如何凿通硬度堪比钻石的花岗岩？
《十三个五年规划纲要（草案）》勾勒了中国未来五年发展路线图，关乎国计民生的165项重大工程和项目中就涉及陕西的“引汉济渭”引调水工程……
这个综合施工难度世界第一的工程，穿越秦岭的输水隧洞施工究竟有多难？日前，华商报记者采访专家对其进行解读……
按照国际公认标准，人均水资源年占有量低于500立方米为极度缺水。我省人口最密集、经济最发达的关中地区，人均水资源年占有量只有380立方米，也就是说，再不采取措施，关中人将面临无水可喝的局面。这就是为什么省委省政府会启动引汉济渭工程，让汉江水穿过巍巍秦岭，输送至关中的原因。
连通汉江、渭河的秦岭输水隧洞设计流量为70立方米/秒，年平均输水量15亿立方米。目前这里运用世界最先进的机器，正在以10米/天的速度艰难掘进。这个号称综合施工难度世界第一的工程，究竟难在哪儿？日前，华商报记者专访了中铁第一勘察设计院引汉济渭工程指挥部副指挥长、教授级高工李立民。
最坚硬的地方有近20公里 现在每天只能推进10米
“确实困难，但也在我们的设计预测范围内。”李立民说，隧洞全长98.3公里，为世界第二；隧洞最大埋深达2012米，也是世界第二，“所以说综合难度排世界第一。”
这样一条大埋深的超长隧洞要穿越地质构造复杂的秦岭山区，面临的通风、运输、排水、供电以及可能发生的高压突涌水、岩爆、高岩温等地质灾害问题都是世界级的难题。目前以10米/天的速度在艰难掘进，这部分大约有近20公里，是整个隧洞中最坚硬的部分。
“这是一段花岗岩地段。”李立民介绍，岩石按强度分为硬质岩和软质岩两类，而花岗岩属于硬质岩中的坚硬岩，也是所有完整岩石中最坚硬的岩石之一，硬度堪比钻石。在整个工程设计和开工前，学地质出身的他就已经带领着团队，针对秦岭山区复杂的地形地貌和地质构造特征，经过大量地面调查分析、钻探、地球物理勘探和取样试验测试，测得它的抗压强度在96～242MPa之间。
一把刀圈7000多元目前已经更换上千把
要钻通这类高强度的花岗岩，工程项目部订制了世界上专攻硬岩的TBM掘进机。机器产自美国，机身长300多米，刀盘直径在8.02米，价值近2.45亿元。李立民说，机器主轴承设计寿命约15000个小时，打通这段近20公里的花岗岩地段，这台“庞然大物”也就报废了。
这段工程于2015年3月正式施工，实际施工中测得岩石的抗压强度为104～199MPa之间，符合之前设计预期。掘进机的刀盘上有50把刀具，价值近300万元，其中刀圈部分最易磨损，仅一把刀圈就7000多元，目前已经更换了上千把刀圈。“以目前的速度掘进有些缓慢，按照工期，后面可能要辅以支洞采用多种方法施工，才能加快推进。”
这个庞然大物是如何被运到施工现场。李立民说，首先要在山里打支洞，把设备拆卸开，通过支洞运进去，运到主隧洞后，还要人工通过钻爆法打组装洞，就地组装好零部件再开始掘进。整个隧洞的掘进标高是缓慢下降的，大约每前进2.5公里下降1米，目前工程进行到地下约540米深处，而工程的最大埋深在地下2012米。
隧洞挖掘出的矿石五颜六色
“秦岭被誉为地质博物馆。”李立民说，用地质学的眼光审视这条山脉，它蕴含着丰富的宝藏和地质元素。
在李立民的办公室，华商报记者看到了隧洞掘进中挖出的各种颜色的岩石标本。“浅绿色的是绿泥石片岩，黑灰色的是碳质片岩，含铁矿石显肉红色的是石英岩，含红色斑块的是花岗斑岩，白色的是大理岩，还有个含黄铁矿的石英岩在光线的照射下闪闪发光。”李立民说，“所谓钻石、玉石，也是天然矿物的结晶。”
形成于25亿年前的矿石 制成纪念品
在引汉济渭工程建设有限公司文化总监的办公室，一块直径23厘米的石璧，色泽均匀，通体滑顺，铭牌介绍“该石采自引汉济渭工程秦岭隧洞越岭段，桩号K14+600，埋深360米；岩性为大理岩夹闪长岩，系新元古界长角坝岩群沙坝组大理石，距今约25亿年”。类似的还有仿古代礼器制作的刀币形态的摆件，上面刻有用篆体书写的“引汉济渭”四个大字。这些都是该公司在秦岭南边地下几百米深处最难打通的这段隧洞中，挑选出来的石材加工制作而成。
“这些岩石的年代都很久远。”李立民说，目前挖掘出的岩石最远的大约形成于25亿年前，最近的也距今7000万年，而秦岭是4亿年前的古生代时期才上升为陆地的。
就这样，经历了几十亿年的斗转星移，这些岩石历经变迁，带着历史长河的印迹，见证着汉江高峡出平湖、水越秦岭润关中。 华商报记者 杜鹃
