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公路隧道 2008年第1期(总第61期) 记秦岭终南山特长公路隧道建设 闫效骞 (陕西蓝商高速公路总监办陕西柞水县714000) l 刖昌 秦岭是陕西关中与秦巴山区的分界线,也是黄 河及长江两大水域的分水岭。它的主峰3767m的 海拔高度,巍巍竖立在人间,西起甘肃省的天水,经 陕西延伸至河南的陕县,绵亘近千里长,气势磅礴, 雄奇险峻,碧峰耸天,地貌地形地质气温差异较大, 成为南北通行的一大天然屏障。古代文人李白有 “蜀道之难,难于上青天”;贾岛有“只堪图画,不堪 行”;韩愈有“雪拥蓝关马不前”的名句。《史记》中说 “秦岭是天下之阻”,《左传》称“终南山为九州之险”。 这些文人的断言和史书的记载,都说明了当时秦岭 的现实情况。 人民是创造历史的动力。交通部规划中的西部 大开发内蒙古包头至广东茂名的大通道是国家高速 公路网,也是陕西三纵四横五辐射公路主骨架的组 成部分。秦岭终南山隧道是这条路线的控制性工 程,也是我国高速公路的示范性工程。陕西省、 省以西部大开发为契机,下决心解决包 (头)茂(名)大通道秦岭控制性工程为主线,经多次 研究对策,在国家发展改革委员会、交通部及有关单 位的配合支持下,1999年10月26日,陕西省 果断决策建设秦岭终南山公路特长隧道,打通我国 南北的交通。 决策由陕西省交通厅具体组织实施。经交通厅 报请,2001年2月秦岭终南山特长隧道建设陕西省 立项,2002年1月国家计划委员会(后来的国家发 革委)批准立项,2002年3月东线隧道开工建设, 2004年12月东西双洞全线贯通,2005年9月6日 国家发革委通过工程可行性报告,2006年9月30 日交通部批准初步设计方案,2007年1月20日按 设计标准,建成通车。 2超奇的设计 公路隧道是公路工程结构的主要组成部分,利 用隧道连接路线,它的优点是:能节约国土资源,少 ・58・ 占耕地;能缩短公路里程,改善公路线形运输条件; 能提高行车时速,缩短营运时间,降低运输成本;能 提高公路技术等级、行车安全、减少养护费用;能改 变公路多次重修,减少投资提高经济效益。 秦岭终南山特长隧道由铁道部第一勘察设计院 和重庆交通科研设计院勘察设计,反复检验、审核并 经有关专家多次论证,参照全国现有的山西省雁门 关最长的隧道5.2km,把秦岭终南山隧道首次方案 定为6.3km,后来经过调研,得到一手资料,开阔了 测设人员的思维。铁道部第一勘察设计院隧道设计 师赵秋林说:思维启示一,是要把隧道位置定在秦岭 雪线lO00m以下,解决冬天秦岭降雪早,积雪厚,溶 化时间长的自然现象,是这条公路成为全天候的运 输通道,降低运输成本,减少交通事故,提高经济效 益;思维启示二,以往隧道的贯例,都是由两边向中 间打洞掘进,只有两个作业面。秦岭终南山隧道有 利条件是西康铁路已贯通秦岭18.46km,隧道Ⅱ线 仅距120m,公路隧道施工中可利用进行平导坑施 工,从多个方面增扩工作面开挖,可缩短工期,节省 投资;思维启示三,秦岭山秀水清,是天然风景旅游 区,一定要减少路基大面积开挖,破坏自然植被,把 这条公路建成环保和谐的一条通道。 在上述思维的指导下,经过数次验证测算,隧道 长度由6.3km延长到8km、1lkm、13km,最后破天 荒地把隧道单洞长定在18.02km。 这个总投资31.9亿元的巨大工程是目前世界 级的超长山岭公路隧道,设计是双洞四车道上下行 分离式,行车时速每小时80km,隧道净宽10.92m, 洞高7.6m,行车宽度7.5m,隧道最大埋深1640m; 采用新奥法施工,复合式衬砌。 隧道北起西安安区五台乡的青岔村,终点 至商洛市柞水县营盘镇的小峪口村。加上隧道口两 端引线,总长21km。这条隧道把原先柞水县城到 西安绕道西万公路,翻越秦岭、黄花岭两座大山 146km,需3h,缩短到60km,行车40多分钟,穿过 隧道15min,不但节约了能源,更是节约了无价之宝 维普资讯 http://www.cqvip.com
闰效骞的时间。 记秦岭终南山特长公路隧道建设 及隧道管理中心明确指导方向,一是严格质量要求。 不断优化设计,全面实现决策。成立由孙钧、王 梦恕、郑颖人、钱七虎等四位院士组成的专家委员 强调必须建成世界级工程,要求达到世界级水平,在 建设质量、管理、综合服务都要达到国际先进水平, 要把秦岭终南山隧道建成中国和世界隧道建设史上 的标志性工程,要代表国家公路隧道的形象,要创国 家级大奖,质量金奖和银奖。二是进度要求,要求无 条件在2006年年底实现全洞各工序,包括机电、路 面、交通工程全面竣工、交验通车。三是安全要求, 安全生产是重中之重,一定要本着向人民负责的精 会。这个国家级的超豪华专家阵营对项目设计进行 不断优化提高,乃至施工、科研中的重大技术难题进 行了咨询研究,解决了通风、机电控制、防灾救援以 及喷锚支护、人行横通道设置等方面的技术难题。 在交通部交通建设科技基金支持下,设立《秦岭终南 山特长隧道关键技术研究》项目,由陕西省公路局主 持,组织长安大学、西南交通大学、重庆交通科研设 神抓落实,保证不发生一起事故,特别是不发生伤亡 计院、中铁西南科研设计院等单位近百名专家、教授 和科技工作者,开展了特长隧道通风、防灾救援七个 方面的课题研究。 长安大学承担的通风项目是特长隧道营运中最 为关键的技术难题,若处理不好,后果不堪设想,发 生火灾后,通风控制不住,火灾高温将达摄氏千度以 上,人车均无法逃遁。课题组副组长、教授李宁军等 数人亲自参与研究下,从多种通风方案比选的基础 上,推荐了可靠经济实用的纵向通风方案,设置了3 个通风竖井,最大井深661m,最大竖井直径11.5m, 两个竖井下方均设有大型地下风机厂房。采取竖井 通风,不仅工程规模和通风的理论属国内首创,国外 罕见,而且工程造价比国外低10 左右,营运管理 费可降低25 。 在广大科研人员的共同努力下,随着通风难题 的攻破,其它如防灾、救援、照明、交通监控管理技术 等多项成果都通过有关方面鉴定,达到国内乃至世 界领先水平。 3惊人的施工 2002年一季度末秦岭终南山特长隧道正式动 工。参建的单位先后有中铁一局五公司、五局一公 司、十二局二公司、十八局集团公司的4支铁军及 20多家势力雄厚的机电、照明、通风、监控与施工企 业和西安方舟监理咨询公司、山西省交通建设工程 监理总公司等5家监理咨询公司,共同打响了建设 秦岭终南山公路特长隧道的大会战。历经一年艰苦 征战,2003年8月28日,东线隧道首先全部贯通, 创造出18个月掘进18.02km的惊人奇迹;2004年 12月13日西线隧道又宣告贯通,提前两年实现双 洞贯通的目标。 2005年是隧道全面建设关键的一年,在原取得 毛洞贯通的基础上,掀开了大衬砌、大装饰的新篇 章,向着最后的胜利开始大冲刺、大总攻。省交通厅 事故。交通厅建立厅领导联系制度,曹森、副厅 长王明祥、焦方群、胡保存、李晓东和总工程师魏培 斌、工会姜志理多次到工地检查工作,听取汇 报,解决存在的问题。 全体建设者不避艰险,不辞辛苦、战胜重重困 难,攻克一道道的技术难题,终于突破了阻碍南北交 通的天然屏障,提前10个月建成通车,工程质量达 到国际先进水平。这是西部大开发的一颗明星,也 是全体参战者工作劳动的结晶,丰硕的成果。 中铁十二局二公司,创造了隧道月单洞掘进 429.5m的世界纪录。他们在隧道中作业,通风不 畅,工地温度高达约40。C,加上巨大的岩爆,时时都 在威胁着施工人员的安全,指挥部千方百计解决通 风问题,改善劳动条件。为加快工程进度,创新施工 技术,运用台车多开工作面,多布设工作平台,充分 展开风的位置,最多达26支风同时掘进,上、 中、下多个工作面作业,加快了掘进的速度。中铁十 八局秦岭隧道指挥部,从1994年建设西康铁路开 始,在秦岭深山整整战斗12年,进入公路隧道冲刺 阶段。指挥部成立特别领导小组,协调及时解决施 工中的困难问题,特别是岩爆剧烈,从门购置 钢灰、防弹背心、装备保护施工人身安全,做到人员 上齐,空间占满,工期倒排,多次创造质量进度新纪 录,荣获表彰奖励。驻在秦岭最高处的中铁二十一 局,担负着隧道上方200m的深井,海拔1000多米 高,要钻出一个直径10.8m、深190m深井;还要建 一个52m高的风塔,任务十分艰苦险要;特别是2 号竖井高度达664m,连通风塔高度共700m,难度更 大。指挥部作临战总动员,领导冲峰在先,骨干力量 上阵,胜利地按时完成任务。中铁5局从隧道开挖 阶段,就狠抓工程质量管理,采用光面爆破,喷锚支 护进行断面开挖,进行数次技术攻关,取得了良好效 果;善于总结施工中的经验,指导施工,已整理撰写 出20篇论文,有数篇已发表在国家级科技刊物上; ・ 59 ・ 维普资讯 http://www.cqvip.com
公路隧道 技术创新加顽强拼搏,促进了按合同期完成隧道 4000m的掘进任务,先后7次获得劳动竞赛第一名。 担任隧道工程监理的西安方舟咨询监理64岁的张 喜才主任,因时常劳累过度,突发脑梗塞住院;副总 监胡元超带领全体管理人员坚持天天进洞,巡视现 场,24h旁站,控制了工程质量。 上述惊人的事和人仅是众多中的缩影。秦岭终 南山特长隧道在一无经验可循,二无现代技术支持 的情况下,就是全靠这些惊人的事和人,仅用3年半 时间打通隧道,5年多就建成通车,成为我国甚至全 世界公路隧道建设史上的里程碑。日本、瑞士等外 国工程技术人员来参观学习时赞口不绝。 4举世的奇迹 秦岭终南山特长隧道建设,创造了六项“之最”: 世界上第一座最长的双洞高速公路隧道;由我国自 行设计、自行施工、自行监理、自行管理、难度最大的 高速公路特长隧道;通风竖井是目前世界上直径最 大、深度最深的竖井通风工程;隧道内设置了非常完 备的监控和防灾救援系统;在亚洲首创设置了人性 化的特殊灯光带;开发应用了策略自动生成软件,进 行隧道联动控制指导。 双洞共长36.04km,大于挪威国家长24.51km 的莱尔多公路隧道,单洞长大于亚洲最长的日本关 越公路隧道长10.9km。采用长隧短打技术,利用 已经贯通的西康铁路秦岭隧道H型平导施工,缩短 建设周期,并在竖井通风、灯光照明、环保安全监控 技术应用方面取得领先成果。邀请瑞士、挪威等国 外咨询公司,进行技术交流咨询,取长补短,弥补施 工工艺方面的不足,完善成果。为保护秦岭这块净 土,在满足设计规范的同时,充分论证环境污染,设 计中专门为2号竖井,加高40m排风口高度,解决 行车废气排放,经测试评价一氧化碳浓度符合国家 标准。隧道采用3心园曲线横断面,使用期限100 年,隧道内视线畅通,路面平整。用科学技术支持保 障隧道建设,是秦岭终南山特长隧道建设最大的亮 点,研究项目历时7年,投人资金1800余万元,在理 论和实际技术方面取得20多项重大突破,在我国公 路隧道史上还是前所未有。采用长隧道短掘进,分 段施工,大约可节约3亿元。隧道内设置的特殊灯 光,调节驾驶员情绪,在亚洲和世界公路隧道洞内还 是首创。对隧道内开挖出的废渣,采取挖填并用办 法,给山区农民造出耕地300亩,惠及群众。隧道两 侧边墙经过精心的二次衬砌,安装上瓷砖,标牌标线 ・ 60 ・ 2008年第1期(总第61期) 齐全醒目。这一件件一桩桩的所见所闻是让人感到 了举世的奇迹。 5功在当代利在千秋 立党为公,执政为民。内蒙古包头通广东茂名 高速公路,途经陕西的秦岭终南山特长隧道通车典 礼于2007年元月20日,在隧道南洞口柞水县营盘 镇隆重举行。这是党和在西部大开发中给 广大人民办的一件实事。 从北京赶来参加通车典礼的中华人民共和国交 通部李盛霖在讲话中说,秦岭终南山公路隧道是 国家高速公路网,贯通黄河经济圈与长江经济圈的黄 金通道,穿越了我国南北气候分界线秦岭,规模在山 区公路隧道中属于世界级工程。他的建成通车,在我 国隧道史上谱写了新篇章,在公路交通史上创造了新 的记录,必将极大地方便人民群众安全便捷出行,有 效地提高公路交通的服务质量和服务水平,节约运输 成本,同时也将为推动沿线区域经济的协调发展起到 重要作用。李还说,陕西是华夏文明的发祥地, 延安是现代中国的圣地,在陕西、省领 导下,三秦儿女抓住西部大开发的历史机遇,给人类 办了一件好事,“功在当代,利在千秋”。 陕西省代袁纯清致词中说,秦岭终南山特长 隧道贯通,是我国隧道建设史上一个新的里程碑,是 广大人民千年的期盼,隧道的贯通进一步完善了国家 和陕西高速公路网布局,对于加强我国南北经济社会 文化交流、统筹社会区域发展、发扬陕西在实施西部 大开发战略中的区域优势,尤其是进一步推动陕南及 秦巴山区经济的发展,具有重要的战略意义。 陕南安康市古称金洲,前又叫兴安洲,南临 四川、重庆,直通我国云(南)贵(州)高塬及边疆广 西、广东。从安康到西安400多公里,二十世纪五十 年代时都是沿现在的西康高速公路徒步而行,60年 代后乘车绕道走西(安)万(塬)公路,现改走秦岭终 南山特长隧道比走西万公路少行近百公里。 柞水、镇安、旬阳等县都处在这条公路沿线,更 进一步加强公路通后的针对性布署,面向以西安为 主的客货市场,加大矿产业开展,旅游业发展,建立 西安的后花园和西部人的渡假村,提升招商引资力 度,承接西安工业经济幅射带和产业转移,加快发展 特色效益农业和规范化生产。 社会主义新农村建设,随着交通的方便,也迈开 了新的步伐。隧道的建成充分体现出“功在当代,利 在千秋”。