高黎贡山隧道(Gaoligongshan Tunnel),位于云南省保山市龙陵县和德宏傣族景颇族自治州芒市境内,属大瑞铁路怒江车站至龙陵车站区间,是世界首条穿越横断山脉的特长铁路隧道。
2014年12月29日,高黎贡山隧道开工建设。2018年,中国自主研发的“彩云号”硬岩掘进机进入施工现场。次年9月27日,1号竖井主井成功掘进到底,井深762.59米打破了中国铁路竖井最深纪录。2023年12月1日,高黎贡山隧道1号竖井改绞换装完成,2号竖井首模正洞衬砌完工,隧道建设正式转入正线施工。
高黎贡山隧道全长34.538千米,最大埋深达1155米,平均埋深800米。采用“贯通平导+1座主(副)斜井+2座主(副)竖井”的辅助坑道设置方案,其中,斜井主井长3850米,副井长3870米;1号竖井主井深762.59米,副井深764.74米;2号竖井主井深640.22米,副井深640.36米。
高黎贡山隧道是中国首次穿越
横断山脉的超级工程,其建设有助于掌握横断山脉地质情况,积累极端地质条件下隧道修建技术,为川藏铁路等山区铁路提供现实案例。
历史沿革
2014年12月29日,高黎贡山隧道正式开工建设。2015年11月28日,中铁隧道局集团首批参建员工进场,迈出高黎贡山隧道建设的第一步。2017年11月24日,国外老牌掘进机“罗宾斯”开始导洞施工,其
盾构机直径达6.39米。然而截至2018年4月22日,该掘进机在累计掘进943米的过程中遭遇了两次“卡壳”,每次均导致停工20天以上。同年,中国自主研发的“彩云号”硬岩掘进机进入施工现场,隧道掘进效率随之提高数倍。
2019年1月27日,高黎贡山隧道1号竖井主井成功掘进到底,井深762.59米打破了中国铁路竖井最深纪录。2020年6月22日,隧道2号竖井主井已顺利完成挖掘,井深达640.2米。次日,1号斜井主井顺利掘进到正洞位置。随着两大关键目标的接连实现,隧道施工开挖作业面由原先的10个增至16个。2021年7月30日,隧道斜井平导与隧道进口端贯通,解决了斜井反坡排水、大涌水施工难题。2023年5月10日,1号竖井副井改绞换装工作正式启动。同年12月1日,高黎贡山隧道1号竖井改绞换装完成,2号竖井完成首模正洞衬砌,标志着大瑞铁路高黎贡山隧道建设全面转入正线施工。
地理环境
地理位置
高黎贡山隧道位于
云南省保山市龙陵县和
德宏傣族景颇族自治州芒市境内,属大瑞铁路怒江车站至龙陵车站区间。进口近靠
怒江傈僳族自治州,紧邻怒江特大桥,怒江车站部分进入隧道;出口位于龙陵县南凹子地,龙陵车站部分进入隧道。
气象条件
高黎贡山隧道所在区域年平均气温14-19℃,极端最高气温30-36℃;年平均降雨量967-2105毫米;最大降雨量2597毫米,月平均降雨量120-260毫米,最大日降雨量100毫米。
水文情况
地表水
高黎贡山隧道所在区域主要地表水为怒江、
龙川江及山间盆地之河水及地表水库水。怒江、龙川江分水岭位于栗坡头、竹子坡、芭蕉凹一带,分水岭
高程2020米。隧道进口端属
怒江傈僳族自治州水系,
分水岭至隧道出口位于龙川江水系。区内主要分布怒江、龙川江的支流芒市河、坝湾河及众多山间沟水、河水,均为常年性流水,主要受大气
降水补给,部分为
基岩裂隙水补给。地表水受降雨控制明显,雨季流量大,枯水季节水量小。地表水系最终向怒江及
瑞丽江汇流。
地下水
浅表地下水以大气降雨为主,局部受地表水体影响。高黎贡山区年降雨量大,
地下水补给丰富,径流短,沿沟谷渗透汇集。平缓地形和发育裂隙地段利于雨水渗入,地下水富水性强,径流途径长,多以泉形式排泄。盆地中松散岩类孔隙水多为补给,与河水互补。
高黎贡山越岭段内地下热水由地理位置相对较高的山区
降水补给。怒江以东地热水补给在北东方向的山区;龙川江以西地热水补给在北西方向的山区;高黎贡山地区邦腊掌-黄草坝亚带地热水的补给源在北部山区。
地形地貌
高黎贡山隧道地处怒江西岸,横断山脉最西部,穿越高黎贡山。属构造剥蚀深切高中山峡谷地貌,区内地面高程为640-2340米,相对高差约1700米,地形起伏大。
地质
高黎贡山隧道所处地质条件复杂,
地层种类高达18种,穿越19条活动断裂带。仅进口段就穿越18种
岩性、12条
断层,出口段则穿越8种岩性、7条断层,即便24次选线、3次完善设计,仍需面对世界级的高地热、高地
应力、高
地震烈度的“三高”挑战。
高地热
高黎贡山隧道地处活跃的地热
水环境,有4条导热断层。周边有温泉上百处,深孔
钻探实测地下水温最高达102
摄氏度。
高地应力
高黎贡山隧道最大埋深1155米,
应力集中,容易发生轻微或中等
岩爆。
高黎贡山位于
印度板块与欧亚板块的碰撞
缝合带,山中的每一块岩石都承受着巨大的压力。而且越是深埋的区域,压力就越大。一旦打破了原本的受力平衡,岩石就可能爆炸,对施工装备和人员的损害难以估量。
高地震烈度
高黎贡山隧道位于滇西南
地震带,地震活动强度非常大,频度高,仅
断层破碎带就要穿越16个。
工程结构
总体布局
高黎贡山隧道全长34.538千米,隧道最大埋深达1155米,平均埋深800米。采用“贯通平导+1座主(副)斜井+2座主(副)竖井”的辅助坑道设置方案,其中,斜井主井长3850米,副井长3870米;1号竖井主井深762.59米,副井深764.74米;2号竖井主井深640.22米,副井深640.36米。
硬件设施
中铁高新工业股份有限公司旗下的中铁装备集团联合中国中铁隧道局集团、中国电建水电十四局及石家庄铁道大学,为大瑞铁路高黎贡山隧道量身打造了大直径敞开式隧道硬岩掘进机“彩云号”。“彩云号”长230米、开挖直径达9.03米、重1900吨,填补了中国9米以上大直径硬岩掘进机的空白。
高黎贡山隧道1号竖井施工采用凿井法,配备了凿井井架、凿井稳车、凿井绞车、整体移动金属模板、FJD-6A型伞钻、中心回转抓岩机等大型专业化机械,形成了
机械化开挖系统、出碴系统、悬吊系统、绞车提升系统等“四系一体”的机械化
输送流水线。实现了打眼、
爆破、出碴、模板安装、混凝土浇筑等全流程机械化作业。
为改善高温、涌水的现场作业环境,云桂铁路云南公司和
中铁隧道局集团有限公司多次联合设计、监理等单位,不断优化巷道式通风方案,加大通风量。对局部高温涌水段注浆封堵,设置了“局扇
诱导风机+冰块降温”专用台架,采购大功率风机和机械
制冷设备,有效解决掌子面降温问题。投入150万元自建日产60吨制冰厂,以满足现场每天近60吨冰块降温需求。
设计参数
功能价值
高黎贡山隧道是
中原地区首次穿越
横断山脉的一项超级工程,它的建设有利于进一步了解和掌握横断山脉的地质情况,积累复杂极端地质条件下隧道的修建技术,也为川藏铁路等复杂艰险山区铁路提供现实案例。