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“天山勝利隧道建成后，從烏魯木齊到尉犁縣，將從原來的7小時(shí)縮短至3小時(shí)。”

令人拍手稱贊的一句話，背后有多少艱辛？“基建狂魔”不提，那就我們說。

“一長(zhǎng)”“一多”“二深”“五高”

天山勝利隧道全長(zhǎng)22.1公里，是烏尉高速公路的“咽喉”工程，也是世界在建高速公路最長(zhǎng)的隧道。

今年2月，天還未亮，中國(guó)交建新疆烏尉公路項(xiàng)目土建06標(biāo)段（負(fù)責(zé)天山勝利隧道出口端）項(xiàng)目經(jīng)理李亞隆卻早早起床，研究相關(guān)數(shù)據(jù)、優(yōu)化排水方案……

最近，天山勝利隧道出口端掘進(jìn)施工中遇到的裂隙涌水問題，讓他有些頭疼。

“每小時(shí)約200立方米的涌水，而且現(xiàn)在掘進(jìn)機(jī)正處在反坡掘進(jìn)階段，也就是下坡，涌水全部積到了刀頭部分，快速有效地抽排水迫在眉睫?！崩顏喡〉纳ひ粢延行┥硢?，他告訴記者，目前，“勝利號(hào)”掘進(jìn)機(jī)已由天山之南向北掘進(jìn)了8.5公里，正是工程吃勁兒的時(shí)候，裂隙涌水嚴(yán)重影響了施工效率。“以前，這種巖層條件下，每天大約可以掘進(jìn)15米，這兩天的進(jìn)度明顯降了下來，每天只能掘進(jìn)10米左右?！崩顏喡⌒募比绶?。

記者了解到，李亞隆2017年便參與天山勝利隧道項(xiàng)目，從前期論證、方案設(shè)計(jì)到啟動(dòng)施工，再到如今中導(dǎo)洞掘進(jìn)突破16公里關(guān)口，他們遇到的“攔路虎”不計(jì)其數(shù)。

天山勝利隧道口。（中國(guó)交建 供圖）

回憶起六年前初到項(xiàng)目時(shí)的情景，他仍然記憶猶新。當(dāng)時(shí)，作為一個(gè)有著十余年隧道施工經(jīng)驗(yàn)的“老人”，他對(duì)穿越天山之難已有心理準(zhǔn)備，但現(xiàn)實(shí)的難仍讓他倍感壓力。

“天山山脈素有‘地質(zhì)博物館’之稱，工程難度可想而知。”李亞隆說。

他用“一長(zhǎng)”“一多”“二深”“五高”來總結(jié)這條隧道的特點(diǎn)，而這些都是他們要攻克的難關(guān)。

“一長(zhǎng)”，是指隧道單洞長(zhǎng)約22.1公里，約為5座南京長(zhǎng)江大橋的總和，是當(dāng)今世界在建最長(zhǎng)高速公路隧道。而這么長(zhǎng)的洞，他們要打3個(gè)。

“一多”，是指斷裂帶多，整個(gè)隧道要穿越16個(gè)地質(zhì)斷裂帶，施工難度極高。

“二深”，一是指具備通風(fēng)等功能的豎井深，據(jù)他介紹，隧道2號(hào)豎井深706米，比我國(guó)最高建筑——上海中心大廈還高出近百米，是當(dāng)今世界最深高速公路豎井。二是指隧道埋深深，該隧道最大埋深超過1100米，而埋深越大，巖爆、軟巖大變形、高地溫、高壓涌水等問題發(fā)生的幾率越高。

“五高”，是指高地應(yīng)力、高地震烈度、高環(huán)保要求、高寒、高海拔。其中，隧道施工段最大地應(yīng)力值達(dá)21.8兆帕，相當(dāng)于人手指蓋大小巖石需承受218公斤重量，超過一般巖石承載力50倍以上。這意味著，施工中很有可能遇到巖爆，產(chǎn)生堪比四五級(jí)地震的振幅強(qiáng)度。而本身施工區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)就比較強(qiáng)烈，基本烈度為Ⅷ度。

“不僅要克服高寒、低氧的施工環(huán)境，還要攻克復(fù)雜的地質(zhì)條件，而穿越斷裂帶存在極高的巖爆、軟巖大變形、突涌水等風(fēng)險(xiǎn)?！崩顏喡「嬖V記者。但“關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過”，進(jìn)口端和出口端的隧道建設(shè)者們逐項(xiàng)攻關(guān)、各個(gè)擊破。

“天山號(hào)”和“勝利號(hào)”掘進(jìn)機(jī)合成示意圖

如何縮短工期？“三洞+四豎井”

2月16日下午，中交天和副總工程師、設(shè)計(jì)研發(fā)總院院長(zhǎng)靳黨鵬再次進(jìn)入中導(dǎo)洞進(jìn)口端的施工現(xiàn)場(chǎng)，了解“天山號(hào)”掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用情況?！澳壳?，圍巖硬度高，控制好設(shè)備推進(jìn)力及姿態(tài)，可以有效降低刀具磨損程度……”靳黨鵬現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)隧道中導(dǎo)洞進(jìn)口端“天山號(hào)”掘進(jìn)機(jī)的操作手崔華新。

據(jù)介紹，天山勝利隧道按雙向4車道分離式高速公路隧道設(shè)計(jì)，其施工如果按照以往隧道施工采用的斜井輔助施工方案，工期計(jì)劃72個(gè)月。

如何縮短工期？建設(shè)者們提出了世界首創(chuàng)的“三洞+四豎井”施工方案。“三洞”即左、右主洞和中導(dǎo)服務(wù)洞，左、右兩個(gè)主洞開挖直徑為14米，分別設(shè)計(jì)有兩個(gè)車道。中間的一條服務(wù)隧道直徑為8.4米，未來將用作應(yīng)急和救援通道，可杜絕隧道內(nèi)因事故等原因出現(xiàn)車輛擁堵的情況?！八呢Q井”即在整個(gè)隧道頂端開挖4座豎井，以實(shí)現(xiàn)縱向通風(fēng)，相當(dāng)于隧道的“呼吸系統(tǒng)”。

不過，開挖兩個(gè)洞的隧道就十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力，為何還要多挖一個(gè)洞呢？

“考慮到隧道地形、地質(zhì)特點(diǎn)、施工工期以及運(yùn)營(yíng)后的防災(zāi)救援等諸多因素，中導(dǎo)洞使用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，發(fā)揮掘進(jìn)機(jī)快速施工的特點(diǎn)，一是可提前探明地質(zhì)，二是為主洞提供工作面；兩個(gè)主洞則使用鉆爆法。兩種工藝組合，從而實(shí)現(xiàn)‘長(zhǎng)隧短打’。”中國(guó)交建新疆烏尉公路項(xiàng)目土建05標(biāo)段（負(fù)責(zé)天山勝利隧道進(jìn)口端）總工程師黃登俠告訴記者，掘進(jìn)機(jī)每月掘進(jìn)長(zhǎng)度大約是傳統(tǒng)鉆爆法的3到10倍，而且兩個(gè)掘進(jìn)機(jī)從南北兩個(gè)方向同時(shí)作業(yè)，然后再通過橫洞為主洞增加輔助作業(yè)面，“這就相當(dāng)于把主洞‘切割’成多段同時(shí)作業(yè)，從而有效縮短施工工期。”

“天山號(hào)”和“勝利號(hào)”便是中國(guó)交建為天山勝利隧道量身打造的掘進(jìn)設(shè)備。“這兩個(gè)掘進(jìn)機(jī)開挖直徑為8.43米，分別長(zhǎng)282米、重約2000噸。更為重要的是，可實(shí)現(xiàn)在多種世界級(jí)復(fù)雜地層下安全、環(huán)保、高效地掘進(jìn)?！弊鳛椤疤焐教?hào)”和“勝利號(hào)”掘進(jìn)機(jī)的總設(shè)計(jì)師，靳黨鵬帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)針對(duì)超長(zhǎng)、高寒、高海拔、復(fù)雜地質(zhì)條件等，首創(chuàng)新型壓注工法硬巖掘進(jìn)機(jī)。這是世界掘進(jìn)設(shè)備領(lǐng)域的重大創(chuàng)新。