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雀儿山隧道设计团队:十五年磨一剑 打通川藏北线天险瓶颈

2021-09-28 13:52:25 来源: 作者:

近日,由四川省公路规划勘察设计研究院有限公司(简称四川省公路设计院)负责设计的“国道317线雀儿山隧道工程”项目荣获2021中国土木工程詹天佑奖。"詹天佑奖"是中国土木工程设立的最大奖项,表彰奖励在科技创新与新技术应用中成绩显著的工程项目,被称为建筑业的"科技创新工程奖"。据了解,“国道317线雀儿山隧道工程”项目是本届获奖项目中唯一的公路隧道工程,这也是该隧道继2018年获得国际隧道协会(ITA)年度工程大奖、2019年获得国家优质工程奖后,第三次获得顶级大奖,同时也是四川省公路设计院第10次荣获詹天佑奖。

雀儿山隧道

国道317线也被称为川藏公路北线,起于四川成都,止于西藏那曲,是连接四川省与西藏自治区的重要通道。其中一段需要翻越雀儿山的路程十分艰险,雀儿山主峰海拔6168米 ,常年冰雪覆盖,雀儿山段原路长约30公里,公路通过垭口海拔高度为5050米,地势险峻、气候恶劣、地质复杂,每年仅2个月无降雪,雪崩、泥石流、冰雪等灾害频繁,灾难性的交通事故时有发生,被称为“中国最危险公路”、“川藏第一高、川藏第一险”,是国道317线海拔最高、路况最差、行车最险路段,长时间以来,成为制约全线畅通的主要瓶颈,国道317线雀儿山隧道工程项目便应际而生。

雀儿山隧道项目相较于其他隧道工程有哪些不同?在勘察设计方面、技术创新方面有哪些亮点,攻克了哪些技术难题?在该项目建成四年后荣获“詹天佑奖”之际,我们走进四川省公路设计院,听项目主要设计人员讲述了雀儿山隧道工程勘探设计中的故事。

历时十五年 首创高海拔隧道关键技术

雀儿山隧道位于甘孜州德格县境内,隧道主洞长7079米,洞口海拔4380米,是国家重点工程建设项目,国道317线重点控制性工程,更是世界罕见的高海拔特长公路隧道。项目于2002年启动方案论证和可行性研究,2012年6月开建,2017年9月建成通车。

林国进介绍雀儿山隧道工程路线等情况

“雀儿山隧道是迄今为止,我做过的周期最长的隧道设计。”四川省公路设计院隧道与地下工程分院院长林国进坦言。“周期最长”必然有它的难点,海拔高、低温、缺氧……如何解决这些问题?自2002年起,四川省公路设计院隧道设计团队本着多吃苦、多体验、多研究的信念,反复前往实地勘察,开会研讨,与多部门组成研究团队共同克服难题,开展了十年科学研究与技术攻关。十年后,雀儿山隧道动工修建,再五年后正式通车运行,整整历经十五年时间。

针对高海拔隧道工程特点,为绕避冰雪冻害、降低建设难度、保障运营安全,项目首创高海拔隧道“气象选线”设计理念。“我们在隧址区建立了2套自动气象观测站,在海拔3800-5050米设立了7个人工流动监测点,历时2年不间断气象监测,推算了50年一遇的气候值,分析了隧址区存在的主要气象灾害。”林国进说,通过“气象选线”方法的应用,最终采用的隧道方案有效避免了风吹雪、雪崩等气象及道路灾害,确保该路段全年全天候安全畅通。

从零探索 多项创新成果推动行业进步

在海拔4300米高原修建七千米的超特长隧道,处境艰苦,困难重重。“当时的我们没有成熟规范的理论支撑,也没有工程实例借鉴,隧道设计与施工只能从零探索。”四川省公路设计院技术咨询部副总工程师郑金龙回忆道。

郑金龙讲述荣获“詹天佑奖”、出版技术成果书籍背后的故事

随着海拔高度增加,大气含氧量降低,人员和机械施工效率下降,甚至威胁施工人员的生命安全,因此高海拔隧道施工需要采取制氧供氧措施。郑金龙介绍道,“雀儿山隧道采用办公生活区鼻息与弥散供氧组合,隧道内施工区局部弥散式供氧,配备了移动吸氧车供氧,隧道洞内还设置了移动式应急救援车,洞口处设置高压氧舱,可以满足危重病人的应急救援,运输车辆上还为司机备用了鼻息式吸氧器。”前期的设计勘察考虑周到、细致入微,5年施工期间,雀儿山隧道工程项目无一例因高原反应导致的人员伤亡事件。

雀儿山隧道建设填补了世界高寒缺氧地区公路特长隧道建设空白,形成一整套高海拔公路隧道勘察设计和施工建设的成套方案与核心技术,取得了国内外领先的多项创新性技术成果,为高海拔隧道的建设提供参考经验。目前,雀儿山隧道的工程研究成果已成功应用于四川汶马高速工程中,取得了非常显著的运用效果。

隧道建成,“冬过雀儿山,如过鬼门关”已彻底成为历史。原本穿越雀儿山翻山越岭需两个多小时路程,如今只需要10余分钟,较原路节约里程19.4公里,降低海拔高度800米,同时绕避了原公路长达4.7公里的雪崩易发危险段,6处泥石流段,以及大量的冻土、滑坡、雪害、冰害等安全隐患严重段。雀儿山隧道彻底改变了国道317线雀儿山段的路况,消除了长久以来的交通瓶颈,在为藏区人民带来了便捷和安全的交通环境的同时,也为甘孜州社会经济发展注入了全新动力。

作为四川公路建设的主要技术力量和科技排头兵,四川省公路设计院取得钢管混凝土桥梁成套技术、高寒高海拔超长隧道建设运营关键技术、山区公路抗震救灾技术等多项领先技术,科研成果支撑建成了雅西、雅康、汶马高速及雀儿山隧道、泸定大渡河大桥等一大批超级工程。下一步,四川省公路设计院将继续践行交通行业担当职责,持续围绕交通项目建设重大难题和现代技术发展方向,着力开展重大工程科技攻关,不断提升创新能力,全力服务行业技术进步。

转自:人民数字联播网


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