与“洞”相关的支护技术探索

1964年10月29日，周恩来、罗瑞卿在《关于一二线各省、市、区建设自己后方和备战工作的报告》中明确指出，所有建设项目都必须执行小型、分散、靠山、隐蔽的方针，它作为选址的基本要点始终贯穿在三线建设中。“山、散、洞”的盲目扩大化造成工艺流程协作浪费、职工生活困难，城镇化发展举步维艰等严重的矛盾。

如果区别对待“山、散、洞”，回溯“洞”，即掩体及支护结构的简史，则可以看到在一定机械化水平下地下大跨和大空间发展的历程。中国自主技术攻关，树立了众多示范样板，在国际铁路及地铁投标中占据无法忽视的有利地位。第二次世界大战期间，德国准备了9 600万平方米的地下建筑，其中1 400万平方米投入了使用，储藏、生产飞机发动机和仪器仪表的企业成为进入山洞的首选。^[6]美国针对热辐射、核打击，用创新性的办法来响应国家领土可能遭遇的危险。1963年6月，在科罗拉多州西南郊夏延山下500米处，美国开始在大洞穴里建造15座大楼，1965年5月交付北美空防联合司令部（NORAD）使用，至今是世界上设备最现代化的军事设施之一。掩体结构属于特种工程，密切涉及地质条件、掘进技术、防护、通风采光、通信、排水等。中国一直将技术的继承性和国际性摆在重要的位置，1964年，建筑工程部建筑科学研究院情报所（中建院情报所）及时翻译了来自美国而非苏联的最新专题研究，作为地下建筑工程设计的参考依据。在“洞”的通风和除湿方面，中建院情报所至少取得了两项科研成果:1969年，赫崇轩主持了鱼子溪地下电厂通风方案模型实验；1970年又主持了氯化铝液体去湿在洞库的应用效果研究，在实际工程中积累了宝贵的经验数据。^[7]

混凝土支护是防止洞体坍塌的要点，也是令工程实践走向国家标准的亮点。成昆铁路荣获1978年中国科学技术大会特等奖，其中17座隧道部分地段采用了锚杆喷射混凝土支护，清除碎石，然后在石壁上喷射混凝土及加锚杆固定，使钢筋混凝土与天然土石合为一体。1985年首次出版的《锚杆喷射混凝土支护技术作为铁路隧道的永久支护》（GJB86）编制组进行了广泛的调查和必要的科学实验^[8]，其向科学技术现代化进军的重要积累正来源于三线建设彪炳千秋的工程——成昆铁路。

洞体支护无法脱离工程建设者，1985年百万裁军之前，中国共计有八个工程兵建筑师，冶金、煤炭、铁道、水利、建工等劳动力密集的部委均有下属施工队。他们主要集中在西南和西北地区，即三线建设的主战场，纳入解放军工程兵序列。工程兵第54师是一支装备精良的特种兵部队，从青海海晏到甘肃酒泉，从四川绵阳“两弹城”到罗布泊原子弹基地，参加了几乎所有国家科工委的“做窝”工程。重庆816核工程基地现被评为中国20世纪建筑遗产，至1975年形成了大型洞室32个，主体洞高79.6米、跨度32米、纵长80米，分四层开挖，是一个如蜘蛛网垂直交错的地下巨构工程，可惜从未启用。1970年中建院的科研课题“喷射混凝土锚杆联合支护在地下建筑工程中的应用”已经取得了初步成果，1972年3月13日在816工程现场举行会议，针对高大洞室的侧墙支护和拱顶回填两大技术进行了充分的理论探讨，1974年6月在《工程兵科技资料》上发表成果。^[9]第54师正是将图纸变成现实的“大工匠”，伟大奇观的背后是信念的支撑，协助工程师们解决了大跨度洞室施工的难题。