刊登日期 : 2025-12-31
全世界最长的高速公路隧道——新疆“天山胜利隧道”近日通车,穿越天山,连接南北疆,将原来3小时的盘山路大幅缩短至仅20分钟。
为什么非要在天山挑战“地狱级”的工程难度?中国“基建狂魔”是如何再次将天堑变通途呢?
为何非要打通天山?
这条全长22.13公里的隧道,相当于10座香港青马大桥的长度总和。天山胜利隧道属于“乌尉高速”的一部分,它的通车亦标志着“乌尉高速”全线投入使用。
通车之后,新疆乌鲁木齐到库尔勒的车程,从7小时缩短到3.5小时。这意味着,南北疆之间翻山通行的历史被改写,地理屏障彻底被打破。南北疆之间的人员、物资、流动更快,经济联系也更为紧密。
天山胜利隧道的通车,远不仅是一项世界纪录,更是有很多惠民的好处。首先,项目建设期间和运营期分别为当地群众提供就业岗位1,582个和1,210个,其中少数民族占比超80%。
其次,天山南北的通行时间缩短,实现南北疆一日游,也让游客能够更高效地探索新疆。新的旅游模式和产品将被开发,为沿线旅游业带来了新机遇。
挑战“地狱级”工程难度
天山的地质极为复杂,建设团队必须与多达16条断裂带和各种不良地质进行博弈。有的岩石在地下水涌出后用手一捏就碎。工程师形容,“在天山打隧道,就像在豆腐脑里做工程。”
面对如此“地狱级”的挑战,工程师使用了中国自主研制的全球首创“新型压注式工法硬岩掘进机”(TBM);同时,这项工程还采用中国首个“三洞并行”方案,增加工作面,最多的时候同时有14个工作面在开工,降低单洞掘进难度,成功将隧道工期从10年大大缩短到5年。
此外,隧道里的最大地应力值将近22兆帕,这相当于一个指甲大小的岩石,就要承受200多公斤重量。建设团队为了抵抗强烈的挤压力,研发出70厘米厚的泡沫混凝土,作为减震吸能结构。
如此高难度的工程,建设过程当然不是一帆风顺。
掘进过程中,一条地质勘测未发现的断层蚀变带差点成了“拦路虎”。掘进机的刀盘“吃硬不吃软”,于是被膏泥卡住,重达2,800多吨的掘进机就像大象陷入了泥潭一样。团队耗费14个月,才推进30多米,终于解救出“被困”的掘进机。
超长隧道如何“呼吸”与保温?
然而,即使打通了超长隧道,还需要考虑另外两个难题——通风与保温。
天山胜利隧道的最大埋深超过1,100米,又深又长的隧道能仅仅依靠两边隧道口通风吗?答案是不能。隧道内部的通风要使用竖井。工程师想方设法让四组通风竖井从山顶落下,连接两条主隧道,将隧道“拆”成5段分别通风。
因此,除了“世界最长高速公路隧道”,这条隧道还拥有另一个世界之最——世界最深、直径最大、海拔最高的高速公路竖井。它的深度达707米,相当于2座香港中环中心的高度。
如此规模的竖井,可不是一般掘进机能打通。为了突破地形等各种因素限制,中国自主研发世界首台“高寒高海拔超大直径硬岩竖向掘进机”——“首创号”。它所采用的全新钻井工艺,既能实现井下无人操作,又能避免排渣对环境造成的污染。
通风问题解决了,那如何保温?
要知道,天山胜利隧道处于3,000多米的高海拔高寒环境,年平均气温-5.4℃,最低温可达零下41.5℃。如果不为隧道做保暖措施,很可能因为结冰影响路面状况,甚至破坏隧道结构。
除了在混凝土表面铺设保温层,团队还巧妙利用山体内部恒温的地热资源,向下深钻入80米(相当于30层楼高),通过换热管路为隧道稳定加热。
建废水处理厂 保护天山生态
建设天山胜利隧道,不仅面临地质和工程方面的难题,更有生态保育方面的挑战。
距离天山胜利隧道进口端10多公里处,就是天山一号冰川保护区,是雪豹的栖息地。整个施工路线穿过乌鲁木齐河饮用水源二级保护区,绝不能造成污染。
为了妥善处理洞内排除的巨量水流,天山胜利隧道内、外共建设了3座废水处理厂,处理隧道掘进过程中产生的施工废水和天山断裂带涌出的裂隙水,并且全部循环利用,用于隧道生产、设备降温、路面除尘、植被绿化等。
天山胜利隧道所在的乌尉高速,与如今在建的昭温公路、独库高速等重大动脉一起,共同编织一张“七横八纵”的立体交通网。向东3,000多公里,可以到达中国任意一个城市;向西3,000多公里,也可以抵达中亚任何一个国家。
“疆内环起来、进出疆快起来、南北疆畅起来、进出境联起来”的目标正加速实现。