雀兒山隧道
翻越雀兒山的關鍵性工程
雀兒山隧道位於317國道(川藏公路北線)甘孜縣至德格縣崗托鄉之間,東距成都約900公里,西距西藏地界約150公里,是翻越雀兒山的關鍵性工程。線路全長約12公里,其中,施工線路長8.955公里,雀兒山隧道長7.079公里,雙向兩車道,總投資11.5億元。施工海拔在4300米的雪域高原,隧道洞口海拔4378米,需攻克凍土、涌水、斷層、岩爆和通風供氧等施工難題,是目前世界上海拔最高的公路特長隧道。
雀兒山隧道工程於2012年開工建設,2016年11月10日正式貫通,2017年9月26日正式通車。
隧道貫通后,穿越雀兒山僅需5至10分鐘,隧道將確保常年通行,不會因雪或冰封路,過往車輛不必再繞行長達兩個多小時的危險山路。隧道可避開3處共長47000米的雪崩路段,6處共2220米的泥石流,冬季積雪厚度大於1.5米的路段減少了約22公里。車流量將從每天1500餘輛增加到4000-5000輛。
雀兒山隧道位於317國道(川藏公路北線)甘孜至德格崗托之間,東距成都約900公里,西距西藏地界約150公里,是翻越雀兒山的關鍵性工程。
雀兒山位於四川省甘孜州德格縣境內,藏名“絨表俄扎”,意為“山鷹飛不過的山峰”,主峰海拔6168米,每年有8個月被積雪覆蓋。“風吹石頭跑,四季不長草,一步三喘氣,夏天穿棉襖”是這裡的寫照,因此被稱作“川藏第一險”,更有“冬過雀兒山,如闖鬼門關”的說法。甘孜州美麗的自然風景對自駕游愛好者來說極具吸引力,但很多人一聽說要翻越雀兒山,都放棄了這個計劃。雀兒山隧道通車后,將打通一條新的川西自駕游黃金通道,縮短里程達20公里,節約行車時間兩小時,駕車者只需要10多分鐘就可穿越雀兒山。
2002年8月,四川啟動了雀兒山隧道建設前期研究。在海拔4300米左右建隧道並不容易,海拔高了容易積雪封路,海拔低了則要增加隧道長度。省交通運輸廳公路設計院副院長李玉文回憶,隧址選擇歷時很久,項目組為了確定最佳方案,需從不同線路翻越雀兒山,邊爬邊採集數據。
2010年,起於國道317線雀兒山三道班,經錯柯溝、雀兒山隧道和色曲河,止於雀兒山六道班路段被確立為最終選址,這個位置兩端的氣候條件可保障全年暢通,但在海拔4000多米的高度建7公里超長隧道,在世界公路史上尚屬首次。
雀兒山隧道工程位於國道317線甘孜至德格崗托之間,是翻越雀兒山的關鍵性工程,該工程線路全長約12公里,其中,新建雀兒山隧道長約7公里,隧道兩端接線長約5公里,項目總投資11.2億元。先期開工建設國道317線雀兒山隧道工程試驗段,該試驗段起於國道317線三班,止於雀兒山隧道東洞口,全長4公里,按二級公路標準改建。
雀兒山隧道
雀兒山隧道項目起於國道317線三道班、四川省甘孜州德格縣瑪尼干戈鎮K336+200.00處,路線順溝前進,於K340+951進洞,洞口高程4372.82米;訖於國道317線六道班、德格縣柯洛洞鄉獨木嶺村,在隆降溝左側100米左右K348+034出洞,高程4232.73米,路線全長12.997公里,最大埋深700m。工程以隧道為主,主洞長7079m,平導長7108m,平導與主洞線間距約為33m,與主洞大致平行。中鐵一局承建隧道出口段施工任務,合同起訖樁號為K344+500-K349+200,全長4.726公里;中建五局承建隧道進口段施工任務,合同起訖樁號為K340+240-K344+500,全長4.231公里。
在修建和運營時,將分別在隧道洞口兩端建立大功率制氧站,可供300人同時施工使用,同時輔助多台流動制氧車;與此同時,大規模使用電氣化而非柴油型的機械,減少耗氧量。
與隧道并行的,還有一條導洞,可容納一輛消防車通行。這個導洞造價為隧道的三分之一,作為逃生和救援通道。經測算,由於洞內氣壓和含氧量低,一旦隧道內發生事故,將給司乘人員逃生帶來巨大隱患。為此,省公路設計院的專家們引入國外理念,在設計隧道的同時,專門設計了一條與隧道平行的導洞。逃生時需要短距離找到出口,所以導洞與隧道相連接的通道間距少於一般設計的250米。
不僅如此,此導洞還有一個功效:長7公里多隧道的通風也是靠導洞完成,設立在導洞兩端的大功率軸流風機,先嚮導洞里送風,然後再轉到隧道里。
技術標準
技術標準 | ||
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公路等級 | 二級公路 | |
設計速度 | 40千米/小時 | |
車道設置 | 雙向二車道 | |
荷載標準 | 公路-Ⅱ級 | |
坡度係數 | 縱坡:6%(最大)、坡長:120%(最小) | |
建築界限 | 主體 | 凈高:9.0米,凈高:5.0米, |
平導 | 凈高:4.5米,凈高:5.0米 | |
洪水頻率 | 1次/50年 | |
防水等級 | 二級 | |
曲線半徑 | 90米(最小) | |
地形類別 | 山嶺重丘 | |
組成參數
雀兒山隧道分為兩個標段進行建設,分別為Q1標段以及Q2標段:
總體 | |
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雀兒山隧道線路全長12.997千米,路面總寬8.5米,主洞全長7079米,最大埋深700米,平行導洞長7180米,與主線間距38米。西洞口高程4373米,東洞口高程4233米。 隧道內空斷面積為56.1平方米,隧道內空直徑7.8米。平導內空斷面積為29.32平方米。 | |
標段 | 詳細參數 |
Q1 | 全長8.300千米,主洞長3542米,平行導洞3555米,路基挖方5284立方米,路基填方254357立方米,防水及排水1.95立方米,涵洞29.4米/2道,特殊路基共計7處,路面共計74700平方米。 |
Q2 | 全長4.695千米,主洞長長3506米,平行導洞3526米,路基挖方56100立方米,路基填方207696立方米,防水及排水2.85立方米,涵洞78米/6,特殊路基共計5處,路面共計42255平方米。 |
制氧站
截至2017年9月,雀兒山隧道在進出口設置制氧站,為隧道施工人員、管理人員以及過往人員提供供氧服務。
此前的雀兒山公路
川藏公路的雀兒山路段曾是中國最危險的公路。據統計,從1995年到2003年,雀兒山40餘公里路段年累計發生交通事故371起,死亡68人,此外因冰雪造成人員高山缺氧致死的情況時有發生。因為地勢陡峭、道路狹窄、缺氧、極寒,川藏公路的雀兒山段常被稱為“川藏第一險”。
雀兒山被稱為“川藏第一險、全線鬼門關”,雀兒山海拔達到6168米,山上一年四季一片荒涼,寒風凜冽。過往乘客經過此處大多會出現眼花耳鳴、頭痛胸悶、心慌氣短等高原反應。
今年53歲的客車師傅賀世洋有21年與雀兒山打交道的經歷:前7年時間開大貨車,后14年開康定到德格的客車。據他介紹,雀兒山山上公路20多公里,但在他的印象中,這條國道317線一直是黃泥巴路,冬天冰雪覆蓋,夏天泥濘不堪。
2009年12月底的一天,賀世洋駕駛的客車載著滿滿一車人翻越雀兒山,時間已是傍晚。突然,車子一個劇烈顛簸,再也不動了。下車一看,車子前面兩個輪子都掉進了冰窟。他只好召集車上年輕力壯的乘客,與他一起掏雪、打冰、墊石頭,打千斤頂。經過2個多小時的奮戰,車子終於擺脫冰窟。
“整個冬天,天天都看得到有車或落在懸壁,或翻在路邊。”賀世洋說,現在從康定到德格的路大多很好,就是雀兒山仍然讓師傅們頭疼,早上6點出發的班車,走589公里路程,一般應該下午5點左右到,但因為雀兒山常出問題,經常客車是第二天3點左右到。
如果雀兒山隧道通車,至少可以節約1個小時車程,而且不會出現那麼多事故,發班時間有保障,乘客安全,我們師傅也輕鬆,當然十分盼望這一天早點到來。
該隧道處於高原高寒地區,低氣壓、低氧氣、季節性凍土、涌水突水、岩爆、斷層、長反坡施工、通風供氧、材料運輸、環保、水保等方面是本項目的重難點。
雀兒山隧道施工難點:一是全國範圍內,沒有一座在海拔4300米以上的超特長公路隧道,其洞口含氧量僅有成都平原的一半,而隧道中部肯定更低,供氧是個大難題。二是季節性凍土,冬凍夏融,對工程質量影響大。這比青藏鐵路的永久性凍土施工技術難度更大,加之洞口很長一段為Ⅴ級圍岩,岩性極差,施工難度不言而喻。三是電力供應難,施工和運營時的用電量是整個德格縣的三分之一。此外,還有地質複雜勘測難和運營管理難。
2010年11月30日,世界上第一座海拔在4300米以上的超特長公路隧道雀兒山隧道工程建設在四川康定縣東俄洛村正式啟動。2012年6月,由中鐵一局集團第四工程有限公司、中國建築第五工程局有限公司中標承建。
2011年6月1日,國道317線上的雀兒山隧道東洞口引道工程在德格縣馬尼干戈鄉破土動工。據國道317線甘孜段改擴建及雀兒山隧道工程建設指揮部相關負責人介紹,這條引道是雀兒山隧道的前期工程,雀兒山隧道工程工可報告正在等待國家發改委的批複,“現在一切準備工作就緒,工可批複后就將馬上開工。”
截至2014年9月,由中鐵一局四公司承建的國道317線雀兒山隧道主洞掘進1720米,平導掘進突破2000米大關,在節點工期上取得了階段性勝利。
2015年12月10日上午10時,世界第一高海拔特長公路隧道——雀兒山隧道西出口主洞掘進至分界里程,標誌著雀兒山隧道西出口掘進任務圓滿完成。
雀兒山隧道西出口(Q2標)掘進任務圓滿完成
雀兒山隧道Q2標主洞3530米和平導3576米及路基1200米的施工任務由中鐵一局承建。歷經三年多,該隧道主洞平導均達分界里程,路基已完工。
據了解,中鐵一局在加緊施作仰拱、二襯、水溝電纜槽等。同時,該局將組建施工班組繼續平導向前掘進,改裝維修機械設備、改移電纜,確保通風供水,編製施工方案,就雙洞繼續向前掘進做好人員、機械、技術等準備工作。
2016年11月10日上午,世界上海拔最高的公路特長隧道——國道317線雀兒山隧道正式貫通,預計2017年7月通車。
新建成的雀兒山隧道施工線路全長8.955公里,其中,雀兒山隧道主洞長7079米,雙向兩車道,總投資11.5億元,隧道洞口海拔高度4378米,是世界上海拔最高的公路特長隧道。建成后,可縮短國道317線翻越海拔4000多米的雀兒山裡程20公里,節約行車時間約1小時。
雀兒山隧道主要的技術創新為:
雀兒山隧道入口
1、創新了高海拔寒區隧道選線方法以及結構抗防凍性能保證關鍵技術提出了高海拔隧道基於氣象要素的選線設計理念,為高海拔寒區越嶺隧道選線提供了新思路。形成了“襯砌內貼保溫層+洞口防雪透光棚”綜合抗防凍設計方法,提高了結構防凍抗災能力,研發了離壁式保溫襯套抗防凍結構和升溫管技術。隧道已運營3年,未發生襯砌結構凍害。
2、創新了高海拔“三低”環境下隧道作業人員健康保障體系提出了基於海拔高度與人員勞動強度的高海拔隧道施工供氧標準,建立了隧道施工制氧供氧系統,解決了百分之九的低含氧量特長隧道獨頭掘進4000米的供氧難題;開發了基於穿戴設備的人員機體健康實時監控系統,保障了施工人員安全。
3、創新了高海拔“三低”環境下隧道作業機械效能保持應用方法制定了適用於海拔5000米的隧道通風計算新標準,優化了高海拔隧道軸流風機結構模式,構建了“富氧+渦輪增壓”的雙控組合機械效能提升方法,最大效率提升可達到百分之八十七點八%;提出了特長大隧道分階段掘進通風方案,為高原寒區隧道的施工通風技術設計提供參考。
4、創新了高海拔隧道建造生態環境保護與利用技術基於生態文明和綠色發展理念,研發了天然溫泉循環的隧道洞內外路面冰害自防系統;形成了利用超長隧道水平氣壓差、寒區隧道洞內外溫差和風牆式壓差等自然通風與機械式通風相結合的隧道通風設計技術,減少通風能耗9.5%;率先實踐隧道棄渣回收、隧區植被恢復技術,實現綠色建造。
技術名稱 | 所獲獎項 |
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《高海拔地區複雜地質條件下公路隧道設計與施工技術研究》 | 2017年度四川省科學技術進步獎三等獎 |
《高海拔複雜地質特長公路隧道關鍵施工技術》 | 2018年度中國公路學會科學技術獎二等獎 |
項目名稱 | 所獲獎項 |
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雀兒山隧道 | 2018年度國際隧道與地下工程協會(ITA)年度工程大獎 |
2018至2019年度中國國家優質工程獎 | |
國道317線雀兒山隧道 | 2019年度中華人民共和國成立70周年經典工程 |
川藏公路的雀兒山路段曾是中國最危險的公路。因為地勢陡峭、道路狹窄、缺氧、極寒,川藏公路的雀兒山段常被稱為“川藏第一險”。
根據雀兒山隧道項目可行性報告,過往車輛只需10多分鐘就可以穿過雀兒山,而不必再繞行長達兩個多小時的危險山路。隧道可以避開3處共長47000米的雪崩路段,6處共2220米的泥石流。冬季積雪厚度大於1.5米的路段減少了約22公里。
根據節省時間和現有車流量測算,通車當年,隧道每天可以為過往車輛節約近43萬元的運輸成本。川藏公路雀兒山段的車流量將從每天1500餘輛增加到4000-5000輛。
隨著雀兒山隧道的建成通車,交通瓶頸將徹底消除,“翻越雀兒山,猶過鬼門關”的歷史將一去不返。過往車輛只需10多分鐘就可以穿過雀兒山,不僅較原路節約里程近20公里,還繞避了原公路3處共長達4.7公里的雪崩易發危險路段、6處共2220米泥石流路段,以及大量凍土滑坡、雪害冰害等安全隱患嚴重路段。
《還看今朝·四川篇》
2017年9月26日,中央電視台攜手中國省級電視機構全媒體推出大型特別節目《還看今朝》,以雀兒山隧道為焦點代表,展示四川在各個領域的成就與巨變。
《超級工程第三季》
2019年3月17日,中央電視台節目《超級工程第三季》播放雀兒山隧道相關建設工作內容,對電視觀眾介紹了該隧道的難點及建設技術。