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基建狂魔!世界上最长的高速公路隧道,正在把天山贯通

 晴耕雨读天 2021-11-10

仿佛一夜之间,基建狂魔这个词就传遍了互联网的每一个角落。所谓基建狂魔,指的就是在基础设施建设方面独领风骚的霸主。那么基建狂魔到底狂到什么地步呢?

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这么说吧。中国是唯一一个超过14亿人口,仍然能做到全民通电的国家,电网覆盖面,排名世界第一。高速公路通车里程达到13.1万公里,排名世界第一。高铁总运营里程超过3.1万公里,世界第一。中国通信基站数量是美国的20多倍,数量世界第一。想出“基建狂魔”这个绰号的人,一定是对祖国的城市建筑、交通设施、水利工程、油气运输等等基础建设速度之快、数量之多的赞叹已经找不出其他词形容了,所以创造了一个令人崇敬的名称——“基建狂魔”。本期,解密狗就跟观众老爷们聊一聊我国正在建设的,世界上最长的高速公路隧道——新疆天山胜利隧道。

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天山胜利隧道出口

天山是世界七大山系之一,全长2500公里,南北平均宽250-350公里,最宽处达800公里以上。它是世界上最大的独立纬向山系;也是世界上距离海洋最遥远的山系和全球干旱地区最大的山系。这座山系,把我国的新疆分成了南疆和北疆

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之前,如果从北疆最大的城市乌鲁木齐到南疆最大的城市库尔勒,只能走216国道,216国道是建国后盘天山而建,路况恶劣,地势险要。司机稍有不慎,后果就是翻滚进悬崖峭壁下面的山谷。如果想要快速、安全地贯通南疆与北疆,那么最好的办法就是修建隧道,彻底把天山山脉打通。

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天山风景

一旦贯通,那么从乌鲁木齐到库尔勒,原本7个小时的艰险路程,将缩短成3个小时的坦途。所以早在2019年,连接乌鲁木齐到尉犁、库尔勒等地的乌尉高速公路正式开建,全长320余公里。而天山胜利隧道,就是乌尉高速的“咽喉”。

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天山胜利隧道

天山胜利隧道长达22.1公里,是世界上最长的高速公路隧道,也是国内在建高速公路中,最长的高寒、高地应力,高地震烈度,高环保要求,高海拔施工的隧道。要想打通这一条隧道,可谓是艰险重重。隧道施工段的最大地应力值达21.8兆帕,相当于我们指甲盖大小的岩石,就要承受至少218公斤的重量,是一般岩石承载力的50倍以上。这么高强度的地应力,给施工带来了巨大的麻烦,因为施工过程中很有可能会在隧道中遭遇岩爆,破坏力最严重的,比4级地震还要强

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而且,隧道附近地应力不仅极高,隧道本身还要穿越16条破碎带,坍塌风险极大,其中最大最危险的F6断裂带,影响宽度能达到440米。不仅如此,由于地质活动活跃,所以岩体组成部分不仅种类繁多,而且非常脆弱,更令人难以想象的是,如果有地下水渗透,那么最严重的后果就是岩爆夹杂着泥石流,直接把隧道冲毁,如果发生这种情况,甭说是人,就连机器都捞不回来。

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隧道北端进口的年平均气温-5.4℃,最低气温是令人绝望的-41.5℃,而且如果不能尽早穿过冰川,那么一旦碰上冰川在温暖的季节融化,安全风险就会极大增加。可隧道的最大埋深达1112.66米,如果埋深越大,那么就越容易碰上岩石变形、高地温、高压涌水等问题,甚至是最可怕的岩爆。

不光如此,隧道北端进口的海拔高达2772米,南端进口海拔还要更高,达2897米,而给隧道通风的竖井,海拔最高可达3624米。一般人在海拔3000米以上,就可能产生高原反应,到那时,人就会面临剧烈的头痛与呼吸困难,甚至会发展成肺水肿和脑水肿。以上种种困难,可以说是难如登天了。

最关键的是,即便是隧道选在了荒漠无人区,但这里依旧是许多濒危野生动物的栖息地,长达几十年的禁牧和维护,才长出不到一尺高的荒草草皮。隧道施工还必须得考虑环保问题。一旦将脆弱的生态环境破坏,那么修复的难度极大。为了打通隧道而破坏生态环境,很显然是不可取的。

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天山附近的野生动物

困难重重,艰险重重,冰天与雪地密布,山崩与地裂共存。这样的施工难度,要想在“天堑”上钻出一条路来,如果采用现有的常规钻爆法,大约需要12年。解密狗敢说,换地球上其他任何一个国家组建的精英团队,他们也都只会连连摇头,直呼不可能。而为了能够早日打通乌尉高速的“咽喉”,我们的建筑精英却并没有畏惧。他们呕心沥血、日夜研究,终于确定使用“TBM掘进机中导洞+主洞钻爆法”的组合工艺,把工期从12年,缩短到了3年。这种组合工艺,就是在双主洞的中间,增加一个TBM掘进的中导洞,TBM的掘进速度要比传统的钻爆法快10倍。等中导洞率先贯通后,就会为主洞增加4个辅助作业面,大大缩短主洞的工期。这也是国内首次在高速公路隧道的施工建设中采用TBM。

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而且,为了更加快速地贯通,隧道的北端与南端各有一台TBM,分别叫做“天山”号与“胜利”号。这两台TBM不仅专门为天山胜利隧道量身打造,而且技术极为先进。其中胜利号的刀盘直径达8.43米,还具备两种掘进模式、三种支护模式。地质条件比较好的时候,采用传统工法掘进,速度快。遇到断层、破碎带等不良地层,就能转换为压注混凝土工法,拼装机迅速拼装钢模板,在钢模板和围岩之间注入混凝土,一边钻洞,一边在隧道与钢板之间灌浇混凝土,隧道施工一次性就可以成型。非常值得一提的是,这种一次性成型的压注混凝土工法是全球首创。为了攻克全线最危险的F6断裂带,项目团队首次在国内高速公路的勘察设计中采用水平定向钻,最长钻孔距离达2271米,创下了国内公路行业水平定向钻单项钻进记录,为项目施工提供了极为精准的地质信息。此外,项目团队还制定了一系列的隧道支护、涌水抽排、塌方清运、塌腔回填等预案。正是因为有了如此先进和安全的方案,所以仅仅用了80天,我们的建筑精英就将难度最大的F6断裂带成功穿越。可以说是创造了一个伟大的奇迹。

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不光是速度快,安全性好,隧道在施工过程中还非常注重环境保护,最大限度保证对当地脆弱的生态环境不被破坏。施工局部的草皮一旦被破坏,马上进行人工修复,将损失降到了最低。产生的污水推行智能生产废水处理。生产污水、生活污水集中收集处理,处理后的废水不仅能够达到二类饮用水标准,而且还会循环用于施工生产。除此之外,项目还将低盐度的厨余播撒在山坡上,供野生动物食用,其余生活垃圾全部运离,避免破坏附近脆弱的生态环境。到2021年10月7日,隧道中导服务洞已掘进4000米,左右洞各掘进2000余米。在不久的将来,天山胜利隧道一定会全面贯通。而乌尉高速全线建成后,将彻底打通天山南北的交通运输屏障,对于推动新疆“丝绸之路经济带”核心区建设,促进南北疆经济社会发展和区域优势资源开发具有无可比拟的意义。逢山开路、遇水架桥,基建狂魔,必将攻克一个又一个的难关,创造一个又一个的奇迹!观众老爷们都看到这儿了,您倒是给解密狗点点赞点点关注啊,要是能长按点赞来个强烈推荐那就更好了!感谢大家的支持与鼓励,我们下期再见!

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