据新华社,记者从新疆维吾尔自治区人民政府新闻办公室 12 月 18 日举办的新闻发布会上获悉,世界最长高速公路隧道——天山胜利隧道及其所在的 G0711 乌鲁木齐至尉犁高速公路本月底将实现全线通车。
据悉,乌尉高速全长 319.7 公里,总投资达 460 余亿元。2013 年被纳入国家公路网规划,2019 年,乌尉高速公路正式动工,主线设置桥梁 265 座、隧道 17 座。
其中,位于线路中段的全长 22.13 公里的天山胜利隧道,是世界最长的高速公路隧道。资料显示,该隧道最大埋深达 1112.2 米,地质断裂带多,隧道需穿越 16 个地质断裂带,受高地应力、高地震烈度、高环保要求、高寒、高海拔等环境影响,施工难度极高。
在乌尉高速修建前,从乌鲁木齐到库尔勒市,地图上的直线距离仅 250 多公里,但实际行驶路程却达 470 余公里。

图源:天山网
而在修建后,开车穿越天山仅需约 20 分钟。往返乌鲁木齐与库尔勒将告别 " 翻山越岭 ",天山以北的乌鲁木齐至天山以南的库尔勒的通行时间将从 7 小时缩短至 3 小时左右。
新疆维吾尔自治区交通运输厅党委书记、副厅长郭胜介绍,乌尉高速通车后,制约南北疆区域协调发展的交通瓶颈加快消除,串联起 " 北疆城市带 " 与 " 南疆城市群 ",加速南北疆商贸物流、文化旅游资源流动,为新疆高质量发展注入强劲动力。
2021 年 9 月 11 日," 国资小新 " 曾发文详细介绍天山胜利隧道的施工难度。小编也将全文转述如下:
海拔 3000 米之上
绵延 2500 公里的天山之间
一条长达 22 公里的超级隧道
正在建设
它,就是目前新疆在建高速公路项目中最长的隧道
也是世界上最长的高速公路隧道
——新疆乌(鲁木齐)尉(犁)高速天山胜利隧道

▲巍峨的天山山脉
一条连接南北疆的快捷通道
天山
世界七大山系之一
拥有丰富的矿产资源和广阔的旅游前景
它横亘新疆中部
将新疆分隔成南北两部分

库尔勒、乌鲁木齐
是南疆和北疆两个最大的城市
此前
连接两市的
只有路况恶劣、地势险要的 216 国道

不久的将来
这样的情况将随着一条高速公路的建成而改变
中交集团正在建设的
乌尉高速公路
全长约 318.5 公里
将成为打通乌鲁木齐
到库尔勒的最快捷通道
它的建成
对促进新疆经济发展具有深远影响
一座 " 天堑变通途 " 的超级隧道
从尉犁到乌鲁木齐
全长约 528 公里
乌尉高速
几乎是一条直线
连接了两座城市
路程只有目前国道的 60%

▲乌尉高速线路图
便捷的交通背后
是大量的桥梁和隧道
取代了原来的急弯陡坡
其中
天山胜利隧道
是乌尉高速的 " 咽喉 " 工程

天山胜利隧道长达 22 公里
是世界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、高海拔、高地应力特长隧道

贯通之后
往来车辆将告别原本翻山越岭
危险四伏的行程
乌鲁木齐至尉犁两地行车时间
也将从 7 小时缩短到 3 小时
打通一条超级隧道有多难?
隧道穿越天山
地质和自然环境复杂
施工难点可总结为
重、碎、冷、深、高
重!
隧道施工段
最大地应力值达 21.8 兆帕
相当于 1 平方厘米岩石
要承受 218 公斤的重量
超过一般岩石承载力 50 倍以上
这意味着
施工中很有可能遇到岩爆
严重时破坏力相当于 4-5 级地震

▲天山胜利隧道岩层分布图
碎!
隧道共穿越 16 条破碎带
围岩稳定性差
坍塌、突水涌泥风险大
其中最大最危险的
F6 博罗科努 - 阿其克库都克断裂带
位于胜利隧道北面进口端 1900 米处
影响宽度达到 440 米

▲ F6 断层示意图
是目前隧道施工中
最大 " 拦路虎 "
质地脆弱且种类繁多的岩体组成成分
活跃的地质活动与地下水
造就了它易碎的 " 玻璃心 " 体质
穿越过程中
极易发生突水涌泥及大规模坍塌
冷!
隧址位于高寒高海拔地区
年平均气温零下 5.4 ℃
最低气温达零下 41.5 ℃
即使 6 至 8 月
这里仍是终年积雪、冰川纵横

极端环境
增加了安全风险
影响着施工质量控制
制约着施工进度
深!
隧道最大埋深 1112.66 米
埋深越大
岩爆、软岩大变形
高地温、高压涌水等问题
发生的几率越高
打通用以通风的竖井
也异常艰难
深达 702 米的天山胜利隧道 2 号竖井
是国内最深的高速公路隧道竖井
这个长长的 " 烟囱 "
比广州塔 " 小蛮腰 " 还要高出 100 米

高!
竖井最高海拔 3624 米
一般人在海拔 3000 米以上
就可能产生高原反应

加上极端低温
不只是作业工人
施工机械的效率
也会大幅度降低
超级隧道的 " 玻璃心 ",怎么治?
若采用常规的钻孔爆破方法
天山胜利隧道贯通
大概需要 12 年
为了早日打通乌尉高速的 " 咽喉 " 通道
艺高人胆大的中交人
放弃 " 保守治疗 "
首次在公路隧道领域使用
"TBM 中导洞 + 主洞钻爆法 " 组合工艺
实现 " 长隧短打 "
工期缩短至 72 个月
TBM 中导洞 + 主洞钻爆法

▲隧道建设示意图
所谓 "TBM 中导洞 + 主洞钻爆法 "
就是在双主洞的中间
增加一个用 TBM(硬岩掘进机)掘进的中导洞
TBM 每月最快可以掘进 1000 米
快于传统钻爆法 3-10 倍

中导洞施工速度远超左右主洞
在中导洞贯通后
通过用于车辆掉头的车行横洞
为主洞增加 4 个辅助作业面
同时
这也是国内
首次在高速公路隧道中应用 TBM 机

隧道进出口两端
各有一台 TBM
取名 " 天山 " 号、" 胜利 " 号
均由中交天和
为天山胜利隧道量身打造
水平定向钻
长距离取芯探测
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勘察设计中
采用水平定向钻
长距离取芯探测
最长钻孔距离达 2271 米
为设计、施工建设提供精准的地质信息
也创造了国内公路行业
水平定向钻单向钻进记录

▲水平定向钻钻取样芯
利用 TBM 掘进
可有效应对复杂地质环境
亦实现了自动初期支护安装
减少了作业人员投入
进一步降低安全风险

▲利用 TBM 掘进可有效降低安全风险
此外
隧道支护、涌水抽排
清运塌方石块、回填塌腔等
一系列预案也纷纷上阵
历经 80 天艰苦奋战
2021 年 8 月 23 日
" 玻璃心 " 般的 F6 断裂带
被成功穿越

▲钢模板加固
全机械化作业
除中导洞使用 TBM 掘进施工
左右主洞还采用
" 三机一桥五台车 " 等设备
实现机械化减人

钻孔、湿喷等一系列隧道施工程序
工人将远离掌子面
极大规避了安全风险
机械化拱架安装
也使得拱架安装人员
及安装时间减少一半
安装质量却更高
智慧工地云平台
基于 BIM、云计算
物联网、移动应用等技术手段
打造项目 " 超级大脑 " ——
智慧工地云平台
实现一屏总览

" 人、机、料、法、环 " 各关键要素
实时远程监控
实时调度提高协同效率
提升施工质量、安全、成本、进度

隧道智能装备管理平台
以智能化施工装备为中心
融合高精度定位导航及感知
三维激光扫描、物联网、BIM 等技术
为隧道数字化施工与管理提供数据支撑
开启隧道钻爆法智能施工新模式
" 环水保 " 滴水不漏
乌尉项目位于天山山脉无人区深处
虽以干荒漠为主
生物多样性却十分丰富
被誉为 " 濒危野生动物基因库 "

▲项目周边的北山羊
长达几十年的禁牧和维护
才长成如今不足一尺高的荒草草皮
施工区域草场、生态环境一旦被破坏
修复难度极大
项目作业平台用钢板铺装
代替混凝土浇筑
施工过程中局部破坏的草皮
立即进行人工修复
最大程度保护草场

污水处理方面
推行智能生产废水处理
将生活污水、生产废水
集中收集,沉淀,过滤
处理后的生活生产废水达到二类饮用水标准
循环用于施工生产
除此之外
项目还将低盐度厨余
撒在驻地右侧的山坡上
供鸟类野生动物啄食
其余生活垃圾均运离驻地
避免破坏附近脆弱的生态环境

编辑 | 许绍航 杜恒峰
校对 | 段炼
本文综合自新华社(记者顾煜)、天山网、国资小新
每日经济新闻


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