近日,中國科技新聞學會發(fā)布了“2022中國新時代100大建筑”。據(jù)了解,2022中國新時代100大建筑涵蓋了場館/展覽館、交通樞紐、超高層建筑、交通工程、橋梁、隧道、核電站、水電站等多個行業(yè)。其中隧道工程9項入選,含鐵路隧道工程2項、公路隧道工程7項。
四川公路院設計的雀兒山隧道、新二郎山隧道(雅康高速二郎山隧道)入選。四川公路院勘察設計項目2項入選,七占其二,充分展現(xiàn)了四川交通在貫徹“適用、經濟、綠色、美觀”等建設理念方面的引領性和影響力。
雀兒山隧道
317國道雀兒山隧道,洞口海拔4378米,隧道長7079米,是世界上已建成的海拔最高、也是唯一一座海拔超過4000米的超特長公路隧道,原路段每年有長達8個月的積雪覆蓋期,山高路險、高寒缺氧,被稱作“川藏第一險”。
四川公路院設計團隊經過十余年的不斷科技攻關,克服了高寒高海拔超特長隧道的諸多關鍵技術難題,在隧道抗防凍、高原施工通風、制氧供氧、清潔能源利用等方面形成了成套技術,取得了多項創(chuàng)新成果。
一是首創(chuàng)高海拔隧道“氣象選線”的設計理念,為高海拔寒區(qū)越嶺隧道選線提供了新思路。
二是創(chuàng)新性提出“保暖內衣+長衣袖式”隧道結構綜合防凍技術,并在隧道洞口設立了防雪透光棚,既保證隧道洞口防凍、防雪,又有效緩解了駕乘人員的“黑白洞”效應。
三是明確了適用于海拔5000米隧道通風計算新標準,將現(xiàn)有隧道通風計算標準僅滿足2400米以下提高到5000米,填補了相關技術空白,為高海拔隧道施工及運營通風、制氧供氧提供有力技術支撐。
四是首次提出了基于肺泡氧分壓理論的高海拔地區(qū)人體缺氧危險等級劃分、控制標準及人員勞動強度指數(shù)分級方法,建立了雀兒山隧道施工制氧供氧系統(tǒng),為高海拔特長隧道施工安全提供了有力保障。
五是創(chuàng)新性地利用洞口附近的溫泉熱能,消除了隧道洞口段的冰雪災害,確保冬季運營安全。
雀兒山隧道于2017年順利通車,將原來2個多小時的翻山路程,縮短至只需要10多分鐘,徹底結束了“翻越雀兒山,腳踏鬼門關”的歷史,為川藏兩地人民提供了更加便捷和安全的交通環(huán)境,為涉藏地區(qū)經濟發(fā)展和社會長治久安發(fā)揮積極作用。
雀兒山隧道還獲得2018年國際隧道協(xié)會(ITA)年度工程大獎,成為我國首次入圍并獲得該獎項的山嶺公路隧道工程,以及2018-2019年度國家優(yōu)質工程獎、第十八屆中國土木工程詹天佑獎等頂級榮譽。四川公路院依托項目編制的《高海拔公路隧道設計與施工技術指南》,為同類工程提供了技術支撐和借鑒。
新二郎山隧道
新二郎山隧道(雅康高速二郎山隧道)長13.4公里,是四川雅安至康定高速公路控制性工程,長度為當時已通車公路隧道全國第4,在全國涉藏地區(qū)通車高速公路中隧道長度位列第一。隧道位于龍門山、鮮水河、川滇斷裂組成的“Y”型構造交會部位,穿越11套地層、12種巖性、13條斷層,最大埋深1500米。隧道下穿世界自然遺產——大熊貓棲息地保護區(qū),生態(tài)環(huán)保要求高。2012年9月26日開工,2017年12月31日通車。
隧道建成后,海拔高度較318國道老二郎山隧道降低約700米,路程縮短40公里,通行時間由2小時縮短為15分鐘,避免了因冬季結冰帶來的安全隱患,實現(xiàn)全天候通行,結束了甘孜涉藏地區(qū)不通高速的歷史,也為區(qū)域后續(xù)重大基礎設施建設提供有益參考。
設計過程中,四川公路院設計團隊強化技術攻關,在環(huán)境敏感區(qū)長大隧道綠色建造技術、基于綠色能源利用的長大隧道節(jié)能減排技術、復雜艱險山區(qū)長大隧道全壽命周期安全運營技術方面取得系列成果。
一是首次采用斜井全程反打技術,避免在外圍保護區(qū)修建臨時便道及設施,實現(xiàn)對大熊貓保護區(qū)“零影響”。
二是首次利用隧道斜井引水發(fā)電,裝機630kW,年發(fā)電400萬度,解決了隧道照明用電;設置自然風道,建立以自然風為動力的輔助通風節(jié)能體系,滿足低交通量時段隧道通風需要,年節(jié)電210萬度。在雙碳戰(zhàn)略背景下,節(jié)能減排效果顯著。
三是首次提出并采用不降低服務水準震害快速修復技術的設計理念,斷層段隧道斷面加大40厘米,為震后加固預留空間,實現(xiàn)快速搶通、快速加固的目標,這一措施已被納入《公路隧道抗震設計規(guī)范》(JTG 2232—2019)
四是首次設置“八字形”洞內交通轉換通道,設置兩處4車道大斷面洞內快速交通轉換通道,即將隧道分為3段,當其中一段發(fā)生事故或維修時,其余路段通行方式不受其影響,實現(xiàn)隧道內交通快速轉換及長隧短運,提高隧道防災救援能力。
五是首次采用LED動態(tài)視覺系統(tǒng)打造洞內景觀帶,有效緩解司乘人員的視覺疲勞和心理壓抑感,提高行車的舒適度和安全性。
六是首次在斜井內設置高位自流水消防水池,完全取消抽水設備,提高消防可靠性。
此外,四川公路院主要依托二郎山隧道開展的課題研究獲中國公路學會特等獎,隧道還獲得國家優(yōu)質工程獎、省部級科技進步獎7項、四川土木工程李冰獎、省部級勘察設計獎5項,形成專利20項、專著5部。
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