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一項惠及千萬百姓的“民心”工程 被譽為“中國第一長隧”的陜西秦嶺終南山公路隧道即將于年內建成通車。該隧道橫穿秦嶺山脈，全長18.4公里，在目前山區公路隧道中規模居世界第一，長度列世界第二，被譽為“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。它的建成對促進西部大開發戰略的實施和陜西省與周邊省市的經濟交流具有十分重要的意義。 作為“十五”期間陜西交通三大標志性工程之一，秦嶺終南山隧道重大工程也是國家規劃的包頭至北海、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，是溝通黃河經濟圈與長江經濟圈的交通樞紐。對于秦嶺終南山公路隧道工程的重大意義，陜西交通建設者們從一開始就牢記于心。省交通廳公路隧道建設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濟交流，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。為了保質保量、按時完成工程施工任務，建設者們日夜奮戰，于2004年12月13日實現全線提前順利貫通。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公里的主洞掘進任務，平均月掘進1060米。在山區公路隧道中，其工程規模、主洞長度、主洞埋深、分段通風長度、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，建設單位引進了世界最先進的TBM隧道掘進機，指揮部先后輸送近30名技術骨干到法國、德國、瑞典、挪威等國家學習。他們成立QC科技攻關小組，積極獎勵技術革新和技術攻關成績突出的個人，累計獎勵資金達5萬多元。為了確保隧道掘進精度，隧道洞內外控制測量全部采用了GPS全球定位系統，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“世界先進水平”。 據了解，秦嶺終南山隧道施工先后6次創造高產紀錄、最高月掘進509米，達到了國內外特長隧道施工的新水平，相繼榮獲“國家科技進步一等獎”、“魯班獎”、“詹天佑大獎”和“全國十大建設科技成就獎”。 實現由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到18公里。要想實現由5.2公里至18公里的跨越，建設者們需要解決一系列的技術難題。為了提高設計質量，保證建成一流的隧道工程，陜西省交通廳和建設單位針對該工程的關鍵技術難點開展了科研攻關國內外技術咨詢及技術交流，組織了數家科研院校的近百名專家開展專題工程科研，多次組織到國內外進行類似工程的考察調研和與國外公司的技術交流、咨詢。重大設計項目和設計標準都得到了專家委員會的評審和技術咨詢，為設計提供了可靠的技術支持，確保了隧道的順利貫通和工程質量。 談到秦嶺終南山隧道的技術難題和工程特點，喬懷玉有一肚子的話要說，“建設18公里長的超長公路隧道，在我國公路建設史上還是第一次。關于隧道長度方案的爭論，安全運營的擔心是顯而易見的。其中，最突出的難題集中在方案擬定、運營通風、監視和控制、防災救援和運營管理等。該隧道橫穿秦嶺山脈，斷層、涌水、巖爆、瓦斯爆炸等地質災害頻發，其中列入鐵道部科研攻關項目的就有6大類、24個。” 為了有效地規避地質災害，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驗，同時針對公路隧道出現的新問題進行摸索和總結，公路隧道的施工中取得良好的效益。建設者們利用鐵路隧道Ⅱ線平導進行施工，利用鐵路隧道已查明的地質資料，現有的建設隊伍可以就地施工，還利用鐵路臨時工程，可以達到長洞短打，節約投資，縮短建設周期，降低施工風險和造價的目的。 秦嶺山區地形復雜，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條較大的區域性活動大斷裂，地質條件十分復雜。在這樣的山區修建特長隧道，綜合選線技術的運用對施工的影響十分巨大。選線中，建設者們首先應查明各種地質條件對工程的影響，選擇最佳的隧道方案，制定科學、穩妥的對策。喬懷玉主任說，“我們在選線和勘察中，首次在國內采用了衛星定位技術進行無通視測量和采用了大地音頻測深技術、鉆探、物探勘探、遙感等立體化綜合勘探技術和地應力測試等技術，在460平方公里范圍內進行綜合勘察選線，查明了該地區全部越嶺埡口的地質條件，累計研究各種有價值的線路方案700公里，最后選定了地質條件最好、線路走向較短、對自然環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，不可避免地要對環境產生一定的影響。秦嶺終南山公路隧道經過地區恰好位于秦嶺中山區，整個路線在海拔1500米以下，隧道引線位于秦嶺低山區—秦嶺淺山水土保持與生態經濟功能區。項目施工還要經過國家級自然保護區——牛背梁自然保護區。如何解決施工和環境保護的問題，成了擺在建設者面前的一大難題。在這一點上，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境的影響。”在選線過程中，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了水文地質和環境評價、地質災害的研究和勘察工作。經充分論證，建設者們最后采用了18.02公里的長隧道方案，使進口的高程降低在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。設計中，他們還對施工廢水等進行了處理和防護，并在山區為農民造地近300畝。 突破通風豎井關鍵技術 特長隧道的運營通風是公路長隧道的關鍵設計內容，而通風方式是十分復雜的綜合技術，在科技攻關的支持下，秦嶺終南山隧道最終選用了可靠、經濟和實用的豎井為主的縱向通風方式，因此通風豎井就成了建設中的關鍵技術。 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米高的風塔系統；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道貫通，深661米，凈直徑11.2米，是目前公路系統中世界第一大豎井，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開掘由搬入、送風、排風、風機房、避難、檢修等坑道組成的通風道系統工程，累計全長3100多米，是典型的隧道群、洞中洞。該工程建設規模和施工難度之大、科技含量之高、施工條件和環境之惡劣，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，加之主洞內施工單位多，給材料、人員、運輸增加了許多難度，尤其是對出碴作業進度的影響較大，增加了施工時間和投入。作業環境差，空氣中含氧量不足、有害氣體超標，給施工人員帶來了多不利因素。坑道洞身斷面尺寸復雜，從2平方米到160平方米不等，多達18種規格；坡度變化頻繁，最大縱坡達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管理的復雜程度。 所有的困難都難不倒我們的隧道建設者。在科研單位有效的科技力量支持下，豎井的技術攻關已經取得突破。結合當前施工生產的實際情況，2號豎井項目部正在積極采取措施，強化現場管理、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者們的手中成為現實。 |
