國道351夾金山隧道工程是交通運輸部“十四五”發展規劃建設項目、省委省政府“我為群眾辦實事”的重大民生工程,由四川省公路規劃勘察設計研究院有限公司勘察設計、四川省公路院工程監理有限公司監理。夾金山又名“甲金山”,藏語稱為“甲幾”,意為很高很陡的山,是青衣江和大渡河的分水嶺,也是橫亙在雅安和阿壩之間的天險,更是90年前中央紅軍長征途中翻越的第一座大雪山,鐫刻著中國革命史上的偉大篇章。
新華社《大國總師》第二季,專訪公司隧道分院院長、夾金山隧道總設計師林國進,詳述夾金山隧道的設計故事。
夾金山,中央紅軍長征途中翻越的第一座大雪山。 當地,流傳著一首民謠:“夾金山,夾金山,鳥兒飛不過,凡人不敢攀。要想越過夾金山,除非神仙到人間”,道盡夾金山的“險”和“難”。 90多年前,紅軍戰士在這里創造了人類意志的奇跡;90多年后,隧道設計師林國進和團隊在這座大山腹地,開啟了一場現代版的“穿越”之戰,讓天塹變通途。 今天,《大國總師》專訪夾金山隧道項目勘察設計總負責人林國進,聽他講講如何突破極限,打通這條穿山路。 1 在建設與保護間尋找平衡點 林國進從事隧道設計工作已近30年,主持設計的隧道超過600座,而夾金山隧道,無疑是他職業生涯中最具挑戰的一個。 夾金山海拔4000多米,氣候惡劣、變幻無常。在這里,修建隧道需要面臨三大極限環境挑戰:高寒、高海拔、高生態環境敏感。在這“三高”中,最讓林國進頭疼的還是生態敏感。 夾金山隧道所在區域涉及大熊貓國家公園保護區、世界自然遺產核心區、夾金山國家森林公園等環境敏感區。“絕對不能突破大熊貓棲息地保護地的核心區,一寸都不能進去”,這是林國進設定的不可逾越的底線。 “按照常規,隧道軸線上的鉆孔能最準確查明地質條件,但需要修便道,必然破壞地表植被。”林國進說。 于是,林國進放棄正對隧道軸線的鉆孔方案,選擇在原有老路附近進行鉆孔,雖然增加了地質判斷的難度,卻最大程度保護了生態環境。 建隧道面臨的另一大難題是地質問題。夾金山隧道要穿過一系列緊密排列的褶皺的巖層,隧道最大埋深達1400米,存在巖爆、涌突水、瓦斯等多種不良地質,工程建設難度極大。 附近曾有一條3公里長的隧道修了6年,如果按此進度推算,9公里長的夾金山隧道可能需要10多年才能完工。“這里唯一翻越夾金山的國道351線,每年有3個月因冰雪管制,嚴重影響當地群眾出行。我們等不起,百姓更等不起。” 夾金山隧道建設,如同在刀尖上行走。“就像在夾心餅干里打洞,必須垂直或大角度穿過巖層,否則就會被卡住。”林國進打了個比方,隧道建設就像垂直穿越一本書,而不是順著頁面走。 這一選擇將原本相當于1400米埋深的難度,折減到了500至700米的水平,為工程順利推進奠定了基礎。 2 “摳”出來的穿山奇跡 夾金山隧道全長9.35公里,是國內已貫通的最長二級公路隧道。 “這么長的隧道,如果采用傳統鉆爆法施工,建設速度會非常緩慢。”為了解決長隧道施工效率低的問題,林國進使用“TBM(全斷面硬巖隧道掘進機)+主洞鉆爆法”的組合施工模式。 換句話講,他們在隧道主洞旁邊建了一個平行導洞。平行導洞就是平行于隧道的小洞,采用TBM施工,可類比地鐵盾構,掘進速度更快;導洞打好后,從平導洞橫向進入主洞,從隧道的中間增開作業面,“分成6個作業面同步推進,實現‘長隧短打’”。 二級公路隧道采用TBM施工,在全國也屬首次。事實證明,有了“穿山利器”,掘進速度大大提升。林國進說,“TBM是用滾刀破巖,月掘進速度可達500多米,是傳統鉆爆法的5倍。” 在林國進的手機里,有一個他自己開發的小程序,記錄著隧道施工進度。現場施工人員每天會上傳照片,連一個油管故障耽誤幾小時都會記錄在案。“通過數據分析,我們可以找出工序延誤的原因,不斷改進工作。” 正是林國進對各個細節的把控,使得時間一天天被“摳”出來。2023年9月25日,夾金山隧道平行導洞貫通,比計劃工期提前12個月。 直到這時,林國進心里的石頭才落地。“平導就像‘實驗田’,把所有不良地質都探明了,剩下的主洞施工,心里就有數了。” 最終,夾金山隧道僅用不到4年就全線貫通,穿行夾金山的車程時間將從1小時縮短為10分鐘。 3 “在有限時間里,打更多隧道” 在同事眼中,林國進是一個極度追求效率的“穿山者”。 但對他而言,效率不僅是為了更快,還是為了更好。林國進曾經自學代碼編程,開發了一套隧道輔助設計系統,將設計師從繁瑣的繪圖工作中解放出來,讓他們有更多的時間去思考、創新。 “四川93%是山地,這個區域要發展離不開隧道。”這句樸實的話道出了林國進追求效率的原因,在他看來,每個人的時間和精力有限,他們要做的就是與時間賽跑。 蜀道之難,難于上青天。詩人李白的慨嘆穿越千年,依然是橫斷山脈最真實的寫照。在這里,群山如海,峰巒疊嶂,兩個相鄰的山頭往往需要耗費數小時,甚至更長的時間才能抵達。 “我想在有限的時間里打更多的隧道。”站在夾金山的山頂,林國進望著遠方的雪山,“希望中國西部橫亙在交通要道上面的每一座雪山,都有一條隧道,讓翻越成為歷史。” 多年來,從川藏線到夾金山,林國進專挑“硬骨頭”啃,修建的隧道總長度已超1000米。如今,他又將目光投向下一個挑戰——彭州至汶川高速公路隧道。 這條隧道長24公里,埋深2500米,將是世界最長、埋深最大的公路隧道。說到這些數字時,林國進眼里閃著光,“我們要把在夾金山隧道積累的經驗,運用到更多工程中去。” 行車緩緩駛入夾金山隧道,林國進指著隧道穹頂上五星紅旗的燈光投影,他告訴記者,這個設計是要讓每一個通行者知道,我們腳下的這條路,連接著歷史與未來。 每一代人有每一代人的征途,于林國進而言,他的征途是讓西部的大山不再成為當地發展的阻隔。而他將一如既往,以隧為筆,繼續在巍巍群山間書寫屬于這個時代的傳奇。