“打通天山”工程有何重大意义《环球时报》记者独家探访天山胜利隧道

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<article><section data-type="rtext">广袤富饶的中国新疆被庞大的天山山脉分为北疆和南疆。来自祖国内地大量的商品物资和新疆输往内地省份的丰富资源，唯有沿着天山山脉依山而行才能实现物流互通。而南疆人民与北疆人民虽然在地理距离上“近在咫尺”，但实际的路途却十分曲折——从天山北麓的新疆省会城市乌鲁木齐到天山南麓的南疆交通枢纽库尔勒市，地图上的直线距离仅有250多公里，但实际行驶路程却达470余公里。然而，这一困境正在被天山深处的一座名为“天山胜利隧道”的超级工程所改变。近日，来自中国工程院的13位院士专程前往这座目前世界上在建最长的高速公路隧道一探究竟。在8月初举行的中交集团高端科技智库专家委员会第二次会议上，这些院士分别从自己的研究领域出发，展望了这项超级工程所带来的全局性意义。 贯通南北疆的“超级工程” 定位为亚欧交通枢纽中心，以及丝绸之路经济带核心区交通枢纽中心的新疆，目前已规划出“六横六纵”公路网的畅通交通工程，其中G0711线乌鲁木齐至尉犁的“乌尉高速公路”既是新疆“六横六纵”中第三纵——即“阿勒泰-乌鲁木齐-库尔勒-若羌”的重要组成部分，也是国家公路网规划的重要组成部分。打通南北疆天然屏障的天山胜利隧道则成为了这条高速公路的“咽喉”。 谈及开通这条隧道的战略意义，承担这一超级工程建设任务的中交新疆交通投资发展有限公司总经理崔景川在接受《环球时报》记者采访时表示：天山胜利隧道全长达22.13公里，这一长度也让天山胜利隧道成为了截至目前全世界最长的高速公路隧道，但创造世界之最并不是启动这项工程的初衷。从国家路网建设全局以及新疆发展大局出发，天山胜利隧道作为连接天山南北重要的资源通道，肩负着维护国家安全、促进新疆经济发展、资源开发和旅游开发的重任。“一旦项目建成，对于推动新疆‘丝绸之路’经济核心带、促进南疆经济发展和区域资源开发、实现新疆社会稳定和长治久安总目标都具有重大意义”。 《环球时报》记者在施工现场了解到，天山胜利隧道在设计上创新性的采用“三隧道+四竖井”的方案。左右两个为开挖直径达14米的主隧道，每个隧道设计有两车道。中间的一条服务隧道直径达8.4米，这条隧道未来将用作应急和救援通道，有效杜绝隧道内因事故等原因出现车辆拥堵的情况。 中国交建新疆乌尉公路包乌尉六标项目负责人李亚隆告诉《环球时报》记者，采用这种三洞方案将有利于隧道的防灾救援，养护管理以及排水和管线布置。 而考虑到隧道地形、地质特点，运营防灾救援、施工工期、施工风险等因素，两个主隧道在建设过程中采用了传统的钻爆法，中间的服务隧道则采用了两台国之重器——“天山号”和“胜利号”TBM硬岩掘进机，利用TBM快速掘进的优势，南北两个方向同时作业，为左右两个主隧道开辟了辅助工作面，从而实现“长隧短打”，有效节约施工工期。这也是该技术在国内高速公路隧道施工中首次应用。此外，为解决特长隧道施工中的通风困难问题，满足后期运营通排风需求，该项工程还在海拔三千余米的天山上，向下挖了四个深达700米左右，直径达十余米的深井，这相当于是在隧道上方开了4处“天窗”，成为隧道的“呼吸系统”。 <img data-alt="服务隧道施工现场" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/db87662b3b03c065b1702f7b707361ccu5.jpg?imageView2/2/w/1260" />据《环球时报》记者了解，天山胜利隧道施工工期为6年，预计2025年建成通车。隧道的设计行车时速达100公里/小时，一旦开通能将乌鲁木齐市到库尔勒市的驾车时长从6小时左右缩短到3小时左右。届时，这条高速通道将极大地有利于南北疆之间物资的快速运输，方便南北疆人民之间的互联互通。 在“地质博物馆“中展现科技魅力 在素有“地质博物馆”之称的新疆天山山脉开通超长隧道，工程的难度可想而知。中交新疆交通投资发展有限公司总工程师苗宝栋在接受《环球时报》记者采访时介绍称，整个天山胜利隧道工程，总共要穿越16条发育程度不一的断裂破碎带，其中就包括区域性潜在地震活动的大断裂带——博罗科努—阿其克库都克断裂带。“该断裂带是一条长期活动，以不同深度、不同变形行为和不同运动方向为特征的复合区域深大断裂，总长460米，其中核心段长100米。该断裂带地质条件极其脆弱，含有花岗闪长岩、碳质板岩、石英片岩及大理岩等复杂岩层”苗宝栋介绍称。 复杂的地质、破碎的围岩，这都给项目施工制造了巨大的困难。隧道在施工过程中需要克服岩爆、涌水突泥、软岩大变形、坍塌等地质原因引发的风险。特别是在天山胜利隧道工程中，施工方中国交建还创新性的首度在高海拔地区，超长隧道工程中使用了TBM掘进机技术。一位项目技术人员向《环球时报》记者形象地介绍称，TBM掘进机不怕“来硬的”，也不怕“来软的”，就怕天山山脉这种“时硬时软”地质。这套造价高昂的设备在打通天山的过程中时刻会面临着卡机、坍塌、突泥涌水等安全风险。稍有不慎就会造成无法挽救的损失和不可估量的后果。 <img data-alt="天山隧道TBM掘进机“驾驶室”" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/dcdfcc4d3619d661761a12870ec3eb6fu5.jpg?imageView2/2/w/1260" />据《环球时报》记者了解，为了“征服”这段天然屏障, 中交二公院设计人员在战胜海拔高、以及常规勘测技术手段有限等勘测难点之后，最终形成三种施工方案，一种是利用TBM掘进机直接掘进，这种方式节省时间、成本，但施工风险最大；另两种则需要向断裂带中注入混凝土，待断裂带中破碎的岩石凝固在一起后再掘进、开挖。后两种方案最为稳妥，但投入大、耗时基本都在300天以上。 “时间是不等人的，如果我们选择稳妥施工，整个项目施工期就得多出1年，这意味着整条乌尉高速的通车时间都要延后。为了让南北疆群众早日用上这条快速通道，我们认为困难应当留给我们攻克。所以我们选择了最困难，但是最为节省时间的第一种方案。”中交二公院天山胜利隧道设计负责人彭文波告诉《环球时报》记者。 据《环球时报》记者了解，为了解决TBM掘进机打通脆弱地质带的世界性难题，项目施工方中国交建首次提出将TBM掘进机与压注混凝土施工法进行创新性融合的理念，研制出了压注工法新型TBM掘进机设备。这套设备确保了用TBM掘进机在快速掘进，通过脆弱地质带时，还能同步向用于支撑隧道洞壁的钢模板和周围岩体之间注入混凝土，从而起到及时“固化”隧道洞壁的效果。而在混凝土硬化之后，再拆除隧道洞壁的钢模板，运至掘进机开挖处进行拼装，实现钢模板的循环利用，在确保项目工程质量的同时缩短工期，提高了经济性。现如今，一台TBM掘进机一天就能够向前掘进15~30米。 在天山胜利隧道中，这样以技术创新提质增效的例子可谓是不胜枚举。崔景川告诉《环球时报》记者，天山胜利隧道在工程项目管理、勘察与设计、施工设备与技术，以及运、管、养环节都有大量创新。包括5G+智能化+信息化融合技术也是首度应用于隧道的智能建造。这套信息化工程通过5G技术将有毒有害气体监测、隧道含氧量检测以及温湿度监测等一批智能监测设备连接到一起，有效提升了隧道精细化管控水平，大幅提升了隧道施工安全。逢山开路者也是环保先行者 高效施工与环境保护曾一度被认为在大型基建项目实施过程中难以兼得。然而，在天山胜利隧道，《环球时报》体验到，绿色理念则贯穿于项目始终。 据《环球时报》记者了解，天山胜利隧道位于天山自然保护区内。隧道进口位于端天山北麓胜利达坂，毗邻天山1号冰川，以及新疆重要水源地——乌鲁木齐河河畔，生态环境比较脆弱，环水保等级高。这里成片的高原草甸和人迹罕至的原始生态环境，是雪豹等珍稀野生动物的乐园。 为了践行“绿水青山就是金山银山”的理念，降低工程建设对生态环境的影响，在初步设计选线阶段，天山胜利隧道选取的线位绕开了天山一号冰川区，避免隧道通风产生的热效应破坏冰川生态。 而在项目施工过程中，隧道单洞的日涌水量达到3.3万立方米，为防止施工对乌鲁木齐河水造成污染，工程项目部在隧道内采用“清污分流、洞内裂隙水收集再利用”技术，减少隧道污水总量。此外在工区现场建设两座日处理量分别为5000立方米和2500立方米的智能污水处理厂对施工废水集中处理。 <img data-alt="隧道内的污水处理箱" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/f10059acb00151aad10cb3991a463326u5.jpg?imageView2/2/w/1260" /><img data-alt="隧道外的生产废水处理厂" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/1cad51a0728bde0bf20a6cae87299f3cu5.jpg?imageView2/2/w/1260" /><img data-alt="隧道外的生产废水处理厂" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/f186a31b7f0a209fff5cf18ee304d423u5.jpg?imageView2/2/w/1260" />《环球时报》记者在施工现场看到，经过净化处理的废水经排水渠流出时清澈见底。中国交建新疆乌尉公路包乌尉五标项目负责人王贺起告诉《环球时报》记者，经过净化处理的施工废水，水质已达到国家地表Ⅱ类水标准，“这些净化后的废水将全部用于施工生产、便道抑尘等，绝不排入河道，这将有效保护乌鲁木齐河的碧透与甘甜。”王贺起称。 此外，为防止大气污染，施工方还从施工区内便道硬化、车辆加装尿素净化尾气排放装置、洒水降尘等方面对大气污染进行全过程治理。在节能降耗方面，隧道内供暖设备均采用蓄能水箱，服务隧道洞渣外运时均采用皮带机传送，节省洞渣运输时间和能耗。在危废物品处理方面，从源头到终端都有专业团队负责，确保危废处理全程合理、合格、合规。天山胜利隧道这座改造自然工程俨然也成为了环保样板工程。 工程院院士:引领全国的示范工程 也正是看到天山胜利隧道在工程前沿科技、工程专项攻关、科技成果转化等方面具有辐射全国的示范效应，8月初，来自中国工程院的13位院士专程前往天山胜利隧道调研，试图在这项工程中找到解开其他工程难题的“密码”。 参与调研的中国工程院土木、水利与建筑工程学部主任聂建国院士表示，天山胜利隧道工程能为我国多条规划中的超长隧道建设积累宝贵的经验。“希望承建隧道的中交集团能够针对基建领域的关键技术问题，发挥专业特长和集体智慧，全力推动基建产业转型升级，提升中国建造的国际竞争力。” 聂建国称。 另一位参与调研的中国工程院院士、中国著名的建井工程专家陈湘生在了解完项目总体情况后，对天山胜利隧道所采用的超深大直径竖井创新设计给予了高度评价。陈湘生指出，随着我国经济建设的发展，对于大直径、大深度竖井的需求也越来越多，无论是矿山竖井还是水利工程竖井，都朝着大直径大深度的方向发展，这就对“一钻成井”的设备提出强烈需求，而天山胜利隧道工程中超大直径竖井的建设经验无疑具有重大的借鉴意义。 而据《环球时报》记者了解，天山胜利隧道工程是我国首次在高寒高海拔环境下运用深大竖井竖向掘进机代替传统的爆破开挖。工程创新性的提出了撑靴式竖向掘进机施工技术，大幅减少了井下作业人员，改善了安全生产条件，实现了竖井智能化施工。 著名结构工程专家，中国工程院院士周绪红表示，天山胜利隧道的建设规模和难度之大，在全中国乃至全世界都是前所未有的，项目施工过程中面临着诸多挑战，但是挑战也是机遇，天山胜利隧道在工程装备、项目管理方面都取得了突破，在生态环保、信息化、智能化集成方面则起到了示范引领作用。“特别是工程设备国产化和软件自主化方面，解决了很多‘卡脖子’的问题，这着实令人感到高兴。” 周绪红称。 </section></article>

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