歐美公司望而卻步，中國900天就建成中亞最長隧道

2016年2月，中亞最長隧道——全長19.2公里、開挖總長度47公里的烏茲別克卡姆奇克隧道全隧貫通。由於地質條件複雜，且當地冬季施工條件惡劣，卡姆奇克隧道的施工難度較大、安全風險較高，歐美望而卻步，最後中國承接了隧道施工合同，用900天時間完成了主、輔隧道的修建，使天塹變通途。

開挖隧道要經過7個地質斷層，中等強度的岩爆就發生了3000多次

隧道最大埋深1275米，埋深超過700米的地段總長達7千米。隧道大埋深地段圍岩為石英斑岩、花崗斑岩、花崗正長岩等脆性岩層，隧址區發育了與隧道軸線基本平行或呈小角度相交的西北走向大斷裂帶，更不利的是，隧址區的斷層都是傾角大於70°的陡傾逆斷層，而烏茲別克方面因缺乏觀測無法向中國施工方提供隧道地區的實測地應力資料。

（卡姆奇克隧道位置圖）

所謂岩爆，就是山體爆破時，經常發生的岩石爆裂彈射情況，力量較大時甚至可以彈射到七八米之外，這對施工帶來了巨大的負面影響。

隧道施工中，僅中等強度以上的岩爆就達3000多次，其中95%以上的岩爆出現在拱頂——拱腰段，只有少量岩爆出現在隧道邊牆，其中最嚴重的一次岩爆甚至坍塌近2000立方米。

這麼可怕的岩爆，中國施工隊是如何克服的？

克服岩爆有多種方法，總體上是通過爆破解除岩體應力，或者通過支護措施增大承載能力。

1、設置中空預應力錨桿增大承載能力

開挖隧道時，不斷向前推進的工作面因酷似鋪在地面上的手掌/爪子而得名掌子面，掌子面最前面的情況是最有可能發生變化的，因此在施工中，可以在掌子面前方用一種被稱為超前正面漲殼式中空預應力錨桿的裝置向前伸長一大段，插入土體或岩體中，錨桿長度一般設置為2倍的爆破進尺深度。這樣一來，錨桿既可以通過環箍作用增大承載能力，又內置感測器可以監測儀器周圍的岩體應力變化。

（隧道施工現場）

2、超前導洞法和水平地應力隔斷法釋放超前應力

採用超前導洞法和水平地應力隔斷法進行超前應力釋放也有助於降低岩爆發生的可能性。

超前導洞就是通過擴大管道形成洞狀構造，在開挖前先在面上挖出一些小洞，使得岩石積累的能量在洞內先釋放一部分，以這種方式保證開挖安全性的措施。

3、用台階法降低圍岩鬆動脫落可能性

在中岩爆及以下區段，施工單位採取台階法開挖，有效地降低了圍岩發生岩爆的可能性，提升了安全性。

台階法指的是在穩定性較差的岩層中施工時，將整個掌子面分成幾層，形成台階狀，然後對於幾層台階，先開挖上半斷面，待開挖至一定長度後再同時開挖下半斷面，上、下半斷面同時並進的施工方式。

4、鑽爆法提前釋放岩體應力，消除岩爆隱患

在隧道施工中，用鑽爆法可以提前釋放岩體應力，消除岩爆隱患。

鑽爆法指的是通過鑽孔以及在鑽孔中安裝炸藥後爆破的方式挖掘岩體。在炸藥爆炸之後，本來存在岩爆隱患的部分岩體會因爆炸直接脫落，這種做法類似於火箭炮掃雷，通過爆炸將可能存在的隱患全部根除。針對施工來說，鑽爆法不需要人員接近處理危險區域的岩體，因而能保證人員的安全。

（卡姆奇克隧道內部）

5、仿鋼纖維混凝土及特殊錨桿控制應力釋放

在混凝土的選擇上，卡姆奇克隧道施工中選用的是不是普通混凝土而是CF30納米仿鋼纖維混凝土。與普通混凝土相比，CF30納米仿鋼纖維混凝土的和易性較好，抗壓強度較高，抗裂強度較高，一次噴混厚度較大，適用於強岩爆隧道段的岩爆防冶。

在錨桿選擇上，為了應對岩爆，選用了水脹式錨桿和漲殼式中奪預應力錨桿。

結語

在隧道的施工中，施工團隊克服了一系列難題，僅用900天就順利完成了全長19.2公里的卡姆奇克主隧道的貫通和安全洞、斜井及聯絡通道總長47.3公里的開挖，比原計劃提前了近100天，創造了中國企業海外隧道施工的新紀錄。並且，在如此短的工期內，施工團隊實現了施工安全和施工進度兼顧，做到了在近10公里的岩爆區間，沒有發生一起因為岩爆造成的人員傷害事故。

相比之下，歐美髮達國家在隧道施工速度上與中國差距較大，比如瑞士的聖哥達基線隧道長度為57公里，但足足修了17年；阿爾卑斯山附近的Brenner Base Tunnel長度約為55公里，預計用20年時間修成，而且不排除這條隧道工期拖延的可能性。

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