凿穿秦岭有多难

秦岭输水隧洞是引汉济渭工程的关键性控制工程。隧洞全长98.3公里，比两个全程马拉松还要长，埋深最大2012米，相当于660层楼高，综合难度世界罕见，多项参数突破世界工程纪录。

越秦岭，考验的不光是好头脑，还有好脚板。要将汉江水调入关中，就需要穿越秦岭这个天然屏障。秦岭东西绵延约1600公里，南北宽达100至150公里，海拔多为1500至2500米，从哪越，怎么越？为了选择一个经济适用的好方案，我们设计团队奔波850公里，在岭南蒲河峪口至岭北黑河东侧黄池沟、就峪、田峪、涝峪和化羊峪五大峪口650平方公里的范围内，进行不同调水方式、不同纵坡、不同施工方法的15个方案的踏勘和研究。最终选定当前的越岭方案，洞线较短、投资最省、地质条件最好且对自然环境影响最小。

即便选择了“性价比”最高的方案，隧洞建设仍然挑战重重。首先是岩爆，也就是在地下深部或构造应力很高的区域开采时，岩体发生的突发式破坏现象。秦岭隧洞通过段落地应力高、岩体坚硬，埋深超过500米的段落有61.4公里，岩爆高风险洞段长达27公里。施工中发生微震事件近10万次，发生岩爆4000余次，高峰时一日就有286次，远超同类工程，处理难度极大。2021年9月发生了一次超强岩爆，一块半个卧室大的石块突然崩落，连陕西省地震局都监测到了这次剧烈震动，赶来核查是否发生地震。为了降低岩爆风险，我们构建了成熟的岩爆“预判—监测—预警—处置”技术体系，基于微震监测大数据人工智能预测预警岩爆，准确率达到80%以上。通过揭示岩爆发生与岩性、地应力、埋深、时间、工法等关联关系，现场结合微震监测分析数据，及时调整掘进与支护参数，采取相应措施，有效防范岩爆灾害对现场人员和设备的危害。

极具破坏力的突涌水也是隧洞掘进中面临的难题。由于地表水系复杂，洞线穿越多处地质构造带及导水岩带，岩性复杂多变，断层破碎带多且长达2685米，大量的突涌水成为影响施工的重要因素。设计团队搭建了秦岭隧洞灾害特征数据库，包含20种岩性、49条断层破碎带，连续12年共917次的突涌水案例，构建了突涌水人工智能预测模型。还提出了7个突涌水危险性评价指标，创新了不同岩性、涌水量及埋深的突涌水应急处理系列措施，为秦岭地区深层突涌水处理提供技术支撑。

（作者为中铁第一勘察设计院陕西引汉济渭秦岭输水隧洞总设计师，本报记者原韬雄采访整理）