缘与秭归向斜过渡地段,地质条件极为复杂。线路虽绕避岩溶强发育区,却面临多重严峻挑战,其工程难度堪称世界级。
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地质构造复杂、围岩质量差:隧道穿越7条断层破碎带,且6.1公里区段为炭质页岩、泥质粉砂岩等软岩,占隧道总长的36%,该类岩体遇水易软化、变形显著。

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“三高”风险叠加:90%区段处于高或极高地应力环境,同时存在高瓦斯风险,隧道设计面临罕见的高地应力、高瓦斯、大埋深复杂工况。

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隧道尺寸大:隧道最大开挖跨度达16米,远超一般铁路隧道尺寸,围岩变形速率快、变形量大,单侧最大变形量达1200毫米,对支护体系的安全性和经济性统一提出了新的挑战。

面对世界级挑战,以中国工程院院士、铁四院总工程师肖明清领衔的设计团队,开展系统性技术攻关,形成多项核心技术成果。


打破传统,首创“强度-变形-时序”一体化设计方法

这一创新实现了支护强度、围岩变形与施工时序的科学调控,支护结构安全性量化分析、支护变形量化控制破解了传统软岩大变形隧道“支而不稳“或“强而不韧”的技术难题。



创新支护体系筑牢安全防线

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“双层初支+可塑接头”方案采用柔性适配设计理念,外层支护抵御初期围岩压力,内层支护巩固承载体系,中间可塑接头有效适配围岩变形。“预应力锚索主动支护”方案通过向围岩施加预应力,成功控制围岩变形,实现了软岩大变形区段支护结构零拆换。

从“强度-变形-时序”一体化设计理论到柔性主动支护体系,每一项创新都凝聚着设计团队的智慧与勇气。随着最后一道岩壁被穿透,兴山东隧道内回荡起建设者的欢呼。这座软岩大变形隧道的贯通,不仅是中国隧道建设技术的一次重大突破,更是中国工程师面对世界级难题交出的创新答卷。
兴山东隧道的贯通,标志着宜兴高铁全线主体工程收官。宜兴高铁建成后,兴山至宜昌的通达时间从2小时汽车车程缩短至高铁20分钟左右,宜昌至重庆铁路运行时间也将缩短至3小时以内,对于完善长江经济带综合立体交通体系,促进鄂西、渝东区域协同发展具有重要意义。

来源隧道院