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世界最長高速公路隧道天山勝利通車,長22.13公里,難度有多高?

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首先要明確一點,這是現(xiàn)在世界上最長的高速公路隧道。

天山勝利隧道及其所在的G0711烏魯木齊至尉犁高速公路(烏尉高速) 全線通車,該隧道全長22.13公里,穿越天山山脈,將原需數(shù)小時的盤山路程縮短至約20分鐘。



先說它在哪。它橫穿天山山脈,海拔在3000米以上。那地方,說是生命禁區(qū)一點也不夸張。一年里平均氣溫是零下5.4度,最冷能到零下41.5度。不光冷,地質(zhì)條件還特別復雜,山體里頭有很多斷裂帶,巖石不太穩(wěn)定,用工程上的比喻來說,有點像豆腐腦里打洞,難度可想而知。



但是這條隧道又非常的重要,它打通了北疆城市帶與南疆城市群,使烏魯木齊至庫爾勒的通行時間從7小時縮短至3個多小時。同時,該高速經(jīng)京新、連霍、西和等高速聯(lián)通京津冀、長三角、粵港澳及成渝地區(qū),形成連接東部經(jīng)濟圈與亞歐國家的大動脈。

而從旅游的角度來說,這不是普通隧道,這可能是世界上最容易抵達的地理分界線體驗——20 分鐘內(nèi),你將從溫帶荒漠氣候直達溫帶草原氣候,親眼見證天山如何分隔新疆。它不僅是交通工程,更是一堂生動的地理課。



此前從烏魯木齊到庫爾勒的高速通道只有一條,即繞過吐魯番的G30線+G3012線,全長470多千米,通行時間7個多小時。有了這條隧道,路程將縮短170千米,通行時間也縮短至3小時,新疆將結(jié)束沒有南北縱向高速的歷史。

而這條隧道有多長?烏尉高速全長324.7公里,單是中間的勝利隧道,就大約22公里。光說數(shù)字可能沒有那么直觀,這么說吧,它的長度差不多相當于5座南京長江大橋(主橋)首尾連在一起。想想在那么高、那么冷、地質(zhì)那么脆的地方,挖出這么長的隧道,本來就是個世界級的難題。

按照過去的老辦法,在這種地方挖這么長的隧道,兩邊對著挖,預估得花上10年左右。但實際上,從全面開工到全線貫通,只用了大約52個月,也就是4年多的時間。把10年的預期工期壓縮到4年多,這背后可不是簡單的人海戰(zhàn)術(shù)加班加點,而是一整套工程思路和技術(shù)裝備的革新。

過去的思路,可以叫雙洞對挖。簡單理解,就是規(guī)劃好左右兩條主隧道,從山的兩頭分別往里挖,最后在中間碰頭。這種方法很直接,但有個問題:工作面少。一條隧道從頭到尾就只有兩個開挖面(一頭一個),進度完全取決于從洞口向里推進的速度。在天山這種復雜環(huán)境里,一旦遇到大斷層或者特別硬的巖層,進度很容易卡住,一卡可能就是好幾個月。



這次的干法,完全換了一套思路,可以總結(jié)為 三洞+四豎井。具體是哪三洞呢?除了計劃中通車的左右兩條主隧道外,他們在正中間,提前挖了一條尺寸稍小的服務隧道,也叫中導洞。



你可別小看中間這條小道,它是整個工程快速推進的勝負手。它的作用就像一支深入敵后的先遣隊,任務就是以最快的速度,從山的一頭打到另一頭。為什么要搶先打通它?因為它打通之后,工程隊就可以在這條已經(jīng)貫通的小道里,橫向開出許多連接左右主隧道的岔路口。這樣一來,左右兩條主隧道就不再僅僅依賴兩頭的兩個工作面了,而是可以從這些橫向的岔路口向兩頭開挖,憑空多出來好多新的工作面。這就好比挖一座大山,不再是只從山前山后兩把鐵鍬對著挖,而是在山肚子里開了好幾個小灶,同時朝不同方向開挖。這種方法在工程上就叫 長隧短打,把一條長隧道,化整為零,變成很多段短隧道來施工,效率自然就上去了。

光有聰明思路還不夠,還得有得力的專業(yè)工具。這次用的主角,是兩臺量身定制的巨型硬巖掘進機,名字很霸氣,叫 天山號和勝利號。這種機器簡稱TBM,你可以把它想象成一個巨大的、全自動的鋼鐵穿山甲。它前面有個巨大的旋轉(zhuǎn)刀盤,上面裝滿了特制的刀片,能一邊旋轉(zhuǎn)切削巖石,一邊把破碎的石渣運出來,同時還能自動把預制好的混凝土管片拼裝起來,形成隧道的堅固襯砌。這臺穿山甲在適合的地層里,一天能穩(wěn)穩(wěn)地向前推進20多米,最高紀錄達到過35米。這個速度,如果用傳統(tǒng)的人工鉆爆法(就是打眼、放炮、清渣),差不多是3到5倍。而且機器作業(yè)更安全,對周圍巖層的擾動也更小。

即便有了新思路和新裝備,腳下的挑戰(zhàn)一點也沒減少。這條隧道要穿越16條大型地質(zhì)斷裂帶,有的地方埋深超過1100米,山體的壓力非常大,局部高地應力相當于每平方米要承受2200噸的重量,很容易導致巖爆(巖石突然崩裂)或軟巖大變形。中間的服務隧道在掘進過程中,就曾創(chuàng)下月進度超過500米的紀錄,但也在斷裂帶里遇到過單日涌水量超過3萬立方米的極端情況,相當于一天抽干十幾個標準游泳池。

除了主線,還有個讓人驚嘆的支線任務——通風豎井。為了給這么長的隧道換氣,他們在雪山之上,往下打了一口深達707米的豎井。707米是什么概念?大概相當于236層樓那么高。這口豎井成了目前世界上最深的高速公路通風豎井,打這口井本身的難度,不亞于再建一個特殊工程。

那么,花這么大力氣,用這么短時間建成這條隧道,到底圖個啥?改變是實實在在的。

最直接的變化是時間。以前開車翻越天山,盤山公路又險又繞,得花上3個多小時。隧道通車后,這個時間縮短到了20分鐘左右。從烏魯木齊到南疆的庫爾勒,以前開車要7小時左右,現(xiàn)在大概3個半小時就能到。這才真正實現(xiàn)了早賞北疆雪,午看南疆沙的一日生活圈。



時間縮短了,空間上的隔閡就小了。對于新疆的經(jīng)濟和民生來說,這意義重大。天山南北的物流效率會大大提升,北疆的冷鏈產(chǎn)品,南疆的瓜果,運輸損耗會降低,成本也能降下來,老百姓的收入能更實在。這不僅僅是一條路,更是一條經(jīng)濟動脈。



還有個小細節(jié)很有意思。建設(shè)者考慮到司機在超過20公里的長隧道里開車可能會感到單調(diào)和壓抑,特意在隧道里設(shè)計建造了三處特殊的景觀帶。這些地方用燈光和裝飾,營造出藍天、草原、沙漠胡楊等新疆特有的風光,讓穿越隧道的過程也變成一段小小的、賞心悅目的觀光體驗。畢竟22公里,還是太長了。





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