白云生处——祁连山隧道纪实

文/柳燕

白云生处
——祁连山隧道纪实

文/柳燕

位于青海省东北部与甘肃省西部边境的祁连山，气候极为复杂,“春不象春,夏不象夏”，“祁连六月雪”,就是对祁连山气候和自然景观的写照。

从门源进入祁连山时，达坂山就像是一道门户，九曲盘绕的公路宛若盘旋的蟠龙，过了这道门户，辽阔壮美的门源百里油菜花田似一幅画卷，展现在世人面前。不远处祁连山却像一个羞涩的少女，扯起白云裁就的纱巾，遮盖了自己秀美的面庞。而笔者的目的地，就是那白云生处、雪线边缘的祁连山隧道施工现场。

施工在白云生处

一路颠簸，祁连山层峦叠嶂白云依依，仿佛一伸手就可以够到天一般。到达祁连山隧道1号斜井的时候，夕阳已经将瑰丽铺满天空，施工现场那些简易的工作房也仿佛处在仙境一般，云生雾绕。

海拔3790米的兰新铁路第二双线祁连山隧道是Ⅰ级高风险隧道，被列为重难点控制工程，全长9.515公里，横跨甘肃、青海两省，最高海拔4345米，平均海拔高达3500～4300米，被誉为兰新铁路第二双线“天字号工程”，是全线建设的控制性重点项目。

祁连山原为古生代的大地槽，后经加里东运动和华力西运动，形成褶皱带。地质条件复杂，不良地质因素多。隧道进口位于青海省门源回族自治县硫磺沟，地表起伏较大，洞身为褶曲发育，部分段落节理裂隙发育，岩体破碎，地质状况为围岩失稳、涌水（泥）、碎屑流等。隧道先后穿过F6、F7大断层，岩石破碎，富含地下水。隧道位于冷龙岭褶皱带，海拔3500～4345 m。隧道施工地段主要为二叠系砂岩夹板岩，包括强风化砂岩、泥质粉砂岩、泥岩，并受F6断层影响带，围岩裂隙水较为丰富，平均涌水量约为6000 m3/d，渗水严重，拱部滴水。

自然条件恶劣、地质复杂，工期又紧张，“三座大山”无时不在压迫着中国铁建二十局集团公司副总经理兼兰新二线甘青段项目经理任少强的神经。由于环境恶劣，首先要解决施工人员的生理适应问题。有着数十年高原施工经验的祁连山掘进队，在任少强的带领下，参照修建青藏铁路时的做法，投资4000多万元建立两座习服基地、两所工地医院、一所大型制氧站、8座净化水站，建立完善的供暖系统，对所有员工实行免费医疗，为员工高原施工撑起生命保护伞。

任少强说：“在高海拔地区要让队伍上得去、稳得住、干得好，就必须要以人为本，这是国有企业文化的一部分，也是祁连山掘进队的精神法宝。”

施工人员的保障解决了，技术保障也得跟上。面对具有“地下泥石流”之称的碎屑流等“拦路虎”，祁连山隧道项目部加大科技攻关投入，并花1.5亿元引进世界上最先进最齐全的隧道掘进设备。日本多功能钻机、意大利喷浆机械手、德国挖掘装载机等隧道掘进利器……祁连山隧道好像成了现代隧道掘进设备的展示馆。

“祁连山隧道是我国首条设计时速超过200公里的高原高速铁路隧道，我们必须要用一流的技术和一流的保障把它打造成精品工程。”任少强告诉笔者，他内心给自己和祁连山掘进队设定的目标是：在工程质量和科研成果方面，祁连山隧道要超过风火山隧道。

攻克科技难关

开工三年来，经验丰富的任少强也不禁有些挠头，祁连山隧道实在像是一个调皮的顽童——时不时的捣乱和恶作剧频生。

由于自然环境恶劣，缺氧对施工人员的伤害比较大。祁连山虽然没有青藏线的风火山隧道海拔高，但是祁连山隧道属于长大隧道的洞室施工，施工难度更大、施工更艰苦。洞室内施工人员和机械的需氧量非常巨大，通风设备都是采用最先进的设备，但是送风进洞却是有限的，事倍功半。洞室里的机械和人员都需要大量氧气，尤其是机械，耗氧量是非常巨大的，越是缺氧的情况机械运转就越需要大量的氧，排出的废气也越巨大，形成一个恶性循环。目前任少强带领他的团队为了解决这个问题，专门做实验，打通风井，长大隧道的洞室内的缺氧程度是否可以用海拔高度来确定缺氧级别，还没有最后的论证。

祁连山层峦叠嶂白云依依，仿佛一伸手就可以够到天一般

相比风火山隧道单一的一级难题来说，祁连山隧道的特点是许多二级难题搅和在一起：开挖断面大、软弱围岩、腹水量大、高原防冻害、冻害施工等等，这些难题形成了动态交错，不断变化、升级，难度系数急剧增加，“祁连山隧道成为集宜万线的齐岳山隧道、马鹿箐隧道和野三关隧道以及渝怀线的圆梁山隧道四个有名气的腹水隧道的难点于一身。”任少强笑言这是铁道领域的专家如是总结。更说明了祁连山隧道实际的难度是何等的巨大，尤其是碎屑流，就是软弱围岩断层腹水挟带碎石涌水大量涌水，既频繁量又大，给施工制造了非常大的困难。

极高地应力引起的软弱围岩大变形是另外的一个难点，尤为突出，更加上这个大变形是跟别的难点结合并动态变化的，形成了非常大的难题。水和软岩结合起来，这个难点非常大，软弱地带涌水，水量很大，软弱围岩的破碎带非常严重，不断的塌方，最后形成了类似堰塞湖的状态。我们有三个领导在一次涌水的时候去视察，结果又一次突发大涌水涌出，将一行人都卷进水里，幸亏及时捞救，没有出现安全事故。任少强骄傲的说，这些难题虽然给施工造成了很大的困难，但是我们经过大量试验段和各种解决方法，目前已经较好的解决了。

防冻害结合大断面，也是一个世界级创新。祁连山隧道为季节性冻土隧道，季节性冻土地表冻结层以下是正温，永远不会冻结，隧道建成后，寒季洞口段内部冷空气进入，形成负温负温，环境温度的负温去干扰地下，在洞体周围形成冻结圈，富水地段冻胀产生冻害。防冻害重点是控制洞体周围冻结圈、地层裂隙水畅排至水沟或泄水洞，直至洞外，不能在冻结圈冻结，因此施工时洞口采用了“五层夹心饼”的方式，阻隔环境温度干扰地层温度，大大的缩小了冻融圈，避免了水融化，从而避免冻胀冻害的发生。再加上地下泄水洞的方式，将地层下的水顺利排出，保证了隧道防冻害工程的成功防冻。洞口段温度一低，周边负温传递下去就会冻结，施工中采用蜂窝工艺来解决大断面防冻的问题。软弱围岩富水带也掌握了方法攻克了，对于碎屑流问题，现在采取迂回导洞的方法，开一个平行的导洞，把水排掉。水是最主要的问题，水是动态的联系，如果把水解决掉，洞室内没有水，那所有的难点就迎刃而解了。整个祁连山隧道的难点可总结为4个二级难点，2个小点，1个安全高风险难点。体现在软、大、水，软岩和硬岩结合点上，所有的难点就动态交错结合起来了，使得难度系数徒然提高一大截。

相比风火山隧道单一的一级难题来说，祁连山隧道的特点是许多二级难题搅和在一起

任重道远继续挑战

笔者看到祁连山隧道还有很多“怪现象”：斜井和正洞一通，就形成冰锥，还有空气倒流现象，导致洞内施工空气稀少、雾气非常大，能见度只有1米。常识里，风是从低处往高处流、是从热处往冷处流，但是在祁连山隧道里确是反的，愣是出现了风是从高处往低处流、是从冷处往热处流的现象，任少强无奈说“我请了很多专家都研究不出来原理，没办法，只能加大通风机，把雾气抽出去，把问题先解决掉。”但是不知道在后面运营阶段会不会继续出现这样的现象？

风倒流，在隧道内形成一两公里的超低能见度的雾区，会不会对运营的列车产生不良影响？现在已经形成了窗口效应，在施工阶段是很严重的，6月份了，还有一两米厚的冰不能融化，施工的时候只能是用人工除冰，但是如果这个问题解决不掉的话，等运营的时候，无砟轨道比较薄，要是依旧在洞内凝结一两米厚的冰层的话，怎么运营呢？这种现象还会不会继续发生呢？

笔者注意到说这些问题的任少强有些担忧，同时却用了很坚定的手势，有些矛盾的肢体语言却表达出不管祁连山隧道给出何种难题，都不会成为任少强难以逾越的沟壑。

海拔高度在4000米以上的地方，称为雪线，一般而言，冰天雪地，万物绝迹。然而，祁连山的雪线之上，常常会出现逆反的生物奇观。在浅雪的山层之中，有名为雪山草甸植物的蘑菇状蚕缀，还有珍贵的药材——高山雪莲，以及一种生长在风蚀的岩石下的雪山草。因此，雪莲、蚕缀、雪山草又合称为祁连山雪线上的“岁寒三友”。如今，祁连山上有了岁寒新友——那就是任少强和他带领的祁连山掘进队。