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2017-10-24 19:00

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  原标题:4800米!这是世界最高海拔高速公路隧道,怎么做到?

  近年来我们在基层采访,无论是记者还是百姓,感受最大的,就是身边的变化。的确,这五年来,国家的成就是全方位的、开创性的,党和政府集中力量,办成了许多过去想办而没有办成的大事,今天央视财经《经济半小时》来关注我国的高速公路建设。

  循隆公路位于青海省循化撒拉族自治县和化隆回族自治县境内,全长40.4公里,从长度来说并不长。但这条路有两个特别之处,一是公路有其中15公里穿越黄河公伯峡库区峡谷地带,地势陡峭、岩层破碎、地震断层多,二是要保护水库环境,公路建设不能对环境造成污染。

  一起来看看,这条被称作青海有史以来施工难度最大,施工条件最复杂的高速公路是如何建设的。

 

  循隆高速是国道310线循化至隆务峡高速公路路段,循隆高速公路全长只有40公里,但是有将近15公里要穿越黄河上游的公伯峡水库。

  公伯峡库区两岸地势陡峻、岩层破碎、地震断层多,滑坡、库岸再造、崩塌、危岩及泥石流等不良地质地段随处可见,生态环境脆弱。

  循隆高速公路项目指挥长 马培新:这一处是典型的库岸再造的崩塌区。这个沿线这种小型、大型的崩塌是星罗棋布。尤其在库岸地质调查过程中发现,有8处巨大的滑坡体,所以我们线路选择是非常困难,要穿越库区15公里,穿越是非常困难的。

  公伯峡库区15公里路段,是整个循隆高速公路最重要、也是最艰难的施工段,面对水库峡谷连绵而成的天堑深壑,高速公路的布线就成为一个首要的难题。由于库区的山体质地特殊,时有流石滑坡。最初设计的沿着库区两岸修建明线的方案,不仅让道路安全面临隐患,还会对水库生态环境造成破坏。本着不破坏就是最大的保护这样一个原则,在后期的优化设计中,将库区路段全部改为桥隧为主。

  青海省交通运输厅副厅长 阿明仁:这15公里我们桥梁和隧道占长度的比例达到了98%,几乎都是桥隧,全线我们的桥隧比例达到了54%,这在我们青海也算是比例比较高的。

  因为修改设计方案,需要建设的隧道由原来设计的6条更改为8条,这大大增加了建设成本,仅仅这15公里库区线路将增加几亿元的投资。但这样既保证了施工过程的安全,又保证了后期运营的安全,更大的价值就是保护了生态,保护了库区的水质、水源不受污染。

  没有了施工便道,如何把建筑材料运送到施工地点,这成为公伯峡路段施工的另一个难点,经过设计单位、施工单位的共同努力,他们想出了充分利用库区水运资源的思路,修造码头和运输船只,运送修路所用的建筑材料。利用黄河水修建高速公路,这在青海修路史上也是一个创举。

  阿明仁:用船把材料运进来,把我们施工的废料再用船运出去,我们在环保要求的下我们再把它处理好,包括我们施工的一些污水,我们都是把它运出去,把它经过净化处理以后,达到二级以上的标准再把它排放出去。

  阿明仁告诉记者,现在青海省有一个共识,那就是要像保护眼睛一样保护生态环境,要像对待生命一样对待生态环境。不仅修建高速公路产生的污水不能排进黄河库区,未来高速路上汇集的雨水也不能直接排进库区。

  阿明仁 :下去我们桥底下有管子把它接住,完了要把这个水集中起来,集中起来以后我们净化处理,处理达到二级以上水的标准我们才能排出去,这些都是这么做的。所有隧道里面的水出来都是这么做的。

  作为循隆高速公路技术含量和施工难度最大的控制性工程,苏龙珠黄河特大桥主跨跨度220多米,是西北地区第一座钢管拱桥。在施工过程中,为了保护生态,几乎没有大的开挖,所有的施工材料都是水路运输。

  2017年10月8日,循化至隆务峡高速公路正式通车,循隆高速公路是青海省沿黄旅游公路的一部分,也是带动沿线地方开发自然资源和旅游资源,带动沿线民族地区经济社会发展的致富路,绿色环保的发展理念将把这条高速公路打造成一道美丽的风景线。

  阿明仁:我相信我们青海以后所有的路在这种理念下,我们会去建设,而且我们建成的路不单是随着我们国家大动脉的发展和延伸,一条路建成了,同时我想建成的路它也是一道风景线,一道美丽的风景线。

  

  青海地处高原,在这里修建公路,要面对各种各样复杂的地质条件。位于青海省果洛藏族自治州玛沁县的雪山一号隧道,双洞总长9065米,施工最高海拔达4800多米,是目前世界上海拔最高、环境最恶劣的高速公路隧道。更重要的是,隧道进口要通过多年冻土层,在冻土层上施工是一个世界性的难题。

  青海省交通投资有限公司花久公路第一项目办主任 韩伟学:高海拔隧道成败就在防排水上,一定要做好这个防寒泄水洞,现在目前情况来看,水还是比较大。

  雪山1号隧道不仅是花久高速公路工程中海拔最高、难度最大的重点工程之一,也是迄今为止世界上已贯通的海拔最高的公路隧道。花久高速公路是花石峡至久治县路段,全线位于青海省果洛藏族自治州境内,全长389公里,是规划中新疆经青海省通往四川省的国家西部区域经济大通道的重要组成部分, 建成之后,从果洛州到玉树州将由原来的12个小时缩短到5个小时,从果洛州到四川省成都市将由原来的14个小时缩短到7个小时。

  韩伟学:这个公路填补了咱们青海省果洛州不通高速的历史,也填补了果洛州四个县不通高速,十个乡镇不通公路的历史。

  雪山1号隧道与阿尼玛卿雪山隔川相望,修建这条隧道最大的难点就是隧道进口处要穿越大面积冰川堆积物多年冻土层。

  中国交建第一公路勘察设计研究院有限公司 隧道与地下工程设计研究院院长 曹校勇:多年冻土层的特性主要体现在,它在零度以上,就会融化,融化之后,它的结构、强度会丧失,然后再在低于零度的时候它会结冰、膨胀,它对工程上的影响,就是会造成路基的沉陷,或者是隆起,边坡的垮塌失稳。我们修建隧道呢,它也更容易出现坍塌。

  曹校勇所在的中交第一公路勘察设计研究院已经对多年冻土层进行了长达40多年的持续研究。国内外经验显示,在施工前的勘察过程中如果勘察到冻土层都是尽量躲避绕行,2011年8月,曹校勇和他的团队来到地处海拔4555米的阿尼玛卿雪山进行勘探和选线工作时,冻土着实让他们伤透了脑筋。

  曹校勇:整个我们这个线路多年冻土层的分布,大概有10公里的范围,如果我们完全要选择完全避开多年冻土层的话,这个D线方案的隧道长度超过了12公里,在高海拔地区修建这么长的隧道,不管是建设还是运营成本,都是难以接受的。

  在高寒缺氧的雪山下,设计人员每天户外工作十个小时以上,喝不到一口热水、吃不上一口热饭,一连勘察了两个多月,终于完成了选线工作,也就是现在的雪山1号的隧道路线。

  李士栋,中国铁建十八局花久公路雪山1号隧道项目经理,他和他的团队曾经有着7年的高寒地区隧道的建设经验,但是还从来没有在冰川堆砌物的多年冻土层修建过隧道。雪山1号隧道的建设,对他们来说将面临着史无前例的挑战。2013年7月,中铁十八局三公司和中铁五局的团队在阿尼玛卿雪山脚下,开始施工建设。

  中铁十八局花久公路雪山1号隧道项目经理 李士栋:当时开挖的时候,我们从地表以下一米五到两米左右就开始遇到冻土,这个时候相当的坚硬,跟石头一样。但是挖出来以后,暴露在空气中,两个小时它就化掉了,这肯定对隧道成形是不容易的,它不能成洞,我们在泥巴堆里打隧道是肯定不成的,这时困难很大。

  如何保持冻土的稳定性,避免随着气温的变化而融化或冻胀,并且还不能破坏高原脆弱的生态环境,这是冻土隧道建设过程中面临的一个巨大的世界性难题。

  李士栋:我们把隧道挖开之后,肯定要混凝土封闭它,要它第一时间形成一个整体达到一个稳定的状态。混凝土的最低温度是5度,就是它强度有力的最低温度,如果低于这个温度,混凝土就会成冻豆腐一样,而且后期的质量也不好。

  隧道开挖后要采取喷射混凝土为主要支护手段及时进行支护,控制四周围岩的变形和松弛,达到稳固的状态才能进行下一步施工,这个步骤叫初期支护,是隧道施工建设中最重要的一环。冻土在零度以上会融化,喷射混凝土在5度以下就达不到强度。这一对矛盾怎么解决,究竟该如何取舍,成了横在工程师们面前一个巨大的难题。

  根据不停的实验和监测,冻土在5度的时候能保持7个小时不融化。在高寒地区,为了创造一个恒温的施工环境,不让土层和围岩受外界环境温度变化的干扰,通常会在洞口搭建一个保温棚,可是,如何让保温棚始终保持在恒温的5度,又让施工建设者们犯了愁。

  李士栋:我们发电机它这个电是不稳定的,就是施工的时候,它是有一些变化的,只有这个火炉最笨的方法,它也是最有效的办法。但是火炉的数量和火炉之间的间距需要不停的调整和测试。

  李士栋:当时我们炉子少了不对,炉子多了不对,就是说距离远了不对,距离近了还不对,就是哪怕我们就一米的试,一个炉子一个炉子增加的过程中就这么摸索。

  曹校勇:在这个新的地质条件下,就是以前没见过的条件,我们做的尝试是成功的,也为以后的工程应该是提供了好的成功的借鉴意义,成功的意义。

  雪山一号隧道地处阿尼玛卿雪山脚下,年平均气温零下4度,最低气温零下40度,空气中的含氧量只有平原地区的60%,而雪山一号隧道就是在这样极端恶劣的环境下,整整建设了三年多的时间。

  突然,施工现场停电,两个隧道的通风口骤停,项目部副经理刘年香赶忙着急地打电话,让马上发电。在海拔4600米的高寒地区干活,隧道的通风口一刻都不能停。

  中铁十八局三公司花久公路雪山一号隧道项目副经理 刘年香:这个里面缺氧,如果是不送风进去,里面人就受不了,就空气不好,必须24个小时要保证这个风机是通的。

  为了保证通风口24小时保持通风,60岁的刘年香每天都要不停地往返于两个隧道之间,每条隧道2000多米长,刘年香平均每天至少要走将近20公里的路程。

  其实,60岁的刘年香2016年已经办完了退休手续,可以离开这个高寒缺氧又条件恶劣的工作环境,但是对雪山1号隧道的感情却让他选择继续留在自己的工作岗位。

  刘年香:好多这个内地来的,不适应这个环境,我们也适应环境了,所以我想顺顺利利地把这个工程干完,我也好安心地退休了。

  代达元,刚刚大学毕业工作两年,同事们都亲切地叫他“小代”,现在是雪山一号隧道的一名技术员。他的工作是每天负责对现场操作的工人进行技术指导,确保每一个工序按照具体的技术标准和参数进行规范施工。为了赶工期,小代经常要加班,最多的时候每天要连续工作12小时,身体经常会吃不消。

  中铁十八局三公司花久公路雪山一号隧道项目技术员 代达元:咱这本来就是高海拔隧道,就是高原氧气少,隧道里面就更少了,如果在隧道里面待久了就是胸闷,有时候会胸闷喘不过气。

  下午六点,天空飘起了雪花,小代回到了项目部简易板房的宿舍。每次从隧道回到宿舍的第一件事,小代就是给口罩换滤芯,记者看到,口罩内原本雪白的滤芯已经吸满了粉尘,变成了黑色。小代说基本半天就变成这样,一天一般要用两片滤芯。

  隧道内长期漂浮大量的粉尘,也让小代患上了结膜炎,三年多的时间,他的眼睛一直通红,处于充血的状态。

  代达元:我现在这些药物只能辅助着,它会让恶化的速度缓慢一点,但是我这个病要根治的话,估计在高原说是治不好,得到气候比较润的南方去休养两三年。

  在雪山1号隧道内,青海省交通建设工程质量监督局的工作人员正在针对高海拔地区隧道进行专项检查,这次检查的是防水板和混泥土强度这两项重要指标。

  这次的检查结果,让一直小心翼翼站在一旁的李士栋松了一口气,三年多的劳动成果终于得到了认可。目前雪山1号隧道全面贯通,已经可以通行车辆。

  中铁十八局花久公路雪山1号隧道项目经理 李士栋:我不敢说我们的技术是最先进的,但是在这样艰苦的条件下,我们用1200个日日夜夜的坚持,打通了世界上海拔最高的高速公路隧道,用我们大胆尝试的勇气,战胜了在多年冻土层上,隧道施工的这一世界性的难题,我觉得这就是中国人的智慧和力量。

  这几年,如果要问青海的老百姓对哪些发展建设感触最深,那回答一定是:身边的路。今年7月份以来,青海省每个月都有一条高速公路通车。青海只是五年来中国高速公路建设快速发展的缩影。

  五年来,我国高速公路建设里程每年以8%的速度递增。占公路里程3%的高速公路承担了40%的货物运输量。

  五年来,我国高速公路里程由9.6万公里增加到13.1万公里,位居世界第一。目前我国的高速公路网络框架总体形成,基本覆盖全国城镇人口20万以上的城市 。

  要想富先修路,公路是经济运行的血脉,越来越多、优质的公路将为中国经济持续健康的发展提供的强大动力。

责任编辑:柳龙龙

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