大瑤山隧道
大瑤山隧道位於廣東省韶關市樂昌市，京廣鐵路坪石-樂昌區間上，自北向南穿過瑤山。隧道全長14.295公里，曾經是中國最長的鐵路隧道[1]。大瑤山隧道的開通，使京廣鐵路的時速從50公里增至100公里以上，加強了嶺南地區與內地的交通聯繫。
| 大瑤山隧道 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 大瑤山隧道北端出口 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 概覽 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 正式名稱 | 京廣鐵路大瑤山隧道 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 地點 |  中國廣東省韶關市 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 狀況 | 使用中 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 鐵路線 | 京廣鐵路 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 貫穿 | 瑤山 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 營運數據 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 動工於 | 1981年11月 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 貫通於 | 1987年5月6日 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 啟用於 | 1988年11月6日 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 總造價 | 2.68億元 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 施工單位 | 鐵道部隧道工程局 廣州鐵路局 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 技術數據 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 長度 | 14.29公里 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 軌道數目 | 複線鐵路 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 軌距 | 標準鐵軌 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電氣化方式 | 高架電纜25千伏 50赫茲 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 營運速度 | 115km/h | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 限界高度 | 11米 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 限界闊度 | 9米 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 最大埋深 | 910米 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 路綫圖 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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背景
瑤山是南嶺的一條支脈，位於湘粵兩省交界處、坪石至樂昌間的武江西岸，海拔高達1500米[2]。瑤山附近地勢險峻，一旁的武江水流湍急，附近區域人煙稀少，交通也不便利[3][2]。
地質背景
隧道穿過的地區地質結構複雜，岩石風化嚴重，斷層眾多，湧水量大[4][5]。隧道進出口兩端為震旦、寒武系淺變質碎屑岩[6]，隧道中部為泥盆統桂頭群砂礫岩、砂岩、頁岩及東崗組的白雲岩、灰岩、白雲質灰岩、泥灰岩等[6]，而隧道經過的地段大部分為IV、V類圍岩[6]，其中軟弱圍岩佔17%[2]。
隧道區位於湘桂經向構造東端、南嶺緯向構造中段南側、粵北山字型的脊柱部位。這個區域內經歷了多次構造運動，不同構造體系相互干擾、交接重合使本區的山脈構造錯綜複雜[6]。
全隧道分佈有20條斷層帶，在隧道中間部位出現兩側沖斷層，規模較大，相背傾斜，各自上盤相對逆沖推復，中間陷落，破碎帶和影響帶寬465米，即九號斷層[2]。
歷史背景
1929年3月，粵漢鐵路株韶段工程局在廣州成立，凌鴻勛擔任總工程師[7]。凌鴻勛上任後，否定了英國工程師所制定的需要建設大量隧道的方案，將粵漢鐵路改為繞着武江河谷一路蜿蜒，到樂昌再筆直南下韶關（即京廣坪樂舊線），從而繞開險峻的大瑤山[7]。此方案減少了工期和成本，但是線路所經的山勢險峻、地形複雜，線路的里程長、曲線半徑小、坡度大。在京廣鐵路改造為雙線鐵路時，為提高列車的運行速度，大瑤山隧道被提上計劃[2]。
施工過程
測繪
鐵道部第四設計院於1978年春節進行武水右岸雙繞線的勘測，包括107平方公里的地形測繪，1181個地質點的勘察和49個孔深總量達5700米的鑽探，以及大面積的水文調查，還有航空照片與衛星照片的判釋，最終制定了施工方案[2]。
設計
1978年—1988年間，鐵四院橋隧處高級工程師厲自凡總體負責大瑤山隧道的設計工作，並配合施工。[8][9][10][11]
施工
1981年11月，大瑤山隧道正式開工。在隧道正式動工前，厲自凡等相關領域專家曾前往日本青函隧道多次考察學習，與日本隧道專家交流[2][12]，並於1978年參加在日本召開的國際隧道協會技術交流會[13]。隨後，施工方又引進各種大型機械設備48項269台，與國產設備配套後形成了破岩、裝運、支護、注漿四條作業流水線，效率大為提高[2]。自1982年至1985年，進出口單口平均月成洞均達到100米以上，全隧道曾創月成洞521米的速度紀錄[2]。
大瑤山隧道的縱切面為中間高，兩端低，這樣設計的為了便於向兩端排水及施工時出碴。工程採用「三斜一豎」的施工方案，在王夢恕的帶領下[14]，全面運用新奧法原理施工[1][3]。
1985年4月，豎井平導發生湧水，每晝夜4175立方米，含泥量10%～20%，淹沒豎井393米，井下機電設備44台報廢；為解決問題，施工隊開鑿迂迴導坑1200米，於1986年3月放水後，再作封堵[2]。
九號斷層
九號斷層埋深600～700米，長465米，其中165米為強烈擠壓帶，泥灰岩及斷層泥貫穿於灰岩溶蝕及泥灰岩中，界面紛多，密集穿插，是隧道建設的難關[2]，甚至到運營時依然是隧道的隱患[15]。
厲自凡處理了九號斷層不良地質地段罕見的的坍塌和湧水問題[16]。在隧道支護襯砌的設計中，學習借鑑國外「新奧法」，首次設計了複合襯砌[11][17]，大大減少了木材和人力的使用，為大規模機械化施工創造了更寬敞的施工場地，有效加速了工程的進展。[10]
1985年12月，時任國務院副總理萬里就九號斷層問題，邀請地質礦產部、水利電力部協同鐵道部多位專家前往現場勘察。1986年4月，設計、施工、建設、科研與有關院校47人組成技術攻關組，下設「地質預報預探、開挖方案、注漿堵水、支護襯砌、圍岩變形量測」五個專業。1986年10月，施工進入九號斷層；彼時，施工現場圍岩極為破碎，湧水每晝夜4.2萬噸，於是施工方決定在右側開挖平行導坑，鑽探超前，並排水降壓。施工隊進行到研磨泥帶時，泥石俱下，湧水如注，日進不足一米；於是，他們採用錨杆管棚支護、預注漿加固圍岩，並改為上半斷面開挖、設置臨時仰拱，擴大後全斷面用鋼骨架襯砌，然後鋪設塑料防水板，再二次模注的方法。[2]
完工
自開工以來，施工方前後應對大小坍方94次、湧水27次[2]。經過4000多名工人5年的建設，隧道於1987年5月6日成功貫通，萬里副總理親臨現場見證[2]。全隧道經貫通測量，橫向差17.3毫米，高程差4.6毫米，方向閉合差3.08秒，精度為6.2萬分之一，屬世界先進水平。[2]隨後，全隧道土建於1987年12月完成，工程轉入鋪軌與通信、信號、電力、電化四電工序的安裝[2]。
1988年底，京廣鐵路衡廣複線開通，使京廣鐵路通過能力提高了1.8倍[15]。大瑤山隧道完工後，京廣鐵路坪石至樂昌間的運營里程縮短了約15公里，也使鐵路避開了沿河地質不良地段，預留了武水峽谷開發水利資源的條件[3]。隧道修建過程中的一系列重要科研成果，對此後國內隧道及地下工程的修建產生了深遠影響，修建中的新技術先後榮獲鐵道部和國家科技進步特等獎[3]。
獲得獎項
1992年，「大瑤山長大鐵路隧道修建新技術」項目獲得國家科學技術進步獎特等獎[3][9]。
運營情況
作為京廣鐵路正線區間的一部分，大瑤山隧道自開通以來就有大量列車經過。2017年時，平常每天就有372趟列車通過隧道，而在2017年春運期間每天接近500趟，平均每3分鐘就有一趟列車經過[15]。
存在問題與後續維護
由於地質構造複雜、斷層多、地下水系發達，開通運營後，隧道涌沙、湧水現象頻繁，京廣鐵路甚至因地質災害中斷運營5次[15]。因此，隧道通車後，原坪石-樂昌的舊線也作為戰備路線被保留，直到2006年被洪水摧毀[18]。另外，由於九號斷層的湧水未根治，隧道維護部門在中部的牆腳設置了泄水管道，並繼續整治各集中出水點[2]。
為確保隧道的安全，從1990年開始，廣州局集團每天都有20名工人在隧道里巡邏，清理排水溝里的積水和沙子，以免積水和淤泥阻塞鐵路[19][15]。
參見
參考資料
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- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 中国铁路总公司. www.china-railway.com.cn. 2016-01-21 [2019-03-14]. （原始內容存檔於2019-03-27）.
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- ^ 【新春走基层】大瑶山隧道：黑暗中坚守20年的“守隧人”_新闻频道_央视网(cctv.com). news.cctv.com. [2019-03-14]. （原始內容存檔於2019-03-27）.
外部連結
- 李光煜，朱祚鐸，江鳴明. 大瑶山隧道现场测试及稳定性分析. 岩土力學 (中國知網). 1988年12月, 9 (4) [2019年3月14日]. （原始內容 (pdf)存檔於2019年3月27日）.