與貧窮落后的大部分非洲國家不同，位于北非的阿爾及利亞是一個發(fā)達(dá)程度較高的國家，它的人均GDP有3800美元，相當(dāng)于中國2008年的水平。

　　在阿爾及利亞北部，有一條曾經(jīng)難倒了許多國家的專家、被法國工程界稱之為“工程師災(zāi)難”的隧道，這就是甘塔斯隧道。然而，這項(xiàng)被認(rèn)為是史上最難開鑿的隧道工程，最終卻被中國的工程師們攻克了。

　　（甘塔斯隧道出口）

　　（一）甘塔斯隧道修不好，整個北方鐵路干線改造等于白搭

　　阿爾及利亞的人口主要分布在北部沿地中海地區(qū)，這里經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，過去的宗主國法國曾為這里修建了鐵路網(wǎng)。其中，阿爾及利亞北方鐵路干線是阿爾及利亞鐵路網(wǎng)七條干線中的第一條，其它的六條干線都是由它延伸或輻射而來。

　　北方鐵路干線最早開工建設(shè)于1857年法國殖民年代，沿線跨越了北部最發(fā)達(dá)、人口最稠密的22個省，阿爾及利亞國家前十大城市就有七個位于北方鐵路干線上，是名副其實(shí)的鐵路大動脈。

　　這條鐵路大動脈時至今日仍在繁忙地運(yùn)行，而且保養(yǎng)良好。既然這樣，為什么還要重修呢？

　　原來，舊鐵路在修建時，由于橋隧技術(shù)不到位，在許多地方線路被迫彎曲，列車運(yùn)行速度被迫下降，80公里的時速在幾十年前算是一流，可到了現(xiàn)在，就無法滿足運(yùn)輸需求了。

　　因此，舊鐵路必須進(jìn)行線路改造，搭橋梁，挖隧道，截彎取直。這樣一來，可以將80公里的時速提高到160公里，極大地提高北方干線的輸送能力。

　　在北方戰(zhàn)略鐵路的改造工程中，位于首都阿爾及爾以西100公里處的甘塔斯隧道是最為重要的控制性工程。換句話說，如果它修不好，整條線路修好了也白搭。

　　這是一個分離式雙洞單線隧道，左線長7346米，右線長7335米，共計(jì)14.68公里，是北非地區(qū)的最長隧道。

　　（二）什么樣的工程會被稱為“工程師的災(zāi)難”？

　　既然甘塔斯隧道的修建能帶來這么大的好處，那為什么長久以來，無論是阿爾及利亞本國，還是原來的法國殖民者都沒有修呢？因?yàn)楦仕顾淼缹?shí)在太難修了。

　　甘塔斯隧道被稱為“三極隧道”：這里地質(zhì)圍巖狀況極差，地應(yīng)力極高，膨脹性極強(qiáng)，地質(zhì)條件被法國工程界稱之為“工程師的災(zāi)難”。

　　什么是良好的地質(zhì)條件？簡單來說，就是隧道挖開時，里面的巖石質(zhì)地均勻，硬度適中，沒有內(nèi)部應(yīng)力，挖開后既不會發(fā)生體積變形，也不會破碎，擁有很好的直立性。

　　有許多隧道就是這樣，挖開后甚至不需要鋼筋混凝土護(hù)壁，光靠巖石本身的強(qiáng)度就可以屹立幾百年。

　　然而，甘塔斯隧道的一切幾乎都是與這個標(biāo)準(zhǔn)反著來的：這里的圍巖以具膨脹性泥灰?guī)r、頁巖等軟巖為主，強(qiáng)度很低而且不均勻，基本上不能指望它們靠自己保持穩(wěn)定。

　　項(xiàng)目地處阿爾卑斯褶皺帶，隧道地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地應(yīng)力主方向與隧道走向近乎垂直，極易造成圍巖的塑性變形，這導(dǎo)致隧道所處位置的地應(yīng)力極高，一旦挖開，破壞了內(nèi)部原來的應(yīng)力穩(wěn)定，就很容易發(fā)生破壞甚至塌方。

　　此外，巖石的膨脹性還極強(qiáng)，基本上別想讓它們保持不變形。

　　所有這些條件作用在一起，導(dǎo)致施工難度極大。

　?。ㄋ淼廊肟谶M(jìn)洞施工，宛如在沙漠中挖掘）

　　隧道的巖層主要系第三紀(jì)中新世沉積泥灰?guī)r，其顯著特性是遇水膨脹、失水收縮。它極為善變，一旦周圍環(huán)境發(fā)生變化，比如擾動、濕度增加、空氣流通等，它的狀態(tài)性質(zhì)就會發(fā)生改變，變得破碎不穩(wěn)定。

　　相應(yīng)地，對支護(hù)結(jié)構(gòu)的時效性、強(qiáng)度、抵抗變形能力要求也高了。它使得隧道開挖支護(hù)變得異常艱難。更痛苦的是，隧道中有900米的范圍內(nèi)還存在巖層系泥灰?guī)r夾砂巖，在破碎的砂巖中含有大量潛水，更加容易引起隧道支護(hù)的質(zhì)量通病。

　?。ㄋ淼纼?nèi)的防水施工）

　　由于隧道處于這樣的惡劣地質(zhì)條件下，因此不得不采用大量的重型支護(hù)設(shè)施，即型鋼拱架錨噴支護(hù)。整個隧道共用了約兩萬五千噸拱架，平均1.72噸/米，極大地延長了施工時間。

　　說到底，正因?yàn)楦仕顾淼拦馐强瓷先ゾ褪蛛y修，所以才找了擁有豐富修隧道經(jīng)驗(yàn)的中國團(tuán)隊(duì)來修。

　　（三）規(guī)范的碰撞中，中國標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)體系走向了世界

　　非洲國家的工程建設(shè)通常遵循前宗主國的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此，盡管工程由中國公司進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，所在國政府通常也喜歡從前宗主國聘請監(jiān)理單位來進(jìn)行監(jiān)督。

　　阿爾及利亞也不例外，甘塔斯隧道的施工中，就有法國監(jiān)理始終盯在現(xiàn)場。

　　（中國工程師與歐洲監(jiān)理，在非洲工程中已經(jīng)成了標(biāo)配）

　　1、中西方設(shè)計(jì)理念和施工習(xí)慣不同，極大影響施工進(jìn)度

　　中歐在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上多有不同，這個問題相對容易解決，畢竟標(biāo)準(zhǔn)都是寫在紙面上的，很容易學(xué)會；但設(shè)計(jì)理念和施工習(xí)慣上的沖突，很多時候難以調(diào)和。

　　（1）中國模式施工效率高，但過度依賴經(jīng)驗(yàn)

　　相比起歐洲的設(shè)計(jì)和施工理念，中國的模式有兩大特點(diǎn)：一是多采用標(biāo)準(zhǔn)圖集，在施工中盡量服從設(shè)計(jì)，最大限度地降低現(xiàn)場施工的復(fù)雜程度。二是根據(jù)現(xiàn)場情況隨機(jī)應(yīng)變，第一時間解決突發(fā)狀況，根據(jù)圍巖狀況及時調(diào)整支護(hù)類型，做到經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。

　　中國模式的優(yōu)點(diǎn)是施工復(fù)雜度低，處理問題果斷有效，施工效率高，但很多時候比較依靠經(jīng)驗(yàn)。

　?。ㄣ@孔取芯）

　　（2）歐洲模式技術(shù)含量高，但工期漫長

　　而歐洲模式則更加側(cè)重于親臨現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡其所能地優(yōu)化施工方案。在施工前獲取超前地質(zhì)鉆探資料，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)狀況時，首先要向監(jiān)理工程師提交書面處理程序，程序中主要闡述原因、擬采取的措施以及工程數(shù)量的確認(rèn)方法，批復(fù)后方可按照程序進(jìn)行施工。

　　歐洲模式的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)含量高，能夠最大限度地優(yōu)化方案，節(jié)約資源，但按照這種模式施工，工期會變得極為漫長。

　　在施工中，作為設(shè)計(jì)和施工方的中國公司與作為監(jiān)理方的法國公司需要經(jīng)常討論，商定方案，由于施工理念的不合，施工進(jìn)度時常遭到阻礙。最嚴(yán)重的隧道出口軟弱圍巖段就曾經(jīng)停工了整整一年半。

　　（3）“中西合璧”，加快施工進(jìn)度

　　在與監(jiān)理不斷的溝通、磨合中，中方逐漸適應(yīng)了歐洲的質(zhì)量控制方法，在中方的處理程序中更多的加入了歐洲慣用的方法，監(jiān)理方也認(rèn)可了我方的質(zhì)量問題處理方法，相互間建立了信任，后期在解決上述問題上就容易得多，節(jié)省了時間，加快了進(jìn)度。

　?。ㄋ淼莱跗谥ёo(hù)拱架施工）

　　2、學(xué)習(xí)歐洲先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)避隧道運(yùn)營中風(fēng)險

　　作為老牌發(fā)達(dá)國家，歐洲有許多先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)可供我們學(xué)習(xí)。

　　例如，在阿爾及利亞，許多地段根本不存在地下水，但圍巖卻有很大的膨脹性，這在工程中是一件很難對付的事情。但對于膨脹性圍巖的支護(hù)設(shè)計(jì)，歐洲就具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　對于甘塔斯隧道的復(fù)雜情況，中法雙方經(jīng)過多次討論，決定采用剛性支護(hù)而非較常采用的柔性支護(hù)，以較大的剛性抵抗地層的膨脹，以避免將來在運(yùn)營期間出現(xiàn)二襯及仰拱破壞的情況。

　　從最終的實(shí)施結(jié)果來看，支護(hù)取得了非常理想的效果。

　?。ㄋ淼莱跗谥ёo(hù)仰拱施工）

　　3、中國施工技術(shù)沖出“死路”

　　與此同時，中國高超的施工技術(shù)也解決了許多歐洲工程師認(rèn)為是死路的問題。

　　當(dāng)隧道掘進(jìn)至距洞口900米時，質(zhì)量監(jiān)控信息反饋，支護(hù)變形異常，變形值超過允許值，出現(xiàn)了拱架斷裂，噴射混凝土開裂、剝落等的現(xiàn)象，泥灰?guī)r在遇到水后，泥漿化問題嚴(yán)重。

　　按照歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，修隧道過程中挖出一個洞后，要充分暴露里面的巖層，等它穩(wěn)定后再去加固。但現(xiàn)實(shí)是泥灰?guī)r暴露時間越長，膨脹越厲害，現(xiàn)在加固一層根本沒辦法頂住膨脹力，歐洲的做法適得其反。

　　最終，還是靠中國專家豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，安排國內(nèi)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)再次分析泥灰?guī)r成分特性后提出新的方案。為了說服法國監(jiān)理，中國按照自己的方案自費(fèi)修了30米試驗(yàn)段，經(jīng)過檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)變形問題得到了控制，這才讓方案得到了實(shí)行。

　　在中歐標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了一次次碰撞后，施工和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也發(fā)生了融合。在雙方的優(yōu)勢共同疊加之后，中國標(biāo)準(zhǔn)與經(jīng)驗(yàn)也借助這個體系走向了世界。

　　結(jié)語

　　2017年10月30日，甘塔斯隧道正式貫通。這條線路大大方便了沿線居民的出行和貨運(yùn)，大城市奧蘭到首都阿爾及爾的行程由原來的4小時縮短到2小時。它向世界證明，中國公司完全可以適應(yīng)嚴(yán)格的歐洲標(biāo)準(zhǔn)，有能力參與復(fù)雜工程的設(shè)計(jì)而不僅僅是施工工作，并且擁有極強(qiáng)的競爭力。

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