央广网榆林9月7日消息（记者郭淼）9月6日上午，经过1000多天的施工，蒙华铁路全线重难点控制性工程、头号极高风险隧道——阳城隧道顺利贯通。

　　阳城隧道位于陕西省靖边县龙洲镇境内，属于毛乌素沙漠向黄土梁峁过渡地段，全长7108米，最大埋深约213米，为单洞双线隧道，进口明洞长9米，出口明洞长28.82米，设置2座斜井。阳城隧道围岩以第四系砂质新黄土、富水砂质黄土、土砂互层、砂层、全风化到强风化白垩系砂岩为主，级别为IV到VI级，是100%的软弱围岩，被称为软弱围岩的“地质博物馆”。

　　复杂地质：“魔鬼区域”横亘建设者面前

　　2015年9月进场现场踏勘时，中铁十七局集团蒙华铁路项目部了解到阳城隧道地处区域冲沟发育，沟壑纵横，是典型的黄土高原侵蚀性梁峁沟谷地貌。隧道涉及围岩呈松散状，成岩作用差，存在地下水。在图纸审核时，他们还发现，不仅要反复通过地质复杂的土石分界，而且多处存在物探异常带，是隧道施工的“魔鬼区域”。

　　如果把隧道施工看作是开凿窑洞，那么土质越牢固稳定性就越好。而阳城隧道土质松软，承载力低，极易发生坍塌等事故。在这样的地质环境中开凿出一条隧道，难度可想而知。

　　“阳城隧道内的白垩系砂岩，就像一块千层蛋糕，开挖后易引起土石掉落、塌方等连锁反应。而且这种围岩遇水极易软化成泥。随着地下水含量的增加，还会形成大量泥沙混合物，初支易发生大变形、坍塌。”中铁十七局集团蒙华铁路项目部经理陈自明介绍。

　　复杂的地质环境并没有将该项目员工吓倒，他们克服了隧道进洞、斜井挑顶、富水砂质黄土段开挖等困难，在前期的V级围岩开挖中，阳城隧道每月的进尺都保持在70米以上。

　　专家会诊：定性罕见VI级围岩

　　“阳城隧道围岩等级调整为VI级，实属国内罕见！”随着阳城隧道的掘进，围岩、地质情况却越来越复杂。为掌握围岩情况，在蒙华铁路公司的牵头组织下，该项目邀请到西南交通大学、北京交大等单位的10多名专家多次踏勘现场后，得出一致结论。

　　原来，在2016年3月底时，阳城隧道掘进到1号斜井洞身段距离正洞约100米处，遭遇富水砂层，边墙溜塌，隧底冒水；2016年9月，在1号斜井进入正洞施工160多米后，正当大家认为施工出现曙光的时候，正洞两个掌子面围岩发生变化，隧道底部是坚硬的石头，而顶部则是松软的泥土，开挖后，极易造成溜塌、涌砂……阳城隧道的月进尺一下子降到仅有4米，施工几乎处于半瘫痪状态。

　　让掌子面作业的工人们更加吃惊的是，阳城隧道掌子面的围岩为饱和粉细砂层和砂质新黄土，与地下水形成一种独特的流塑状物质，没有一点自稳能力，随时都有塌方的危险。

　　“遇见这种情况后，我们立即采用TGP、地质雷达、地质钻探取芯等进行超前地质预报，确定阳城隧道正在穿越古冲沟。开挖过程中，土石界面变化频繁，有时一个掌子面同时存在白垩系砂岩、砂质新黄土、土砂互层、砂层等多种围岩。”该项目一工区经理屈振荣感慨道。据他介绍，阳城隧道要通过的古冲沟壁、古冲沟、全风化白垩系砂岩段落，是三类不同的围岩结构。

　　智慧施工：让“软柿子”变成“冻柿子”

　　为顺利通过自稳能力差、风险高的古冲沟围岩段，蒙华铁路公司董事长、党委书记张梅多次到阳城隧道指导施工，业主、设计、施工、监理等单位技术骨干组成联合现场工作组，驻扎现场解决难题，并根据阳城隧道的施工情况，进一步优化施工方案，合理配置资源等。

　　降低古冲沟围岩内含水量是保证隧道施工的关键一环。经过项目人员的仔细对比，反复试验，他们最后决定采用真空降水降低围岩含水量。所谓真空降水是指在掌子面及各台阶埋设一定数量的降水管，通过真空泵将围岩内的水负压排出，这样就可以保持围岩的相对干燥。

　　该项目主要采用的是超前真空降水和重力式真空降水两种方式。其中，超前真空降水主要分布在上、中台阶和下台阶。通过对现场水量的记录、开挖效果经验的总结，项目部在台阶处布置双排线性降水管，每排距离初支面不小于1米，防止支护过程中对围岩扰动从而出现井点漏气，单排行距不小于0.5米，防止距离太小发生串孔，同时，在降水管外包双层100目滤网，隔住细沙。而重力式真空降水在初支仰拱接近下台阶处隧道中线两侧各3.5米处施做，在隧道中线两侧纵向分开布置，单侧纵向间距16米，双侧纵向间距8米。

　　同时，他们还采用了超前泄水孔、集水井等进行排水。所谓超前泄水就是将数量众多的排水管打进掌子面内部30米左右，让掌子面的水从排水管中流出来，达到降低水位的目的。他们还在掌子面附近设置集水井，将掌子面排出的水全部收集起来，利用水泵将地下水抽到水沟电缆槽里，地下水就沿着水沟电缆槽排到隧道外。多种降水方式的有效结合，顺利将围岩中的水排出。

　　排出围岩中的水之后，为增强初支结构，该项目将初支混凝土厚度从27公分升级到37公分。他们还采取超前水平旋喷桩、帷幕注浆、超前导管注浆、径向注浆等措施，对周边围岩进行注浆加固，提高围岩空隙填充率和围岩自稳能力，把“软柿子”变成“冻柿子”，为隧道安全开挖打下坚实基础。

　　“掌子面开挖前，我们在拱部150度的范围内打设83根3.5米到4米长的超前密排小导管，预防开挖后拱部掉块现象发生。同时，我们通过对小导管进行超前注浆，在隧道轮廓外形成一个结实的拱形结构，提高掌子面拱部以上的自稳能力，降低隧道土石方塌落的风险。”该项目一工区总工程师耿启军介绍。

　　除了提高围岩自稳能力之外，他们还建立了信息化监控量测预警系统，每天测量数据输进电脑，相关管理人员就能第一时间收到信息，提前掌握围岩情况，根据数据及时采取措施。

　　同时，在阳城隧道施工中，还创新性地采用了6台24米液压长栈桥、4台湿喷机械手等大型机械设备，应用了三台阶开挖工法等，全方位实现了机械化生产，提高了施工效率。

　　该项目通过合理组织施工，考察清楚围岩本质，边施工边总结古冲沟段的施工经验，不仅让阳城隧道每天的进尺最多可达1.2米，而且施工三年多无一安全事故。在他们的努力下，成功穿越长达1166米的稀有古冲沟地质。

　　阳城隧道的顺利贯通，为蒙华铁路按时通车提供了保证。据悉，蒙华铁路全长1814.5公里，规划设计输送能力为2亿吨，是目前世界上一次建成里程最长的重载铁路和国内规模最大的运煤专线。建成后的蒙华铁路，在完善区域路网布局，促进华中“中三角”地区和长江中游城市群建设与经济发展上具有重要战略意义。