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編者按

中國是唯一一個超過14億人口，仍然能做到全民通電的國家，電網覆蓋面，排名世界第一。高速公路通車里程達到13.1萬公里，排名世界第一。高鐵總運營里程超過3.1萬公里，世界第一。中國通信基站數(shù)量是美國的20多倍，數(shù)量世界第一?！盎衲А笔菍ψ鎳某鞘薪ㄖ⒔煌ㄔO施、水利工程、油氣運輸?shù)鹊然A建設速度之快、數(shù)量之多的贊嘆。同濟可持續(xù)混凝土今日將為您分享我國正在建設的世界上最長的高速公路隧道——新疆天山勝利隧道。

天山勝利隧道出口

天山是世界七大山系之一，全長2500公里，南北平均寬250-350公里，最寬處達800公里以上。它是世界上最大的獨立緯向山系；也是世界上距離海洋最遙遠的山系和全球干旱地區(qū)最大的山系。這座山系，把我國的新疆分成了南疆和北疆。

之前，如果從北疆最大的城市烏魯木齊到南疆最大的城市庫爾勒，只能走216國道，216國道是建國后盤天山而建，路況惡劣，地勢險要。司機稍有不慎，后果就是翻滾進懸崖峭壁下面的山谷。如果想要快速、安全地貫通南疆與北疆，那么最好的辦法就是修建隧道，徹底把天山山脈打通。

天山風景

一旦貫通，那么從烏魯木齊到庫爾勒，原本7個小時的艱險路程，將縮短成3個小時的坦途。所以早在2019年，連接烏魯木齊到尉犁、庫爾勒等地的烏尉高速公路正式開建，全長320余公里。而天山勝利隧道，就是烏尉高速的“咽喉”。

天山勝利隧道

天山勝利隧道長達22.1公里，是世界上最長的高速公路隧道，也是國內在建高速公路中，最長的高寒、高地應力，高地震烈度，高環(huán)保要求，高海拔施工的隧道。要想打通這一條隧道，可謂是艱險重重。隧道施工段的最大地應力值達21.8兆帕，相當于我們指甲蓋大小的巖石，就要承受至少218公斤的重量，是一般巖石承載力的50倍以上。這么高強度的地應力，給施工帶來了巨大的麻煩，因為施工過程中很有可能會在隧道中遭遇巖爆，破壞力最嚴重的，比4級地震還要強。

而且，隧道附近地應力不僅極高，隧道本身還要穿越16條破碎帶，坍塌風險極大，其中最大最危險的F6斷裂帶，影響寬度能達到440米。不僅如此，由于地質活動活躍，所以巖體組成部分不僅種類繁多，而且非常脆弱，更令人難以想象的是，如果有地下水滲透，那么最嚴重的后果就是巖爆夾雜著泥石流，直接把隧道沖毀，如果發(fā)生這種情況，甭說是人，就連機器都撈不回來。

隧道北端進口的年平均氣溫-5.4℃，最低氣溫是令人絕望的-41.5℃，而且如果不能盡早穿過冰川，那么一旦碰上冰川在溫暖的季節(jié)融化，安全風險就會極大增加。可隧道的最大埋深達1112.66米，如果埋深越大，那么就越容易碰上巖石變形、高地溫、高壓涌水等問題，甚至是最可怕的巖爆。

不光如此，隧道北端進口的海拔高達2772米，南端進口海拔還要更高，達2897米，而給隧道通風的豎井，海拔最高可達3624米。一般人在海拔3000米以上，就可能產生高原反應，到那時，人就會面臨劇烈的頭痛與呼吸困難，甚至會發(fā)展成肺水腫和腦水腫。以上種種困難，可以說是難如登天了。

最關鍵的是，即便是隧道選在了荒漠無人區(qū)，但這里依舊是許多瀕危野生動物的棲息地，長達幾十年的禁牧和維護，才長出不到一尺高的荒草草皮。隧道施工還必須得考慮環(huán)保問題。一旦將脆弱的生態(tài)環(huán)境破壞，那么修復的難度極大。為了打通隧道而破壞生態(tài)環(huán)境，很顯然是不可取的。

天山附近的野生動物

困難重重，艱險重重，冰天與雪地密布，山崩與地裂共存。這樣的施工難度，要想在“天塹”上鉆出一條路來，如果采用現(xiàn)有的常規(guī)鉆爆法，大約需要12年。解密狗敢說，換地球上其他任何一個國家組建的精英團隊，他們也都只會連連搖頭，直呼不可能。而為了能夠早日打通烏尉高速的“咽喉”，我們的建筑精英卻并沒有畏懼。他們嘔心瀝血、日夜研究，終于確定使用“TBM掘進機中導洞+主洞鉆爆法”的組合工藝，把工期從12年，縮短到了3年。這種組合工藝，就是在雙主洞的中間，增加一個TBM掘進的中導洞，TBM的掘進速度要比傳統(tǒng)的鉆爆法快10倍。等中導洞率先貫通后，就會為主洞增加4個輔助作業(yè)面，大大縮短主洞的工期。這也是國內首次在高速公路隧道的施工建設中采用TBM。

而且，為了更加快速地貫通，隧道的北端與南端各有一臺TBM，分別叫做“天山”號與“勝利”號。這兩臺TBM不僅專門為天山勝利隧道量身打造，而且技術極為先進。其中勝利號的刀盤直徑達8.43米，還具備兩種掘進模式、三種支護模式。地質條件比較好的時候，采用傳統(tǒng)工法掘進，速度快。遇到斷層、破碎帶等不良地層，就能轉換為壓注混凝土工法，拼裝機迅速拼裝鋼模板，在鋼模板和圍巖之間注入混凝土，一邊鉆洞，一邊在隧道與鋼板之間灌澆混凝土，隧道施工一次性就可以成型。非常值得一提的是，這種一次性成型的壓注混凝土工法是全球首創(chuàng)。為了攻克全線最危險的F6斷裂帶，項目團隊首次在國內高速公路的勘察設計中采用水平定向鉆，最長鉆孔距離達2271米，創(chuàng)下了國內公路行業(yè)水平定向鉆單項鉆進記錄，為項目施工提供了極為精準的地質信息。此外，項目團隊還制定了一系列的隧道支護、涌水抽排、塌方清運、塌腔回填等預案。正是因為有了如此先進和安全的方案，所以僅僅用了80天，我們的建筑精英就將難度最大的F6斷裂帶成功穿越?？梢哉f是創(chuàng)造了一個偉大的奇跡。

不光是速度快，安全性好，隧道在施工過程中還非常注重環(huán)境保護，最大限度保證對當?shù)卮嗳醯纳鷳B(tài)環(huán)境不被破壞。施工局部的草皮一旦被破壞，馬上進行人工修復，將損失降到了最低。產生的污水推行智能生產廢水處理。生產污水、生活污水集中收集處理，處理后的廢水不僅能夠達到二類飲用水標準，而且還會循環(huán)用于施工生產。除此之外，項目還將低鹽度的廚余播撒在山坡上，供野生動物食用，其余生活垃圾全部運離，避免破壞附近脆弱的生態(tài)環(huán)境。

2021年10月7日，隧道中導服務洞已掘進4000米，左右洞各掘進2000余米。在不久的將來，天山勝利隧道一定會全面貫通。而烏尉高速全線建成后，將徹底打通天山南北的交通運輸屏障，對于推動新疆“絲綢之路經濟帶”核心區(qū)建設，促進南北疆經濟社會發(fā)展和區(qū)域優(yōu)勢資源開發(fā)具有無可比擬的意義。逢山開路、遇水架橋，基建狂魔，必將攻克一個又一個的難關，創(chuàng)造一個又一個的奇跡！