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一項惠及千萬百姓的“民心”工程 被譽(yù)為“中國第一長隧”的陜西秦嶺終南山公路隧道即將于年內(nèi)建成通車。該隧道橫穿秦嶺山脈，全長18.4公里，在目前山區(qū)公路隧道中規(guī)模居世界第一，長度列世界第二，被譽(yù)為“世界級工程”。這樣超長度的公路隧道施工，在我國公路隧道建設(shè)史上尚屬首次。隧道建成后，只要15分鐘就可以穿越秦嶺，使西安至柞水的公路里程縮短60公里，行車時間縮短2.5小時。它的建成對促進(jìn)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施和陜西省與周邊省市的經(jīng)濟(jì)交流具有十分重要的意義。 作為“十五”期間陜西交通三大標(biāo)志性工程之一，秦嶺終南山隧道重大工程也是國家規(guī)劃的包頭至北海、銀川至武漢兩條公路西部大通道共用的特大型控制性工程，是溝通黃河經(jīng)濟(jì)圈與長江經(jīng)濟(jì)圈的交通樞紐。對于秦嶺終南山公路隧道工程的重大意義，陜西交通建設(shè)者們從一開始就牢記于心。省交通廳公路隧道建設(shè)管理中心主任喬懷玉這樣說，“早一天建成秦嶺終南山公路隧道，就能早一天加快陜西省和周邊省市的經(jīng)濟(jì)交流，這是惠及千萬百姓的‘民心’工程?！? 秦嶺終南山隧道于2002年年初全面開工建設(shè)。為了保質(zhì)保量、按時完成工程施工任務(wù)，建設(shè)者們?nèi)找箠^戰(zhàn)，于2004年12月13日實現(xiàn)全線提前順利貫通。喬懷玉介紹道，“工程開工后，參建單位僅用34個月就完成了36.04公里的主洞掘進(jìn)任務(wù)，平均月掘進(jìn)1060米。在山區(qū)公路隧道中，其工程規(guī)模、主洞長度、主洞埋深、分段通風(fēng)長度、豎井深度及直徑均列全國第一位?！? 為了打通秦嶺終南山隧道，建設(shè)單位引進(jìn)了世界最先進(jìn)的TBM隧道掘進(jìn)機(jī)，指揮部先后輸送近30名技術(shù)骨干到法國、德國、瑞典、挪威等國家學(xué)習(xí)。他們成立QC科技攻關(guān)小組，積極獎勵技術(shù)革新和技術(shù)攻關(guān)成績突出的個人，累計獎勵資金達(dá)5萬多元。為了確保隧道掘進(jìn)精度，隧道洞內(nèi)外控制測量全部采用了GPS全球定位系統(tǒng)，貫通精度高程誤差為1毫米，中線誤差為12毫米，測量精度被專家稱為“世界先進(jìn)水平”。 據(jù)了解，秦嶺終南山隧道施工先后6次創(chuàng)造高產(chǎn)紀(jì)錄、最高月掘進(jìn)509米，達(dá)到了國內(nèi)外特長隧道施工的新水平，相繼榮獲“國家科技進(jìn)步一等獎”、“魯班獎”、“詹天佑大獎”和“全國十大建設(shè)科技成就獎”。 實現(xiàn)由5.2公里到18公里的跨越 我國目前建成的最長高速公路隧道為雁門關(guān)隧道，該隧道長度僅有5.2公里，而秦嶺終南山隧道的施工長度達(dá)到18公里。要想實現(xiàn)由5.2公里至18公里的跨越，建設(shè)者們需要解決一系列的技術(shù)難題。為了提高設(shè)計質(zhì)量，保證建成一流的隧道工程，陜西省交通廳和建設(shè)單位針對該工程的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)開展了科研攻關(guān)國內(nèi)外技術(shù)咨詢及技術(shù)交流，組織了數(shù)家科研院校的近百名專家開展專題工程科研，多次組織到國內(nèi)外進(jìn)行類似工程的考察調(diào)研和與國外公司的技術(shù)交流、咨詢。重大設(shè)計項目和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)都得到了專家委員會的評審和技術(shù)咨詢，為設(shè)計提供了可靠的技術(shù)支持，確保了隧道的順利貫通和工程質(zhì)量。 談到秦嶺終南山隧道的技術(shù)難題和工程特點(diǎn)，喬懷玉有一肚子的話要說，“建設(shè)18公里長的超長公路隧道，在我國公路建設(shè)史上還是第一次。關(guān)于隧道長度方案的爭論，安全運(yùn)營的擔(dān)心是顯而易見的。其中，最突出的難題集中在方案擬定、運(yùn)營通風(fēng)、監(jiān)視和控制、防災(zāi)救援和運(yùn)營管理等。該隧道橫穿秦嶺山脈，斷層、涌水、巖爆、瓦斯爆炸等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，其中列入鐵道部科研攻關(guān)項目的就有6大類、24個。” 為了有效地規(guī)避地質(zhì)災(zāi)害，提高施工的整體效率，秦嶺終南山公路隧道充分利用西康鐵路秦嶺終南山隧道的施工經(jīng)驗，同時針對公路隧道出現(xiàn)的新問題進(jìn)行摸索和總結(jié)，公路隧道的施工中取得良好的效益。建設(shè)者們利用鐵路隧道Ⅱ線平導(dǎo)進(jìn)行施工，利用鐵路隧道已查明的地質(zhì)資料，現(xiàn)有的建設(shè)隊伍可以就地施工，還利用鐵路臨時工程，可以達(dá)到長洞短打，節(jié)約投資，縮短建設(shè)周期，降低施工風(fēng)險和造價的目的。 秦嶺山區(qū)地形復(fù)雜，山巒疊嶂，植被茂密，人煙稀少，分布有幾十條斷層，其中有2至3條較大的區(qū)域性活動大斷裂，地質(zhì)條件十分復(fù)雜。在這樣的山區(qū)修建特長隧道，綜合選線技術(shù)的運(yùn)用對施工的影響十分巨大。選線中，建設(shè)者們首先應(yīng)查明各種地質(zhì)條件對工程的影響，選擇最佳的隧道方案，制定科學(xué)、穩(wěn)妥的對策。喬懷玉主任說，“我們在選線和勘察中，首次在國內(nèi)采用了衛(wèi)星定位技術(shù)進(jìn)行無通視測量和采用了大地音頻測深技術(shù)、鉆探、物探勘探、遙感等立體化綜合勘探技術(shù)和地應(yīng)力測試等技術(shù)，在460平方公里范圍內(nèi)進(jìn)行綜合勘察選線，查明了該地區(qū)全部越嶺埡口的地質(zhì)條件，累計研究各種有價值的線路方案700公里，最后選定了地質(zhì)條件最好、線路走向較短、對自然環(huán)境影響最少的石砭峪埡口作為主隧道的越嶺通道。這一成果在中咨公司組織的全國性專家評審中得到高度肯定，也是‘國家科技進(jìn)步一等獎’中重要成果之一?！? 修建秦嶺終南山隧道這樣的大型工程，不可避免地要對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。秦嶺終南山公路隧道經(jīng)過地區(qū)恰好位于秦嶺中山區(qū)，整個路線在海拔1500米以下，隧道引線位于秦嶺低山區(qū)—秦嶺淺山水土保持與生態(tài)經(jīng)濟(jì)功能區(qū)。項目施工還要經(jīng)過國家級自然保護(hù)區(qū)——牛背梁自然保護(hù)區(qū)。如何解決施工和環(huán)境保護(hù)的問題，成了擺在建設(shè)者面前的一大難題。在這一點(diǎn)上，喬懷玉是這樣看的，“秦嶺終南山隧道要按期完工，但絕不能以破壞環(huán)境為代價。我們一定要盡最大努力，盡可能減少隧道和引線施工對環(huán)境的影響?！痹谶x線過程中，他們共研究了不同高程、不同長度的5個長隧道方案，同時針對由9公里到18公里各方案的隧道加強(qiáng)了水文地質(zhì)和環(huán)境評價、地質(zhì)災(zāi)害的研究和勘察工作。經(jīng)充分論證，建設(shè)者們最后采用了18.02公里的長隧道方案，使進(jìn)口的高程降低在900米以下，出口的高程控制在1000米左右，正常地下涌水控制在20000立方米/晝夜以內(nèi)。設(shè)計中，他們還對施工廢水等進(jìn)行了處理和防護(hù)，并在山區(qū)為農(nóng)民造地近300畝。 突破通風(fēng)豎井關(guān)鍵技術(shù) 特長隧道的運(yùn)營通風(fēng)是公路長隧道的關(guān)鍵設(shè)計內(nèi)容，而通風(fēng)方式是十分復(fù)雜的綜合技術(shù)，在科技攻關(guān)的支持下，秦嶺終南山隧道最終選用了可靠、經(jīng)濟(jì)和實用的豎井為主的縱向通風(fēng)方式，因此通風(fēng)豎井就成了建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)。 西康高速公路秦嶺終南山隧道2號豎井工程，位于陜西省中部，黃河、長江兩大水系分水嶺的秦嶺山脈主峰北側(cè)群山峻嶺之后，井口地面海拔1700多米。該工程由三部分組成：一是地面40米高的風(fēng)塔系統(tǒng)；二是2號豎井工程，從海拔1701米處下鑿至秦嶺終南山隧道與通風(fēng)道貫通，深661米，凈直徑11.2米，是目前公路系統(tǒng)中世界第一大豎井，號稱“天字一號”工程、“地球上最大的煙囪”；三是在18.02公里長的主隧道東側(cè)開掘由搬入、送風(fēng)、排風(fēng)、風(fēng)機(jī)房、避難、檢修等坑道組成的通風(fēng)道系統(tǒng)工程，累計全長3100多米，是典型的隧道群、洞中洞。該工程建設(shè)規(guī)模和施工難度之大、科技含量之高、施工條件和環(huán)境之惡劣，堪稱全國乃至世界之最，令許多單位望而卻步。 通風(fēng)道工程處在主隧道中部，距兩端出口均有9公里，并且路況非常差，加之主洞內(nèi)施工單位多，給材料、人員、運(yùn)輸增加了許多難度，尤其是對出碴作業(yè)進(jìn)度的影響較大，增加了施工時間和投入。作業(yè)環(huán)境差，空氣中含氧量不足、有害氣體超標(biāo)，給施工人員帶來了多不利因素。坑道洞身斷面尺寸復(fù)雜，從2平方米到160平方米不等，多達(dá)18種規(guī)格；坡度變化頻繁，最大縱坡達(dá)114％；平面曲線多、半徑小等多方面因素都極大地增加了施工的難度和技術(shù)管理的復(fù)雜程度。 所有的困難都難不倒我們的隧道建設(shè)者。在科研單位有效的科技力量支持下，豎井的技術(shù)攻關(guān)已經(jīng)取得突破。結(jié)合當(dāng)前施工生產(chǎn)的實際情況，2號豎井項目部正在積極采取措施，強(qiáng)化現(xiàn)場管理、檢查，為秦嶺終南山隧道的通車做出辛勤的努力。 “天塹變通途”，這一夢想即將在陜西公路建設(shè)者們的手中成為現(xiàn)實。 |
