“引汉济渭”先期通水满月 长江黄河如何洞穿秦岭“牵手”

从底部洞穿秦岭 如何精准贯通不错位？

要把汉江的清水送往渭河，就必须要穿越秦岭，秦岭输水隧洞就是“引汉济渭”工程的“大动脉”，这次工程也是人类第一次从底部凿穿秦岭，施工难度世界罕见。打通秦岭输水隧洞到底有多难？从隧洞两端相向打洞，如何才能保证隧道精准贯通不错位呢？

秦岭输水隧洞，全长98.3公里，最大埋深2012米，按照长隧洞分段，每段各从两头相向对打，最后各段进行贯通的经验，2020年前，国内开挖距离最长的隧洞为20千米，而秦岭输水隧洞3号至4号洞贯通距离约21.913千米，4号至5号洞贯通距离约27.259千米。总长度和机动单向贯通开挖长度都是世界难题。

(资料图片)

中铁第一勘察设计院集团有限公司工程师 何金学：隧道超过20公里也没有实践的经验，稍有不慎测量的精度保证不了，就会导致工程的“穿袖子”现象。如果“穿袖子”有可能导致咱工程报废，造成很大的经济损失。

何金学说的“穿袖子”就是施工过程中可能发生从隧洞两端相向打，但对接时相互错开的现象，作为施工的“先行者”，测量人员担负着导航引向的重任，工作容不得一点闪失。面对困难，陕西省引汉济渭公司组织相关专家学者针对项目精准贯通定向测量的技术难题，研究新技术。

中铁第一勘察设计院集团有限公司工程师 何金学：进洞进行联系测量，还有正洞和斜井交叉的地方进行联系测量。采用固定测站、自由测站和边角交会自由网形式进行测量，这是我们发明的一种测量方法，提高测量精度，确保测量精准贯通。

石英含量高达96% 如何“啃”下超硬岩石？

秦岭输水隧洞穿越了3条区域性大断裂、4条次一级断层和33条一般断层，涉及岩性20多种。面对石英含量高达96%、抗压强度高达300多兆帕的围岩，刀头如同在钢板上掘进，有时三四个小时才能掘进1米。工欲善其事，建设者们又是如何必先利其器的呢？

在秦岭输水隧洞4号支洞外，圆形刀盘堆叠成山，这里上千把刀具满身“战痕”。

据了解，TBM也就是全断面硬岩隧道掘进机，掘进中最多时一天换了23把刀。

中铁隧道局引汉济渭项目设备部部长 杨阳：依据现场实际情况、围岩强度，然后进行更换部分的边刀、面刀或者中心刀，然后来看破岩的能力，然后看刀具的完整性是怎样的，选出来适合我们这个工程最合适最优化的。

改造后，刀盘对硬岩的耐受能力明显增强，刀具消耗由0.85把/米降低到0.67把/米，平均每米节约刀具成本达2000元。

岩壁涌水不断 预警处理有何黑科技？

秦岭地质结构复杂，其中，无法绕避断层破碎带有49条，总长2685米，施工中还极易发生突涌水灾害，面对不断从岩壁孔隙中喷涌而出的涌水，建设过程中又有哪些创新科技的助力呢？

总台央视记者 陈烨炜：我现在是在“引汉济渭”工程秦岭隧洞的三号支洞，站在这个洞口，就感觉到背后有一阵一阵的水汽在往外面散播。由于隧道经过富水区，所以在掘进的过程当中，如果经过了断层或者是裂隙，工程队就很有可能面临着突涌水这样的一种风险。

隧洞掘进过程中，从岩壁的孔隙中，涌水喷涌而出，最高一次，日涌水量达80000立方米/天。

中铁第一勘察设计院集团有限公司引汉济渭输水隧洞总设计师 李凌志：提出了基于云模型的深埋隧洞富水断层突涌水危险性等级评价方法，创新了突涌水危险性应急预警和处理技术体系。

基于突涌水预警，中铁隧道局利用水下抗分散剂、聚合物纤维等特殊材料，实现了对隧洞涌水的成功封堵，且封堵率达到89.3%。

中国科学院院士 陈祖煜：突然的涌出来水，隧洞就成了一个河了。那么我们也采用了我们一些激发极化这样一些科学技术来探索到前方有可能出现的，然后采取预案。

中铁隧道局引汉济渭项目工程部部长 吴振役：把水一个是引，二个是排，第三个是截，第四个堵，这样的新技术，然后把我们水一部分是挤到围岩里面，另一部分排到隧底，然后通过那个水泵往斜井外面抽。

秦岭隧洞距离长落差大 如何解决通风难题？

在隧洞内施工，作业人员以及机械设备都需要新鲜的空气，洞内掘进和爆破产生的大量炮烟、废气以及粉尘，也需要及时排到洞外，合理的通风系统至关重要，此次开凿的秦岭隧洞，距离长，落差大，建设者们又是如何解决通风难题的呢？

秦岭输水隧洞超长深埋、山体宽厚，埋深大于1000m的段落长31km，岭脊段洞线两侧4km范围没有辅助坑道条件，致使隧洞施工通风距离超长，风管布置受限、漏风率大等问题极为突出。

通过对10多种通风方式对比，最后，项目组确定了纵向接力的通风方式，结合工程现场实际情况，施工通风采用三阶段进行，在第一阶段和第三阶段施工时采用独头压入式通风和接力式通风，而在第二阶段，创新性使用了自然风。

中铁第一勘察设计院集团有限公司桥隧院水利水电事业部副总工程师 魏军政：首次把自然风在施工通风中考虑进来，在秦岭工程这一块，它只有一个单洞，没有其他旁洞，这个单洞做完之后，两边辅助坑道做完有高差自然风很大，对自然风进行一个全面系统的分析之后，就会找到一个合适的切入点来用它。

利用新方法，秦岭输水隧洞实现了全断面硬岩隧道掘进机施工通风距离16.5公里、钻爆法无轨运输施工通风距离7.2公里，创造了世界纪录。

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