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巨龙“钻”过万重山

甘孜日报    2019年04月24日

雀儿山隧道斩获国际隧道协会2018年度隧道工程大奖,捧起了被誉为隧道界“奥斯卡奖”的布鲁内尔奖杯

雀儿山隧道攻克了在高原高寒地区修建隧道的多个难题,打通了川藏北线的天险瓶颈。图为雀儿山隧道通车现场。

◎王眉灵 李立洲

近日,第22届“四川青年五四奖章”拟表彰名单公示,来自四川省公路规划勘察设计研究院有限公司(以下简称“四川公路设计院”)的进藏公路隧道设计创新团队,位列拟表彰集体行列。

荣誉背后是肯定。一座座穿山而过的隧道,让公路得以在高原峡谷、崇山峻岭中延伸。从雅康高速二郎山隧道,到世界上海拔最高超特长公路隧道雀儿山隧道……经多年积累,四川的公路隧道勘察设计实力已领先全国,山区隧道的设计建设更是引领行业发展。

填补技术空白

10余分钟穿越“川藏第一险”,捧起隧道界“奥斯卡”

横亘在川藏北线(国道317线)上的天堑雀儿山,藏语名“绒麦俄扎”,意为“雄鹰飞不过的山峰”,全年长达8个月被积雪覆盖,平均含氧量仅为成都平原的58%,垭口海拔5000余米。2017年9月,世界上海拔最高的超特长公路隧道——雀儿山隧道建成通车,仅10余分钟车程就穿越“川藏第一险”。

雀儿山如何被征服?“此前,没有成熟规范支撑,也没有类似工程可借鉴。”四川公路设计院隧道与地下工程分院院长林国进回忆,雀儿山隧道历经10余年科技攻关和长达5年艰苦卓绝的建设,填补了高寒、高海拔特长隧道的重大技术空白。

2002年,设计团队开始实地踏勘。彼时,既有的公路隧道建设规范中,只有海拔2000米以下的通风海拔修正系数,而通风是隧道建设、运营最为关键的参数之一。设计团队选取不同的车型,从成都开到雀儿山,在不同的海拔位置读取数值,计算汽车尾气排放量。经过一年的实测,计算出高海拔隧道的通风海拔修正系数。

作为一条高原隧道,雀儿山隧道建设中面临高寒、缺氧等现实困难。施工人员怎么吸氧?对此,设计团队做了很多研究:用风机把氧送进去,但会扩散,效果不好;工人背着氧气瓶,很重,影响施工。最终,设计团队借鉴了医院制氧的方式,洞外集中制氧、洞内设吸氧室,选择“背”和“吸”相结合的方式,解决了建设中的供氧难题,为同类隧道建设留下经验。

2018年11月,雀儿山隧道斩获国际隧道协会2018年度隧道工程大奖,捧起了被誉为隧道界“奥斯卡奖”的布鲁内尔奖杯,这也标志着中国公路隧道勘察设计水平已成功跻身世界顶尖行列。

收集气象数据

经过一年以上实测,确保进藏公路全天候运行

从四川入藏的公路翻山越岭、气候复杂。如何确保进藏公路全天候运行?

“进藏公路海拔越高,就越容易结冰,而且山路蜿蜒,对行车安全也是考验。”林国进介绍,要保畅,就得降海拔。海拔降多少?在哪里选点?“气象选线”成为设计团队的首选。

所谓气象选线,就是通过详细收集气温、气压、降雪等数据,分析出在海拔多少米的标高处选址隧道最科学。在G317雀儿山隧道、G350巴郎山隧道、川黄公路雪山梁隧道等进藏公路的设计建设中,设计团队在山体不同高度建自动气象站,并在每天的不同时间点设流动气象站,进行了一年以上的气象资料收集,并结合能查到的历史数据,推测未来30年山体不同高度的气象情况,最终确定隧址进出口的选点点位。

气象选线,让进藏公路上的“天堑”不复存在。比如,“高万丈”的二郎山原本雪线封山,2000年左右建成G318二郎山隧道,虽节省了一半左右的路程,但隧道海拔2200米,车辆要经盘山公路行驶2小时左右才到隧道口,公路在春、秋、冬三季易出现浓雾、结冰、积雪等,不利安全行驶。

设计团队在前期勘探中发现,二郎山海拔1600米到2200米易降温降雪,因此,雅(安)康(定)高速二郎山隧道的设计有意避开雪线,选址海拔比G318二郎山隧道降低约700米,避免了路面结冰、冰雪等安全隐患,确保全年畅通。

提高安全性

加强安全救援探索,超长隧道“变长为短”

“国内8公里以上的超特长公路隧道、海拔2500米以上的超特长公路隧道,四川公路设计院独立完成设计量分别占比34%和57%,居全国第一。”四川公路设计院董事长罗玉宏介绍,在高原隧道、山区超长隧道的勘察设计中,四川已经形成了成套技术成果并大量推广,在超长隧道的建设运营、安全救援等方面,也在不断探索和创新。

超长隧道的安全运营、紧急救援是第一考量。在雅西高速泥巴山隧道、雅康高速二郎山隧道、巴陕高速米仓山隧道等建设中,设计团队引入“变长为短”理念,即通过设置同断面大小的横洞,将高速公路隧道的左、右洞连通。一旦出现紧急状况,可通过横洞在左、右洞间转换,绕开出事地点。

设计不断创新,节能、环保、人文理念也在不断增强。泥巴山隧道创造性地设计了自然风节能风道,节约47%的隧道通风耗能,并采用多图案和灯光组合纵向分割隧道,缓解超特长隧道带来的视觉疲劳。二郎山隧道则首次完全实现斜井洞内反打,有效保护大熊猫保护区生态环境,避免约4.3万平方米的地表及植被破坏,同时,首次使用视觉动态照明系统,设置洞内景观带,提高行车舒适度和安全性。

“省内高速公路进一步向盆周山区和高原区延伸,建设条件更复杂、技术难度更高。”罗玉宏表示,今后,勘察设计将紧密跟踪国内外前沿技术,以四川公路建设与运营需求为导向,不断加大新技术攻关,取得新的高水平科技成果。

名片

名称:雅康高速二郎山隧道

路线:藏区第一长隧,长13.4公里

名称:G317雀儿山隧道:

路线:世界上海拔最高超特长公路隧道,长7公里,海拔4380米






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