米高海拔上绵延公里的山体里一条长达22公里的超级隧道正在建设这,就是世界上最长的高速公路隧道——新疆乌尉高速天山胜利隧道

▲巍峨的天山山脉

修一条连接新疆南北的大通道

天山,世界七大山系之一

拥有丰富的矿产资源和巨大的旅游前景

它横亘新疆中部

把新疆分隔成南北两部分

而连接南北疆两个最大城市乌鲁木齐和库尔勒的只有路况恶劣、地势险要的国道不久的将来这样的状况将被中交集团改变中交集团正在建设的乌(鲁木齐)尉(犁)高速公路全长约.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

建一座超级隧道

当前,从尉犁到乌鲁木齐

全长约公里

而乌尉高速

几乎是一条直线

连接了两座城市

路程也只有目前国道的60%

▲乌尉高速线路图

便捷的交通背后是以大量的桥梁和隧道取代原来的急弯陡坡其中,天山胜利隧道最为关键天山胜利隧道长达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从7小时缩短到3小时

打通这一条超级隧道有多难?

重!

最大地应力值达21.8兆帕相当于1平方厘米岩石要承受公斤的重量超过一般岩石承载力50倍以上这同时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米处影响宽度达到米

▲F6断层示意图

它被建设者视为目前隧道施工的最大“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F6断层破碎的“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、冰川纵横这样的极端环境对施工质量控制带来影响增加了安全风险同时影响工效,制约施工进度

深!

隧道最大埋深.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”还要高出米

高!

竖井最高海拔米一般人在海拔米以上就可能产生高原反应再加上极端低温不仅仅是作业工人就连施工机械的效率都会大幅度降低

超级隧道怎么建?

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

中交集团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”

工期可缩短至72个月

长隧短打

▲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0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个辅助作业面值得一提的是这也是国内首次在高速公路隧道中应用TBM进口端、出口端各一台均由中交天和为天山胜利隧道量身打造取名“天山”号、“胜利”号

攻克最危险断裂带

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掘进有效应对复杂地质环境的同时实现自动初期支护安装减少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

加强隧道支护加快涌水抽排迅速清运塌方石块、回填塌腔等一系列预案也齐上阵历经80天艰苦奋战于年8月23日成功穿越“玻璃心”般的F6断裂带

▲钢模板加固

全机械化作业

除了中导洞使用TBM掘进施工之外左右主洞采用“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远离掌子面极大规避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也更高

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然以干荒漠为主但生物多样性十分丰富被誉为“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现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在污水处理上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逢山开路、遇水架桥有了天山胜利隧道这22公里的一纵被横亘东西多公里的天山分隔南北的新疆将获得新的连接而这一切将由中交人实现!来源

新疆乌尉公路包项目供稿

陈明责编

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