7月6日，經過2600余天的艱苦鏖戰(zhàn)，由中鐵隧道局施工的渭武高速公路全線控制性工程——木寨嶺特長隧道順利貫通，為渭武高速公路年底全線通車打下堅實基礎。木寨嶺隧道的貫通，標志著我國在攻克世界級隧道施工難題方面取得新的重大突破。
特長隧道通南北特長隧道通南北
渭武高速公路是絲綢之路經濟帶甘肅段交通骨干網絡的重要路段，對于深入貫徹國家“一帶一路”戰(zhàn)略和落實國家進一步支持甘肅經濟社會發(fā)展、促進西北及西南的交通運輸、加快外向型經濟發(fā)展步伐具有十分重要的意義。渭武高速公路全長237.74公里，是甘肅省迄今為止投資規(guī)模最大、建設難度極高的高速公路建設項目。
木寨嶺特長隧道位于甘肅省定西市漳縣、岷縣兩縣交界，全長15.2公里。作為甘肅公路建設史上最長的公路隧道，隧道穿越最高海拔3200多米的漳河、洮河流域分水嶺和多個地塊交界地帶．地質構造復雜、斷裂活動強烈。隧道采用雙向四車道設計，最大設計時速80公里，線路走向與G212國道線走向基本一至，與蘭渝鐵路木寨嶺隧道平面距高約900至1200米，垂直高約60至100米。
一條15.2公里的隧道，在常規(guī)地質條件下，兩三年的時間就可以打通。但是在木寨嶺，卻用了7年多的時間。這條隧道的建設難點到底在哪里？
軟巖隧道大變形
木寨嶺隧道區(qū)域位于四大地質構造板塊交界地帶，具有地質構造復雜、地應力高度集中、巖體軟弱破碎、褶皺帶活動強烈、圍巖大變形等特點。隧道地質構造極為復雜，有3個背斜、3個向斜構造，6處褶皺和12條大斷層，圍巖以松散怕水的炭質板巖為主，全隧均為Ⅴ級圍巖，整體性差，自穩(wěn)能力弱，易掉塊坍塌。同時，隧道穿越地層最大埋深達629.1米，埋深超500米的隧段超過了60%，屬極高應力區(qū)，且地下水發(fā)育，大部分段落有股狀水，局部有突涌水。自2016年5月進場施工以來，木寨嶺隧道軟巖大變形情況就十分嚴重，擠壓變形速率快、變形歷時長、變形量大，隧道單邊最大變形量超過2000毫米，刷新了國內紀錄。
因其變形量級已突破國內外隧道和地下工程界以往所遵循的巖石力學理論和隧道建造實踐的認知水平，超出了現行規(guī)范和標準范圍，在設計和施工方面無可供借鑒的成功經驗，難以預測圍巖的變化規(guī)律，被國內地下工程界院士、專家及學者稱為“隧道建設史上罕見的世界性難題”。
科技攻關破難題
為解決木寨嶺隧道建設過程中遇到的各種施工和技術難題，中鐵隧道局技術團隊在總結蘭渝鐵路木寨嶺隧道建設經驗的基礎上，深入現場對地質因素、圍巖狀況進行調研，召開高原高寒高地應力軟巖大變形隧道施工科技大會。
依托院士專家工作站開展的研究，技術團隊積極探索研究，創(chuàng)新性提出隧道場解重構理論，即在核心擾動區(qū)主動重構圍巖剛度，誘導應力調整的隧道施工場變控制方法，以提高圍巖剛度的主動控制代替拱架支護的被動約束。
建設者和專家院士通過50多次論證實踐，最終形成了新型軟巖隧道大變形治理技術與方法。即通過網狀的錨索系統(tǒng)，將松散易碎的巖體壓實，形成拱形承載結構，提高了巖體的穩(wěn)定性。
技術團隊介紹：“這些打進巖體里的錨索，就像納鞋底一樣，把炭質板巖串起來壓緊，起到了加固的效果，也就是提高巖體的剛度，控制它的變形。同時還可以把極高的水平壓力和垂直壓力分散到巖體中，再通過單層拱架抵抗后期的變形，實現支護一次成功，讓隧道單側最大形變從原來2米降到了30厘米。”
在應用此項技術后，圍巖變形量顯著降低，解決了初期支護連續(xù)拆換的問題，大幅度提升施工效率，在經過多次現場試驗優(yōu)化和持續(xù)試驗總結后，徹底扭轉了前期頻繁換拱、返工浪費、進度停滯的被動局面，使項目在保障安全和質量的前提下，圓滿地完成了隧道建設任務。
預應力錨索支護新技術的應用，為高地應力軟巖隧道順利、高效、安全建設開辟一條嶄新道路。中鐵隧道局渭武高速土建6標作為國內率先實施預應力錨索支護方案的隧道項目，受到了社會各界和廣大媒體的高度關注。同時，技術團隊取得了基于隧道場解重構理論的圍巖支護方法及系統(tǒng)、軟巖小孔徑深孔成孔設備等多項發(fā)明專利，目前,這一系列研究成果已在全國10多個隧道項目中推廣應用。
鋪就發(fā)展幸福路
隧道通車后，只需要不到12分鐘就可以通過原來需要1個小時的木寨嶺，而且過往車輛不用再經過212國道連續(xù)13公里的長下坡，行車效率將大大提高，行車安全也將得到保障。渭武高速全線通車后，渭源至武都兩地間的行車時間也將從4個小時縮短到2個半小時，屆時我國高速路網南北方向主干線之一的G75蘭州至海口國家高速公路也將全線通車，將極大地改善區(qū)域交通條件及投資環(huán)境，對促進沿線礦產資源開發(fā)、旅游資源開發(fā)、帶動沿線經濟發(fā)展、促進區(qū)域資源優(yōu)勢向經濟優(yōu)勢轉化，具有十分重要的作用。
未來，岷縣、漳縣盛產的當歸、黃芪、黨參等238種中藥材，金、銻、石油等礦產資源可以更快地運往全國各地，更多的游客可以走進遮陽山、貴清山、狼渡濕地草原、岷州會議紀念館、紅軍鹽井紀念館等旅游景區(qū)，真正惠及公路沿線群眾生產生活，促進經濟社會可持續(xù)發(fā)展。
