西康鐵路是我國華北、西北地區(qū)連接西南地區(qū)的干線鐵路,國家“九五”重點(diǎn)建設(shè)項目。1996年12月開工,2000年建成,為國家I級單線電氣化鐵路。是繼京滬、京廣、京九、京哈之后,中國第5條南北大通道。鐵路正線長度267.49km。西康鐵路是當(dāng)時中國橋隧比例最高的鐵路,其中著名的秦嶺隧道全長18.46km,最大埋深1600m,隧道長度為當(dāng)時國內(nèi)第一位、世界第六位。該隧道位于陜西省長安縣和柞水縣交界處,在青岔車站與營盤車站之間,由兩座基本平行的單線隧道組成,兩線間距為30m。其中I線隧道長18.452 km,Ⅱ線隧道長18.456 km,隧道兩端高差155m。隧道于1995年1月18 日(先期)正式開工,1999年9月6日全部貫通,2000年8月18日隨西康鐵路一起開通運(yùn)營。
秦嶺隧道地處北秦嶺的中低山區(qū),穿過地段為我國揚(yáng)子陸臺和華北陸臺的交界處,構(gòu)造運(yùn)動頻繁,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂構(gòu)造發(fā)育,隧道通過的巖石為混合片麻巖和混合花崗巖,地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重。其中主要的地質(zhì)災(zāi)害有:斷層、涌水、高地應(yīng)力巖爆、高地?zé)?、高輻射、特硬巖等多種地質(zhì)災(zāi)害。加之長隧獨(dú)頭通風(fēng)和出口反坡排水等困難,鐵道部為此提出6類24個科研項目,組織設(shè)計、科研、施工單位,按照“超前于工程,服務(wù)于工程”的原則,進(jìn)行共同攻關(guān)。
西康鐵路秦嶺隧道在勘測、設(shè)計、施工等方面取得多項創(chuàng)新成果,為我國長大隧道勘測、設(shè)計、施工建設(shè)積累了寶貴的經(jīng)驗。
在選線設(shè)計中,采用了遙感、地面調(diào)繪、多種物探新技術(shù),并與鉆探相結(jié)合,收集了翔實的地形、地質(zhì)資料,從秦嶺地區(qū)46萬m?范圍內(nèi)的17個線路方案中,優(yōu)選出青岔秦嶺隧道(現(xiàn)秦嶺I線隧道)的越嶺方案。
勘測設(shè)計中,采用GPS全球定位系統(tǒng)和V5大地音頻電磁探測儀及遙感技術(shù),達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。洞內(nèi)采用ZED導(dǎo)向系統(tǒng),隧道控制測量橫向貫通誤差為10mm,高程貫通誤差為4mm,測量精度在長大隧道施工中處于先進(jìn)水平。
首次引進(jìn)德國先進(jìn)的大型隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)設(shè)備與施工技術(shù),可連續(xù)完成掘進(jìn),初期支護(hù),仰拱塊安裝,風(fēng)、水、電延伸和自行軌道鋪設(shè)等作業(yè)。施工全過程采用電腦PLC程序控制,實現(xiàn)了無爆破、無振動、無粉塵的工廠化快速掘進(jìn),達(dá)到國際先進(jìn)水平。創(chuàng)造了單口月掘進(jìn)528m和日掘進(jìn)40.5m兩項全國最高記錄。
秦嶺隧道平行導(dǎo)坑掘進(jìn),采用硬巖深孔掏槽技術(shù),在1997年4月份,單口掘進(jìn)456m,創(chuàng)全國鐵路導(dǎo)坑掘進(jìn)最高記錄。
在國內(nèi)首次采用彈性支撐塊式整體道床新型結(jié)構(gòu),克服了舊型整體道床軌道支承塊不可抽換的弊端,改善了列車振動和噪聲條件。在國內(nèi)首次采用一次鋪設(shè)超長無縫線路,為新線鋪設(shè)超長無縫線路積累了經(jīng)驗,填補(bǔ)了我國新線鋪設(shè)長軌無縫線路的空白。自行研制路內(nèi)領(lǐng)先的穿行式圓形襯砌模板臺車(由防水板鋪設(shè)架、具有自穩(wěn)性能的模板總成、穿行架、浮放道岔,后配套等組成),解決了獨(dú)頭運(yùn)輸運(yùn)距長、工作面多、工序干擾大的施工難題,方便定位、脫模,克服了圓形斷面浮力大的問題,提高了生產(chǎn)效率,實現(xiàn)了襯砌混凝土質(zhì)量內(nèi)實外美。
在國內(nèi)長大隧道首次應(yīng)用套靴式(I型)彈性支承塊整體道床新型結(jié)構(gòu)(其施工調(diào)整精度最大誤差2毫米)。應(yīng)用專用機(jī)具,高精度、快速施工彈性整體道床,為高速列車運(yùn)行提供了線路保證。采用的維護(hù)及報警系統(tǒng),填補(bǔ)了我國長大隧道無報警通信的空白,提高了鐵路運(yùn)營中的隧道應(yīng)急報警能力。首次在電氣化接觸網(wǎng)工程中,采用國際先進(jìn)的HVA化學(xué)粘固技術(shù)及螺栓,達(dá)到了不破壞防水層,又便于施工的目的。
隧道進(jìn)出口均設(shè)置了專用污水處理廠,施工污水處理后達(dá)標(biāo)排放,符合國家環(huán)保要求。秦嶺特長隧道的修建,使中國隧道工程建設(shè)從整體上提高到一個新的技術(shù)水平。