中国电建：雅砻江畔的岩层“雕塑”记

混凝土,骨料水电五局中国电建 2025-08-14

卡拉水电站攻克复杂地质难题，成功完成超大规模地下洞室群开挖，标志着我国在极端地质条件下大型水电工程建设达到世界领先水平。

在横断山脉的群山深处，一项重塑山河的超级工程悄然而生。随着雅砻江畔最后一声炮响落幕，卡拉水电站引水发电系统地下洞室群开挖工程全面告捷，标志着这项“超级工程”正式迈入全新建设阶段。

三年前，这里还是四川省凉山州木里县的一隅偏远山乡，经济基础薄弱、产业结构单一，居民依靠传统农牧业维持生活，工业基础几近空白，通乡公路蜿蜒崎岖，教育医疗资源匮乏，电力供应时断时续，青壮年无奈远走，乡村“空心化”触目惊心。如今，随着卡拉水电站的建设，这座沉睡已久的大山广聚人气，正被唤醒成为清洁能源版图上的璀璨明珠。

地质禁区的“原坯挑战”

作为雅砻江中游“一库七级”梯级开发的收官之作，卡拉水电站地下引水发电系统深藏于右岸雄厚的山体之中，主副厂房洞规模宏大（长227.90米，宽28.6米，高75.77米），主变洞、交通洞、通风洞等辅助洞室纵横交错，构成复杂的地下洞室群。然而，这片承载着百万千瓦级清洁能源梦想的地下空间，却是雅砻江流域公认的“地质雷区”。

岩层脆弱多变，洞室群穿越中生界三叠系上统杂谷脑组第二段地层，岩性以变质砂岩、砂质板岩、含炭质板岩、大理岩互层为主，其中，含炭质板岩尤为致命——弹性模量低、遇水极易软化崩解。结构走向不利，岩层顺河走向，与洞轴线夹角仅约60°，倾角陡峭（55°—65°），这种不利的结构面组合极大削弱了围岩的自稳能力。施工过程中，陆续探明的断层、挤压破碎带多达103条，其中Ⅱ级结构面2条，Ⅲ级结构面5条，Ⅳ级结构面96条，这些地质“伤痕”纵横交错，将围岩切割得支离破碎。渗水隐患更是时刻潜伏，近地表岩体透水性弱至中等，深部虽多微透，但断层带透水性较强，地下水活动时刻威胁着软弱岩层的稳定性。

“这无异于在刀锋上雕塑！”权威地质专家断言。类似地质条件下，塌方、大变形乃至工期严重滞后的负面案例屡见不鲜。面对这般的地质环境，实现超大规模地下洞室群安全精准施工，其难度堪称业界顶级挑战。

巧手雕琢的“地下华章”

如何在如此脆弱的地基上“雕琢”出满足严苛要求的大型地下厂房？卡拉水电站建设团队以创新为錾，智慧为魂，运用“精准探测、智能管控、动态优化”三大雕琢技艺，最终实现大型地下洞室群的高精度成型。

“火眼金睛”穿透岩体脉络。项目部通过多源地质信息感知与解析技术，整合钻探、物探及实时监测等多源信息，构建动态多尺度精细地质模型，精准定位每一条断层、每一片软弱夹层。针对含炭质板岩等“软肋”，运用三维离散元数值模拟，预判开挖后围岩变形趋势，为支护设计精准“放样”，化被动应对为主动预控。

“智能大脑”驾驭毫米雕工。项目部科学应用由联合体研发的数字化智能建造平台，将设计－施工－监测全链条纳入数字化管控。智能通风系统精准调控地下洞室空气质量，保障内部作业环境；智能锚索施工技术，犹如精密刻刀，实现锚索安装角度与预应力的毫米级控制；施工进度智能仿真系统，优化开挖分层与支护时序，确保每一步开挖都“恰到好处”，精度要求严苛的岩锚梁开挖一次成型，浇筑呈“镜面”效果，被专家誉为“行业一流水准”。

“动态工法”驯服破碎岩体。项目部创新实践“排水先行、洞顶预锚、控制爆破、支护跟进”十六字诀，灵活应对破碎“石料”。提前打通排水洞疏干地下水，消除软化诱因；开挖前在洞顶施工预应力锚索，编织主动“防护网”；严格控制爆破振动速度在10cm/s以下（远低于规范警戒值），避免对破碎岩体造成二次损伤；利用超前地质预报精准掌握围岩特性，动态优化爆破参数，创新应用三维扫描结合RANSAC/PCA等算法精确计算半孔率、平整度和超欠挖（精度达厘米级），实现爆破效果科学评价与闭环优化；开挖后12小时内完成初期喷锚支护，快速“塑形”形成约束圈，利用“拱效应”约束岩体早期变形。

刀锋所向，岩开天成。在最大跨度28.6米、高度75.77米的地下厂房施工中，洞室开挖轮廓线优美流畅，超挖量严格控制在10厘米以内，围岩最大变形值不超过40毫米，在极端地质条件下创造了高精度成型的奇迹，较合同工期提前6个月完成开挖，并顺利通过由水规总院主持的“引水发电系统地下洞室群安全性评价”。

精雕岩层的“五局力量”

辉煌成就的背后，是一支以铁纪为骨、匠心为魂的现代“大禹”，将看似“不可能”的任务，拆解为无数个“可控”的坚实脚步，在复杂岩层间精雕细琢。

团队执行力穿透“最后一米”。从项目决策层到一线施工班组，指令传导清晰、责任明确到人，确保“雕工”扎实。技术人员24小时现场蹲守，岩壁“问诊”；管理人员全程督导，紧盯关键工序，确保每一项技术方案、每一道工艺要求，都不折不扣地落实到每一个开挖循环、每一根锚杆安装。正是这种穿透到底、执行到位的强大执行力，成为征服复杂地质最坚实的保障。

协同作战力突破“技术难关”。融合地质、设计、施工、监测等各专业团队组成专项小组，打破壁垒，无缝衔接。构建实时数据共享平台，实现信息互通零时差；建立现场问题联动响应机制，实现难题不过夜。依托高频次技术碰头会，及时动态优化开挖方案，正是这种深度协同、高效联动的“大团队”作战模式，让复杂地质条件下的动态设计和快速响应从蓝图变为现实。

创新驱动力催生“硕果累累”。艰难困苦，玉汝于成。依托卡拉水电站建设平台，项目团队在挑战中孕育新工法，累计获评企业级工法4项，集团级工法3项，授权及实审中专利7项，创建样板工程7项。其中，自主设计增加施工支洞，从侧面“开凿”为主厂房施工打开通道，显著缩短关键工期，严控项目成本。在创新驱动下，建造效率持续提升，工程节点屡创纪录：2022年5月21日首条排水洞贯通；2022年10月6日提前120天主厂房进入开挖阶段；2024年7月28日岩壁吊车梁首仓浇筑达到镜面效果；2025年6月29日地下厂房全面开挖完成；2025年7月20日厂房首仓混凝土浇筑完成……

创新影响力赢得“全球瞩目”。卡拉水电站展现的技术水平与建设成果吸引了全球目光。国际大坝协会专家组队调研，主席米歇尔·利诺亲临考察后连连称赞：“Very impressive project demonstrating that SmartDam is not just a word but already a reality. Attention to workers' safety is great and very appreciated.”（这个项目令人印象深刻，它表明“智慧工地”并非只是空谈，而是已然成为现实。对工人安全的重视难能可贵，令人十分赞赏。），UACEG大学教授迪米塔尔·基斯利亚科夫评价：“Highly impressive！Unique project!Amazing achievement in science, technology and construction”（实属非凡！独具匠心的工程典范！在科技创新与工程实践领域树立了业界新标杆。）；可再生能源发电工程质量监督站和水电水利规划设计总院专家也一致给予高度评价：“地下厂房岩锚梁开挖成型效果达到行业一流水准”“洞室开挖断面轮廓线优美、围岩变形控制良好”。

卡拉水电站引水发电系统地下洞室群的全面贯通，是一部以科技为刃、山河为材的岩层“雕塑”史。不仅是点亮万家灯火的清洁能源明珠，更是攻克复杂地质的成套技术和精益管理经验。这支能打硬仗、善啃硬骨头的“五局铁军”，以毫米刻刀的执着，在破碎岩层间雕琢出大国工程的波澜壮阔。当机组轰鸣，江水化作电能，建设者们在大山深处坚守的身影，终将化作时代最美的风景。