秦岭深山一块铁

邢小俊

如梦一般，我在莽莽秦岭的地心深处捡到一块锈迹斑斑的生铁，一块被千万次执着打击而严重变形的生铁……

丁酉年春，我和几位国、省级的中医专家赴引汉济渭工程秦岭隧洞岭南段、岭北段正在掘进的隧道工地义诊，且近距离现场感受了凝聚人类智慧精华的庞然大物TBM——全断面硬岩隧道掘进机，这条“铁龙”是为此特殊工程量身打造，是机、电、液、水、气等系统集成的装备。隧洞里，所有人都只穿汗津津的颜色不明的短裤，空气、蒸汽与汗水黏在一起，灯光灰黄，岩石真切，碎石飞溅，挥汗如雨……影影绰绰中，有人用肩部紧顶一个钻机，身子倾斜得几乎与地平行，他身上的肌肉同机器一个频率地颤抖着掘进----这是肌肉与岩石的较力！有人用铁锨不断把这些从未见过天日的碎石铲进让人眩晕转动的履带……每块肌肉都紧绷着，每个面孔都狰狞着，每个人都与自己心底的敌人作战。他们如同鬼魅，置身于大山的深处--哦，不！准确地说，他们置身在秦岭的腹部！在距离山顶2000余米地心的另一个世界里紧张地舞蹈！走马观花之际，我和专家们的心扉深深被这座被称之为“陕南小三峡”的工程布局所震撼，对昼夜奋战在工地上的建设者们肃然起敬。

兴陕之要，其枢在水。渭河是陕西的母亲河。她从大山的夹缝中猛地一跃，跳脱群山的包围倾泻而出，泥沙冲击而成的关中平原肥沃丰饶，八百里秦川大地应运而生。两千余年前，一条大型灌溉渠在渭河之北开工兴修，这项被后人称作“郑国渠”的水利工程，西引泾水东注洛水，灌溉着秦国四万余顷良田。郑国渠形成的关中平原灌溉系统，孕育了平原的灿烂文明，河道水流充沛，河畔土壤肥沃，为秦军南征北战提供了有力的后勤保障。秦灭六国，一统天下，泱泱大国的历史由此展开。千年过去，如今这条母亲河依然静静流淌在三秦大地上，却已被诸多问题萦绕。无论历史如何变迁，在千百万秦川儿女心中，关于渭河的复兴梦想，却始终未曾抹去……

为缓解关中渭河沿线城市和工业缺水问题，2014年筹建引汉济渭工程。引汉济渭工程是“陕西历史上规模最大、影响最为深远的战略性、基础性和全局性水资源配置工程”，工程地跨黄河、长江两大流域，横穿秦岭屏障。项目分为调水工程、输配水工程。调水工程由蓄水水库及秦岭隧洞，即陕西汉中境内汉江上的黄金峡水库、汉江支流子午河三河口水库，总长98.3公里的秦岭输水隧洞。输配水工程由南干线、过渭干线、渭北东干线和西干线组成。

“引汉水入关中，秦岭是引汉济渭工程最大的屏障。秦岭输水隧洞近100公里，要打穿它需要中国乃至世界最先进的技術。中国人第一次从底部洞穿了世界十大主要山脉之一的秦岭，这是人类的首次尝试。”陕西省引汉济渭工程公司总经理杜小洲介绍。输水工程不像是修建铁路和公路那样可以翻山越岭，水向低处流的自然规律要求输水线路必须是从高向低。隧道所选线路尽管是在特定高程上穿越秦岭的最短走线，但其长度依然位列我国在建和拟建隧道工程的前茅。特别是穿越秦岭岭脊段的最大埋深达到2012米，两端对打的主洞最长施工段达到41公里，这些指标在国内已有工程中是首屈一指。这样的长度和埋深带来的是一系列施工技术难题和建设管理的高难度，其整体工程无论是建设规模、施工条件还是技术难度，都正被国际工程界所瞩目。

通俗地讲，引汉济渭工程需要凿通秦岭，把滔滔汉江水引入水资源严重短缺的渭河中来，从而实现前人梦寐以求的长江水系与黄河水系之联通。在数亿万年的秦岭底部开凿两千多米埋深的隧洞，造一条长河，就像是打开一个从未开放过的史前世界，高古而静谧，幽远而神秘。其近百公里长的秦岭输水隧洞便是这一巨作的纽带。

秦岭输水隧洞正是引汉济渭工程中最难啃的“硬骨头”。经常性产生的岩爆、涌水加剧了施工难度，同时，通风、出渣等一系列技术难题，如同一个个“拦路虎”横陈眼前，综合难度堪称世界第一。其中，穿越秦岭主脊段全长约34公里，受地质地形等条件影响，无法采取传统钻爆法施工，工程引进了两台国际最先进的全断面隧道掘进机（TBM），从秦岭南北相向掘进，共克天险。

异于其他情境下的施工隧洞，岭南、岭北两处隧道工地洞内湿度之大、温度之高难以想象。随同进洞的摄影师有这样一番描述：“眼镜片全是雾气，刚刚擦拭干净，却发现相机的取景器也是雾气腾腾。等把取景器擦干净，眼镜片上又蒙上了一层水雾。无奈只好大致估焦凭经验盲拍，但还是一片混沌，原来镜头前装着的UV镜也如同降霜一般一片白茫。手中的相机突然死机，相机肩屏不时出现‘无法连接电池信息的字样。防水和密封设计绝佳的机器频频罢工足可见施工环境的恶劣。”

虽然TBM适用于山岭隧道硬岩掘进，以代替传统的钻爆法，在相同条件下，其掘进速度为常规钻爆法的4-10倍，被称为掘进机之王。然而，面对秦岭复杂地质构造，即使国际最先进的设备、最专业的技术团队，依然是困难重重，掘进速度不尽如人意。特别是全长18.3公里的岭南TBM标段是制约引汉济渭输水隧洞的“卡脖子”工程，最大的特点就是“硬”，是世界上最复杂、最困难的地质之一，岩石以石英岩和花岗岩为主，强度极大，好似钢板一块，刀具磨损量巨大。

岭南TBM三号洞项目部土木副总工文斌告诉我们，在掘进过程中，每天最多时要换20多把刀，而一把刀的成本根据类型不同就高达3万至6万元。三号支洞TBM操作主司机程广涛描述，他所经历过的同类项目——辽西引水工程中也同样采用了TBM，掘进过程中一年更换刀具数量135把，而岭南标段一个星期刀具更换数量就达123把。该段自2015年2月底试掘进以来，截至目前仅完成了2.1公里的施工任务，月均进尺170米，施工进展十分缓慢。但在这样的施工条件下，已经是十分傲人的成绩。

频繁换刀不仅带来成本压力，也给项目工期带来巨大压力。单只刀具重达400余斤，换一把正常磨损的刀具需要40分钟，如遇刀具出故障，更换一把的时间甚至长达两小时。每天都有4名刀具工进行不停歇不间断地更换。雪上加霜的是，岩爆区段致使TBM掘进过程中掌子面频频崩塌落石，当重达数吨的落石横亘在TBM前面时，只能安排掘进班工人钻入刀盘内，对孤石进行钻孔爆破，然后分批将碎石运出洞外;高温换刀早已让工人们疲惫不堪，此时又常常出现连续换刀的情况。往往第一把刀刚装上没几分钟，还没有开始掘进，瞬间又有梦魇般的岩爆、落石砸坏刀具，不得不再次停机整修换刀。

“快点、快点……要换刀了。”这是刀具班陆居全常说的一句话。2059.9米的进尺，用废了1774把刀，最高峰时一天之内就换了23把刀。在这里被提到最频繁的词是“硬岩”。在TBM掘进段中，石英岩和花岗岩的硬度对刀具刀盘的磨损可想而知。而陆居全用真实的数据讲出这些事，更让我感到震惊。当“铁龙”的钢牙遭遇罕见超硬岩石的时候，竟显得心有余而力不足。换刀在引汉济渭秦岭隧洞岭南段，可一点也不轻松。陆居全介绍，进入刀盘的通道位于刀盘后方，那是几个直径不大的圆孔，一次只能容下一个人钻入，由于涌水还在，换刀手要是想要更换刀盘下方的刀片，需要身体完全潜入水中才能进行换刀，在黑暗浑浊水中换刀不仅耗费体力和时间，而且不易操作。在上部换刀时，虽然不用潜入水中，但是因刀盘与硬岩摩擦产生的高温，再加上洞内40-50摄氏度的气温，足以使人昏厥。

岩爆，也称冲击地压，是深埋地下工程在施工过程中常见的动力破坏现象，当岩体中聚积的高弹性应变能大于岩石破坏所消耗的能量时，破坏了岩体结构的平衡，多余的能量导致岩石爆裂，使岩石碎片从岩体中剥离、崩出。岩爆往往造成开挖工作面的严重破坏、设备损坏和人员伤亡，而且目前在世界范围内还没有成熟有效对岩爆提前预测的技术，岩爆已成为岩石地下工程和岩石力学领域的世界性难题。秦岭施工隧道中，岩爆几乎如影相随，这对人员安全及TBM的正常作业都有严重的影响。项目副总工程师文斌时不时推一下鼻梁上的眼镜，他身材修长，谈吐文雅，他介绍说引汉济渭秦岭隧洞TBM岭南段最大埋深是2000米，最浅的埋深也有500米，此地质条件下，这里的岩爆也变得非比寻常。

文斌谈起第一次进秦岭隧洞，洞内的岩爆情况把这位“老猎手”也给吓到了。昏暗幽深的隧洞里，忽然响起巨大的闷雷声，接着几公分厚到几十公分厚不等的岩块从洞壁上高速弹射下来，这样的岩爆是文斌从未经历过的。为了保障施工人员的安全，文斌和他的团队制定了一套颇为有效的支护方案。首先通过在掘进机护盾尾部快速插放安设紧密的钢筋排，系统加密锚杆等，达到快速控制岩爆坍塌的目的。同时对出露围岩进行喷水，将需释放的能量转变为热能，用来削弱岩爆的力度，确保现场施工安全。流程结束后，抓住岩爆空窗期，组织人员快速喷浆支护。

“涌水其实不算真正的困难，哪个隧洞不出现涌水？”即便如此，中铁十八局隧道公司引汉济渭项目部总工王建伟却信心满满。岭北五号支洞，洞内的积水一直很深，进洞的小型机车几乎是在水中涌浪行进。到达TBM机器工作面时，只能踩着铺设在槽钢架台上的铁轨登上机器扶梯，因为这里水深已经及腰。

“家家都有难念的经！”相对于岭南TBM标段的“硬”，岭北隧洞开挖的最大困难在于“软”。5月31日，五号支洞在掘进过程中出现大面积塌方，石渣如流沙一般，从一处细小孔洞涌出，瞬间这一细小孔洞就被扩大数倍，此前如同沙漏计时一般的流沙此时则变成了一场沙暴，混杂着裂隙涌水，最终像泥石流一般奔涌。“太可怕了，简直一塌糊涂。”王建伟告诉我，如此软的围岩，幸好采用TBM掘进，若采取人工钻爆，坍塌部分没有实体支撑，那对于他的工友们则是一场灭顶之灾。掌子面完全印证了王建伟所说。塌方部位下落的砂石像刹车盘一样，几近将TBM刀盘抱死，不留任何缝隙。掌子面上，重新开挖的用以抢救TBM设备的辅洞尽头，岩石裂缝满满，没有喷浆的岩体上，竟被细小涌水冲出一道道深浅不一的沟壑。

岩爆、涌水、塌方……重重困难，直接导致TBM的表现不尽如人意。

穿山甲，古时谓之鲮鲤。明末士子屈大均亦撰文：“鲮鲤，似鲤有四足，能陆能水，坚利如铁，绝有气力，穿山而行。”鲮鲤无论特性还是掘进原理均与今日引汉济渭工程输水隧洞开挖所用之TBM设备有颇多相似。

TBM外形流线与鲮鲤有些许相像，头部镶嵌着几十把盘形滚刀的旋转刀盘，看起来很像鲮鲤的利齿。且也有“四足”，引汉济渭工程所用的两台TBM设备两侧都各有一组液压撑靴，下方还有两组后支撑，他们犹如TBM的四只脚，或支撑着自重，或为掘进提供反推力。

TBM设备就像一只猛兽一样，只有好的牙齿而没有力气是不行的。通俗点说，大概相当于近七千辆轿车产生的扭矩。能够产生如此大的能量，其耗电量之大可想而知。岭南这台TBM仅一个月的平均用电量可满足五万多户城市家庭一个月的用电需求。

“‘铁龙已经恢复掘进。”赵毅所说的“铁龙”不是传说中能上天入海、呼风唤雨的神物，而是一台TBM硬岩隧道掘进机。

赵毅是中铁隧道集团秦岭隧洞岭南TBM项目经理，年轻，有魄力，而且对地质复杂的长大隧道颇有经验，擅长攻坚。他组建了“铁龙”护卫队，一共15人。TBM是一个复杂的整体，其内部任何一环出现问题都能造成停机。杨忠，TBM保养班副班长，在掘进机保养及维修方面是个专业人才。最初的时候，杨忠是TBM设备上唯一一个通晓TBM皮带保养知识的人，后来在他细心的指导培养下，皮带保养班逐渐成为一支专业化的“铁龙”保养团队，为TBM的顺利掘进保驾护航。杨忠介绍，岭南的这台TBM掘进机的性能强劲，既能在硬岩中掘进，也能在软岩中掘进;不仅如此，在高温高湿的恶劣环境中也能吃得开;“铁龙”全身都是高科技的体现，智能化的警报系统，能提前检测到附近的地质情况，也能检测出有害气体，及时向技术人员发出预警。

我在巨型机器TBM的后部捡到一块废弃的生铁，铁锈斑驳。正在操作机器的工人小王接过来看了看，毋庸置疑地说：这是一块运输石料履带下的挡石板，原来的厚度是三寸。这块三寸厚的生铁，被碎石成千上万次剧烈撞击，被撕扯成仅有一公分厚的波浪状，我抚摸着这块严重变形的生铁，感受到力量的“重量”：是一种什么样持续、执着的力量，把厚度从三寸敲击成一公分！

引汉济渭秦岭输水隧洞主要采用的TBM施工法，注定迎接许多创纪录的挑战。圣人语：“吾闻宥坐之器者，虚则欹，中则正，满则覆。”这句话向我们讲述了中庸的道理。可现实中，尤其是在工程建设领域，困难和现状却往往不“遵循”中庸的道理，困难都来得很极端。而这支在秦岭深处默默战斗的“铁军”，不畏惧挑战，以非凡的气魄和乐观，以浩然气概与聪明才智，实施陕西水资源战略，见证和创造工程史上的奇迹，展现谦谦如玉与铮铮若铁的两种君子特质：

“每次来到工作面，就是到了免费桑拿房。”

“我和很多同事都曾是一名军人，我们从不抱怨，不叫苦不叫累！”

“不畏将来不念过往，士不可以不弘毅，任重而道远！”

“困难重重，但我们信心不减。根据目前的项目进展情况，预計2019年能够实现通水，西安市城区郊县的部分居民，就能饮用上纯净甘甜的汉江水。”

……

到2030年，汉江之水将跨越巍巍秦岭，15亿立方米水将注入渭河，以满足西安、咸阳、宝鸡西安、咸阳、渭南、杨凌4重点城市及沿渭河两岸的11个县城和6个工业园的调输配水工程。更深层次的意义在于，战略性解决陕西关中、陕北缺水的水资源配置，有效改变关中超采地下水、挤占生态水的状况，实现地下水采补平衡，防止城市环境地质灾害。

我提着在秦岭隧洞中发现的严重变形的生铁，坐三节地下轨道从40度摄氏度的大地腹中撤离，地下水不时地漫进车厢，黏稠的蒸汽在身上马上变成汗滴，汗滴也顷刻之间化为蒸汽，约莫半个小时后，铁轨殆尽，我们看见了一个亮光的洞口，像极了黑夜之月。我们又换乘一辆面包车，黑暗中豁开一条水路，迎着“月亮”奔突而出，迎接我们的却是太阳……

我们从车上迫不及待地奔跑到阳光下，阳光如此的刺眼而亲切，我们第一次贪恋地看着秦岭深处的群山，蓝天白云，林木葱郁，带着花香的山风徐徐吹来让人陶醉，蜿蜒曲折的山路上偶尔能看到几户人家，白墙灰瓦，竹林环绕，门前又有小桥流水，如水墨画似的映入眼帘，愈发觉得此地宛若净土。从古至今，秦人治水之脚步从未停歇。对自然的改造和利用，使得这片土地充满生机。

两天义诊结束，中医专家们先后前往岭南岭北两个隧道工程一线，为在高温中流血流汗的数百工人送去了药品、保健知识、清热排湿的药方。引汉济渭公司文化总监余东勤，看着我手中这块被石头打击成流水形态的铁皮说：“两台TBM机，等它们在秦岭深处‘见面后，一台将考虑用以水工程博物馆的展示，另外一台将完成自己的光荣使命，斜着掘进秦岭深处，就地掩埋，成为真正的‘秦岭深处一块铁，一块无人知晓的‘功勋铁‘地下铁……”

我提着的这块铁，亦被我郑重地摆进书房的隔板上，成为最贵重的一件收藏。每当案牍劳形，睹此物，总给人一种发自内心的震撼和力量！

责任编辑：赵思琪