耗时六年,基建狂魔将打穿天山!这条世界最长在建隧道有多重要?
在辽阔的中国西部新疆,有一座山名为“天山”,它是我国最高的山脉,也是亚洲最长的山脉。它横贯新疆,将富饶的新疆分为北疆和南疆,它既是世界奇观,也承载着人文历史的见证。
天山虽然恢弘壮观,但也形成了巨大的地理屏障。内地和新疆想要实现物资互通,就必须要沿着天山山脉依山而行。南北疆人民在地理上看似近在咫尺,但真实路途却蜿蜒曲折。从乌鲁木齐到库尔勒直线距离原本只有260多公里,但因为天山的阻拦却要绕行470公里,对新疆的经济以及与内地、欧亚的互联产生了严重影响。
于是在2013年,国家规划修建一条从乌鲁木齐到尉犁的高速公路,其中穿越天山的天山胜利隧道便成了整个工程的重点。现在天山胜利隧道如今进展如何呢?
天山胜利隧道的挑战
天山是世界七大山系之一,具备丰富的矿产资源与巨大的旅游开发潜力。历史上的天山是丝绸之路的重要通道,无数个民族和文化在此地碰撞交汇,但天山在现代的存在却为当地交通带来了严重阻碍。
它全长1760公里,最宽处达到800公里,切断了南北两疆的交通。库尔勒和乌鲁木齐作为南疆、北疆最大的两个城市。地图上,两地直线距离只有260公里,但实际绕行距离却达470公里。如果不想绕路,就只能翻越险峻寒冷的天山,天山除去一年中最炎热的两个月,几乎完全被冰雪覆盖,尝试翻越对于生命安全是个严峻的考验。
新疆作为丝绸之路的亚欧交通枢纽中心和丝绸之路经济带核心区,2013年国家为了改变其交通的现存困境开始作出规划,并在后来提出了“六横六纵”公路网交通工程。
乌鲁木齐至尉犁的G0711线乌尉高速就是六横六纵的第三纵,其中负责打通南北天然屏障的胜利隧道更是成为了乌尉高速的重要核心部分。
乌尉高速全长318.5公里,几乎呈现出一条直线连接尉犁、乌鲁木齐两地,总路程只有现在国道的60%左右。负责连通南北两疆的天山胜利隧道全长则为22.13公里,是目前全球最长的在建公路隧道。胜利隧道一旦建成后,天山的行路时间将缩短至20分钟,而乌尉高速贯通之后,乌鲁木齐至尉犁的行车时间也将由7小时缩减至3小时。
新疆天山山脉素有地质博物馆之称,想在这里打通一条超长隧道,其工程的整体难度自然是可想而知。天山胜利隧道地质条件十分复杂,并且刚好处于一个地质断裂带上,致使隧道建设难度骤然提升。
尤其是F6(博-阿)断裂,即使没有地震干预,这条断裂带每年还是会移动两毫米左右,是一个不折不扣的活跃大断裂,很有可能会引发地震以及其他地质灾难。人力工程是无法阻止断裂带移动的,于是我们只能在设计工程中尽量规避断裂带移动对未来建设和维护可能造成的影响。
该地区还隐藏有压扭性花岗岩剧烈蚀变带,花岗岩由于高温高压的影响,在地壳运动中会发生剧烈蚀变。由于整个过程是在地下进行,所以很难在开工前被发现,但施工过程中如果不幸遇到,就会极易出现严重坍塌,造成无法估料的后果。
天山隧道属于高海拔地区,平均海拔3200米,这里常年平均气温5.4℃,最低温度记录-41.5℃。即使是在炎炎夏季,这片土地仍然可能被皑皑白雪覆盖,极端的高寒环境对于施工人员的生理造成了巨大挑战。
当地工程师因此用“一长加一多,两深和五高”来总结天山之险峻。一长是指隧道22.1公里的总长,一多则是指天山的山体内有许多断裂带,其中隧道打通过程中需要穿过的断裂带就有16多条。
两深分别指竖井和隧道埋深,竖井是隧道的呼吸系统,隧道埋深则是指隧道顶部到地面距离,天山胜利隧道深度为706米,隧道埋深更是达到1100米。至于五高,则是指高寒、高海拔、高地应力、高地震烈度和高环保要求。
胜利隧道的开拓先行者
有句老话说得好:工欲善其事,必先利其器。天山险峻苛刻的施工环境让寻常机械的效率大打折扣,一般的传统机器根本无法担此重任,想要顺利如期完成隧道的开通建设,技术团队就必须要对机械开展创新性研发。
经过技术团队废寝忘食的研讨和反复试验,最终成功打造出“天山号”、“胜利号”、“首创号”等新型机器。天山号、胜利号硬岩掘进机由中交天和自主研发,国产化率均在98%以上,开挖直径8.43米、全长282米、重达2000吨,是攻破天山胜利隧道的核心装备。
在实际施工过程中,天山号无论是遇到山体泥石流还是暗流水源,始终都能保持正常运行。而胜利号更是每天可向前挖进35米,除却休整时间外,每月挖进距离长达528米,一举创下世界大直径TBM掘进记录!
至于首创号,则是全球首个硬岩竖向挖进机,在天山隧道开掘中承担着不可或缺的作用。
除了新型工具外,天山胜利隧道在设计上也采用了三洞+四竖井的创新方案。此方案采用三个隧道口,左右两个为行车主隧道,中间的则是应急服务车道,设计师充分考虑了长隧道随时可能发生的意外与险情,并提供了有效解决方案。
至于四竖井,就是在隧道顶部向下挖竖井,它相当于整条隧道的通风系统,因为两万米的隧道长度注定了其原生横向通风效果不会理想,所以需要通过纵向通风来保证施工及运营过程中的通风顺畅。也正是因为三洞+四竖井的方案,才让两万米的隧道工程能从方案变为现实。
最后就是天山胜利隧道工程的环保理念,此前全球范围内,公认大型基建项目是无法做到高效施工与环境保护兼得,但胜利隧道就成功做到了这一点。
天山胜利隧道位于天山自然保护区,入口临近天山一号冰川和乌鲁木齐河河畔,后者是新疆重要水源地,生态环境脆弱、环水保等级高,多年来一直保持着原始生态环境,是雪豹等珍稀野生动物的乐园。
国家奉行金山银山不如绿水青山的理念,刻意将隧道线位绕过了天山一号冰川区,来避免隧道施工破坏冰川生态。实际施工过程中,隧道洞单日涌水量高达3.3万立方米,为了避免污染水对乌鲁木齐河带来危害,施工团队在工区现场建立了日处理量5000、2500立方米的智能污水处理厂,来对污染水进行集中处理。
施工人员面对采访时,信誓旦旦的向新疆人民和全国人民保证:工期结束后,除了一条超长公路隧道外,我们不会遗留下任何施工痕迹。
天山胜利隧道工期为6年。预计将在2025年完工通车,隧道最高时速100km/小时,在隧道开通后,它将为新疆人民带来怎样的便利?又具备什么意义呢?
首先肉眼可见的便利就是缩短路程,隧道开通后,乌鲁木齐市到库尔勒市的自驾时长将从6小时缩减至3小时。除此之外,新疆作为全国著名旅游名地,坐拥17个5A级景区,尤其是聚集了雪山、湖泊、森林草甸等诸多美景的天山地区,将会更加受到全国游客的偏爱。
对于内省游客来说,大家热衷于通过自驾游方式来感受新疆美景,通畅发达的交通不仅能极大推动新疆旅游业的发展,还有助于新疆经济腾飞。
而对于国家而言,天山胜利隧道的建设展现了我国工程基建的硬实力,同时对于一带一路倡议、欧亚互联互通都有着重大意义。它不仅是一条连接乌鲁木齐和尉犁的通道,更是一条连接我国和欧亚的快车道,在未来这条隧道将发挥着更广泛重大的作用和意义!
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