秦嶺終南山公路隧道

陝西省內一條連接西安市與商洛市的穿山通道

秦嶺終南山公路隧道(Qinlingzhongnanshan highway Tunnel)是中國陝西省境內一條連接西安市與商洛市的穿山通道,位於秦嶺終南山,為包頭-茂名高速公路組成部分。

秦嶺終南山公路隧道於2001年1月8日動工建設,於2007年1月20日竣工運營。

秦嶺終南山公路隧道北起西安市長安區五台街道青岔村、南至商洛市柞水縣營盤鎮小峪口,線路全長18.02千米;路面為雙洞四車道、單向兩車道,設計速度80千米/小時;項目總投資額40.27億元人民幣。

建設歷程


1999年10月,西康鐵路秦嶺線隧道貫通,陝西省政府擬用鐵路線隧道作為公路隧道施工輔助坑道,實現長隧短打、節約投資、縮短工期目標,該隧道即秦嶺終南山公路隧道。
秦嶺終南山公路隧道開通儀式
2001年1月8日,秦嶺終南山公路隧道開工建設。
2003年,秦嶺終南山公路隧道東線完成貫通。
2004年9月26日,秦嶺終南山公路隧道西線完成貫通。
2007年1月20日,秦嶺終南山公路隧道建成通車。

隧道規模


秦嶺終南山公路隧道
秦嶺終南山公路隧道
秦嶺終南山公路隧道是國家高速公路網包頭至茂名線控制性工程,也是陝西“三縱四橫五輻射”公路網西安至安康高速公路重要組成部分。單洞長18.02公里,雙洞共長36.04公里,建設規模世界第一,中國公路隧道之最。僅次於挪威長24.51公里的萊爾多公路隧道。2002年3月,秦嶺終南山深處響起了這座曠世巨隧開工建設的第一炮。建設過程中,建設者不斷克服斷層、涌水、岩爆等施工中的難題和通風、火災、監控等運營中的重大技術課題,使我國公路隧道建設技術達到了一個新的水平。2007年1月20日,隧道正式通車。
世界最長的雙洞高速公路隧道---秦嶺終南山公路隧道。該隧道是國家公路網規劃的西部大通道包頭-西安-重慶-北海、銀川-西安-武漢線上的特大控制性工程,是溝通黃河經濟圈與長江經濟圈的交通樞紐,也是陝西省“三縱四橫五輻射”公路骨架網中西安至安康高速公路溝通秦嶺南北地區交通的控制性工程。它的建成對促進西部大開發戰略的實施和陝西省與周邊省市的經濟交流具有十分重要的意義。
秦嶺終南山公路隧道北起西安市長安區五台鄉,南抵商洛市柞水縣營盤鎮,進口位於西安市長安區石砭峪鄉青岔村石砭峪河右岸,高程為896m;出口位於柞水縣營盤鎮小峪街太峪河右岸,高程為1026m。洞內設人字形縱坡,最大縱坡為1.1%,最大埋深為1640m。隧道單洞全長18.02公里,雙洞長36.04公里。隧道按雙向車道高速公路標準建設;隧道凈寬10.5米,限高5米;設計車速80公里/小時,總投資31.93億元。
陝西高速公路通車里程躍居西部第一。
高速路的貫通在秦嶺腹地創造了一個神話,而公路建設者們希望在三秦大地上再造奇迹。秦嶺終南山隧道只是陝西交通建設大發展的一個小小縮影。過去五年,是陝西交通建設投資最大、建設規模最大、交通發展最快的五年,“中國第一隧道”貫通,南北大通道西安至陝蒙界高速全線貫通,鐵路縱貫南北、形成了1100多公里的“鐵脊樑”。
這五年的陝西交通建設里程幾乎是過去的兩倍,圍繞國道主幹線,相繼建成西安至戶縣、延安至安塞、榆林至靖邊、西安繞城高速公路、機場高速公路、靖邊至王圈樑、西安至柞水黃陵至延安、靖邊至安塞等高速公路。而這些高速公路,正在縮小我省和周邊省份的距離,以西安為中心,“三縱四橫五輻射”的高速公路網正在逐步形成。越來越多通高速路的地區已經嘗到了通路的甜頭。
2008年1月,陝西省高速公路通車里程突破2000公里,達到2064公里,高速公路通車里程位居我國西部省份第一,也實現了國家規劃的“五縱七橫”國道主幹線在陝西境內的全部貫通。
要致富,先修路;路通了,發展機會也來了。陝西是西部大開發的“橋頭堡”,過去五年,陝西經歷了一個路網建設飛速發展的時期,從2002年至今,公路、鐵路、機場等現代交通網的完善已經並將繼續為陝西經濟快速發展提供更便捷的交通條件。
蜀道難,首先難在橫亘千里蜀道上的一座凜然威嚴的大山。這就是秦嶺。它像一道不可逾越的屏障,將巴蜀水鄉和關中平原嚴格地分割並區別開來。而2007年元月順利通車的“世界第一隧”秦嶺終南山隧道使得西安至柞水段130公里程縮短到65公里,秦嶺在短短15分鐘左右就可以輕鬆穿越。
曆數跨越秦嶺的幾條道路,儘管它們修築的年代不同,通往的方向不同,甚至道路的屬性不同,但只要跨越秦嶺,就都無一例外地可以用四個字來形容:曲折盤旋。而終南山隧道全長18.02公里,直穿秦嶺山脈的終南山,為上、下行線雙洞雙車道,北起西安市長安區青岔,止於商州市柞水縣營盤鎮。
這個隧道的長度,相當於3.6個北京長安街的總和。從秦嶺終南山隧道的北口進去,往南走18.2公里就可以橫穿秦嶺了。秦嶺終南山隧道,設計時速為80公里,走完全程大約需要15分鐘的時間,在這15分鐘的時間裡,你可充分感受到這條隧道的與眾不同。
不同位置,不同色彩的燈光,在隧道里構成了一個光的世界。而更為特殊的是,走不了多久,你就會看到前面一片光明,似乎就要走到洞口了。天上白雲朵朵,地下綠樹成蔭。在隧道里特殊燈光帶長150米,寬度20.9米,在隧道中就像一個袖珍的小公園。
得益於隧道的隧道建成,將使西安至柞水的公路里程縮短60公里,行車時間縮短2.5小時,隧道的建成,使交通落後這一阻礙陝南發展的重大瓶頸徹底消除,對改善我國西北與華中、西南地區的交通,促進秦巴山區的社會經濟發展及陝西省與周邊省市的經濟交流具有十分重要的意義。
據了解,秦嶺終南山隧道創造了我國高速公路隧道建設的六項之最:世界上第一座雙洞高速公路隧道,單洞全長18.02公里;第一座由我國自行設計、施工、監理、管理、綜合水平最高的隧道;世界口徑最大、深度最高的豎井通風工程;擁有世界高速公路最完備的監控系統;世界上最先進的高速公路隧道特殊燈光帶;首次提出策略管理理論,運用首套策略自動生成軟體,對火災、交通事故、養護等方面進行自動監測和管理。從這種意義上講,秦嶺終南山隧道的技術意義不僅是陝西的,也是世界的。

運營情況


票制票價

秦嶺終南山公路隧道收費標準,一型車、二型車、三型車、四型車、五型車的費率分別為0.5元、0.88元、1.13元、1.36元、1.58元/千米·車次,隧道收費分別為20、30、40、50、60元。

管理機制

秦嶺終南山公路隧道建立了先進完善、安全可靠的智能監控和安全預警體系,實現全過程、全方位、無盲區實時監控和事件快速處置;構建了監控指揮中心、消防隊、洞內摩托值守、醫療急救、危險品檢查、守衛大隊、隧道警察大隊、路政管理為一體的聯勤聯動應急救援機制。

交通流量

2017年,秦嶺終南山公路隧道日均相對交通量峰值55178輛次。
2019年國慶期間(10月1日至10月7日),秦嶺終南山公路隧道總車流量287398輛次(絕對交通量),日均車流量41056輛次,10月1日車流量52818輛次。

建築設計


建築結構

秦嶺終南山隧道線形為直線,大致呈南北方向布置,洞內設人字形縱坡,共有兩個變坡段,橫斷面為三心圓曲牆式輪廓;洞內路面採用混凝土鋪設,襯砌除進出口類圍岩地段及懸掛風機地段採用模築襯砌外,洞身其餘地段結合地質條件設計為複合式襯砌;主線隧道設置通風豎井。

建築參數

秦嶺終南山公路隧道採用雙洞雙線設計,橫斷面高76米、寬1092米,最大縱坡為11% ;單洞全長18020米,凈寬10.5米、限高5米;採用雙向四車道、單向兩車道高速公路建設標準,設計行車速度每小時80千米;安全等級一級,隧道結構設計基準期100年。上、下行線隧道每750米均設1處緊急停車帶,停車帶有效長度30米、全長40米;兩條隧道間每500米設1處行車橫通道,橫通道凈寬4.5米、凈高5.97米;每250米設1處人行橫通道,斷面凈寬2米、凈高2.5米。隧道進口高程896.9米,出口高程1025.4米。

建築設施

秦嶺終南山公路隧道具有完善的運營安全和管理系統,包括:運營通風系統、監視和控制系統、防災救援系統、照明系統、供配電系統、通訊系統、交通監測以及監控中心、運營管理系統、消防值班室、危險品檢查站;消防救援中心、特殊燈光帶等各個方面。秦嶺終南山公路隧道控制中心
● 照明設施
秦嶺終南山公路隧道里專門設置有3條150米長的特殊燈光帶,通過不同燈光和幻燈圖案變化,使駕駛員和乘客看到“藍天”“白雲”“彩虹”等景象,減輕司機在特長隧道內行車單調的問題,緩解駕駛疲勞。隧道側部頂端每隔幾米設一大功率照明燈,側部中間位置是照明、引導功能兼有的黃色方形燈具;隧道下端人行道高台邊上有引道的小燈,串成一片白色燈線;反光鏡里車后的引道燈形成紅色燈線,與隧道兩壁上溫馨的橘色燈光相映成輝。
● 通信設施
秦嶺終南山公路隧道里每隔100米設有一部緊急電話,同時配備有有線廣播和無線通信系統。隧道管理人員隨時通過FM調頻廣播向汽車駕駛員提供各種道路信息。
● 服務設施
秦嶺終南山公路隧道北邊設有一處消防救援室,在隧道南邊設計有一處觀景台服務區。“觀景台”建設有仿古式建築服務中心,有遮陽亭、座椅、假山、休閑廣場,並且為過往車輛提供加油地點,為司機提供餐飲環境。

技術難題

秦嶺終南山公路隧道施工克服了地質斷層、涌水、岩爆等施工中的難題,借鑒日本、美國、奧地利、德國、挪威等國家的特長隧道建設經驗,破解通風、火災、監控等運營中的重大技術難題,使秦嶺終南山公路隧道具有國際領先的防災救援系統、監控管理系統和運營服務系統。
秦嶺終南山公路隧道主要技術創新:
●隧道方案將路線降低至雪線以下,改善路線線形和通車條件,保證全天候安全通行,減少碳排放量。
●確定符合中國現用車輛的一氧化碳、煙霧濃度基準排放量及其修正係數,提出相應通風設計控制新指標;攻克特長隧道複雜通風系統等難題,形成節能、高效的超大直徑三豎井分段縱向通風成套技術。
●利用既有鐵路隧道作為平行導洞,長隧短打,同時利用本隧道作為平行導洞修建引水隧道;實現鐵路、公路、水利三個行業綜合利用;節省公路隧道建設投資約3.54億元,縮短建設周期2至3年,資源綜合利用。
●解決超特長公路隧道通風、防災、監控等多項難題,其綜合系統設計及集成技術達到世界先進水平。
●首次採用三豎井分段縱向式運營通風模式;縱向通風分區長度突破至4至5千米;解決井底送風分流、排風合流、送風口噴嘴、機房環控及防災等系列技術難題;汽車動態排放及洞內空氣質量標準等突破之前規範。
●豎井分瓣式機械一體化滑模襯砌等技術,創造深豎井全斷面開挖和滑模襯砌兩項紀錄。
●首次在中國國內應用同井分隔技術,成功解決深大直徑豎井的中隔板“翹曲、送排溫差、自重變形破壞、極端低溫、災害高溫、反壓漏風”等系列技術難題。
●豎井開挖直徑12.1至15.2米,最大深度661米,為當時世界上直徑最大、深度最深的通風豎井工程;採用的雙半圓滑模、一次澆築的施工方法為中國國內首創。
●一萬多個監控點數,洞內實現全程、實時無盲區監控;採用視頻自動檢測技術。
●首次在世界高速公路隧道中設置特殊燈光帶。
●首次提出策略管理理論,並運用首套策略自動生成軟體。

科研成果

2009年,《秦嶺終南山公路隧道建設與運營管理關鍵技術》獲中國公路學會科學技術獎特等獎。
2010年,《秦嶺終南山公路隧道建設與運營管理關鍵技術》獲2010年度國家科技進步一等獎。
2011年,“大直徑石質通風豎井混凝土襯砌滑模施工技術研究”獲2011年度甘肅省科技進步三等獎;“超大直徑深豎井關鍵施工技術及裝備”獲2011年度北京市科技進步三等獎。
2019年。秦嶺終南山公路隧道《特長公路隧道吸附式隧道洞壁輪廓標》獲中國國家實用新型專利;研究成果獲國家專利4項,形成國家級工法1項,省部級工法2項,出版專著5部。

榮譽表彰

2008年,秦嶺終南山公路隧道工程獲2008年度住房城鄉建設部全國優秀工程勘察設計銀獎;陝西省第十四次優秀工程設計一等獎。
2010年,秦嶺終南山公路隧道工程獲中國鐵道工程建設協會火車頭優質工程
2014年,秦嶺終南山公路隧道工程獲第十二屆中國土木工程詹天佑獎
2018年3月29日,秦嶺終南山公路隧道交通工程與附屬設施工程中國高速公路30年·信息化經典工程獎

隧道相關


同期建成的西安至柞水高速公路是我省公路主骨架路網中貫通陝西省南北中軸線的重要路段。工程建設以秦嶺為界分為嶺北、嶺南兩段,2004年2月開工建設。路線全長65.02公里(包括18.02公里秦嶺終南山公路隧道),建設里程為43.5公里,全線按四車道高速公路標準建設。西柞高速公路的建成,對連通關中、陝南兩個經濟區,加強地區間的經濟交流與合作,促進我省經濟社會的全面發展,特別是加快商洛、安康兩市山區人民的脫貧致富具有十分重要的戰略意義。

隧道概述

秦嶺終南山公路隧道
秦嶺終南山公路隧道
秦嶺終南山公路隧道,北起西安市長安區青岔,接西安至柞水高速公路嶺北段,穿越秦嶺終南山公路隧道后,止於商州市柞水縣營盤鎮,接西安至柞水高速公路嶺南段。設計等級為高速公路,上、下行雙洞雙車道。是我國高速公路隧道示範工程和標誌性工程,是世界雙洞最長、技術標準最高、建設規模最大的高速公路隧道,具有國際領先的防災救援系統、監控管理系統、運營服務系統。
秦嶺終南山公路隧道運營通風采用三豎井縱向分段式通風。隧道設置照明、通風、消防、通信、救援、交通安全控制、供配電、監控等八大系統。
隧道之最
秦嶺終南山公路隧道創造了高速公路隧道建設史上的六項之最。
一、是世界上第一座最長的雙洞高速公路隧道。
二、是第一座由我國自行設計、自行施工、自行監理、自行管理,綜合技術水平最高的高速公路特長隧道。
秦嶺終南山公路隧道
秦嶺終南山公路隧道
三、是目前世界口徑最大、深度最高的豎井通風工程。隧道共設置三座通風豎井,最大井深661米,最大豎井直徑達11.5米,豎井下方均設大型地下風機廠房,工程規模和通風控制理論屬國內首創,世界罕見,隧道通風豎井被形象地形容為地球上最大的“煙囪”。
四、擁有全世界高速公路隧道最完備的監控技術。隧道每125米設置一台視頻監控攝像機,兩洞共有攝像機288台,是世界上高速公路攝像機安裝最密集的隧道。每250米設置一台視頻事件檢測器和火災報警系統,對突發事件採用雙系統全方位自動跟蹤監控,並根據事件類型提供最有效的救援方案;設計水平世界領先,許多關鍵技術屬國內首創。
五、擁有目前世界上高速公路隧道最先進的特殊燈光帶,緩解駕駛員視覺疲勞,保證行車安全。通過不同的燈光和圖案變化,可以將特長隧道演化成幾個短隧道,從而消除駕駛員的焦慮情緒和壓抑心理,為亞洲首創。
六、首次創造性提出策略管理理論,並運用了首套策略自動生成軟體,在高速公路隧道管理理念中處於國際領先水平。對火災、交通事故、養護等方面發生事件進行自動監測和管理,只要發生一個事件,策略自動生成軟體就會自動生成相應的策略程序進行全方位聯動指導,保證秦嶺終南山高速公路隧道運營管理的準確性和可靠性。

運營管理

秦嶺終南山公路隧道
秦嶺終南山公路隧道
秦嶺終南山公路隧道是一座超長的世界級山嶺高速公路隧道。在項目設計、施工、科研、運營管理等方面缺少建設經驗。為慎重決策,本項目成立了由孫鈞王夢恕鄭穎人錢七虎等四位院士組成的秦嶺終南山公路隧道專家委員會,對重大設計項目和設計標準進行把關和技術諮詢。先後進行了多次重大會議,分別對項目設計、施工、科研工作中重大技術難題問題進行了諮詢研究,有效地解決了通風、機電控制、防災救援以及噴錨支護、人行橫通道、行車橫通道的設置等技術問題,為項目的設計、施工及運營管理提供了決策依據。
依託秦嶺終南山公路隧道的技術難點,在交通部的西部交通建設科技基金支持下,成立《秦嶺終南山特長公路隧道關鍵技術研究》項目,開展了特長隧道通風、防災救援、監控、定額、環保、運營管理、信息等七個方面的課題研究。其中運營通風技術、防災救援技術、監控技術已有多項成果通過專家鑒定,達到了世界領先水平。並相繼應用到工程技術設計、建設管理和後續的運營管理等方面,整體提升了工程項目的技術水平。

技術交流

邀請三家國外諮詢公司進行技術交流和諮詢。中國香港柏成公司、瑞士瓦特公司、挪威辛泰夫公司分別對運營通風、監控、防災救援、供配電、照明、運營管理技術交流和諮詢。
對國內外特長隧道進行調研。分別對日本、美國、奧地利、德國、挪威等歐美國家的特長隧道進行實地考察,從感性認識到專題研究,吸收了歐洲3起隧道大火災經驗教訓,借鑒先進的控制模式、多種通風方式和照明方式等技術。

價值意義


秦嶺終南山公路隧道的建成通車,方便了群眾安全快捷出行,節約了運輸成本,對促進西部大開發戰略的實施和陝西省與周邊省市的經濟交流具有十分重要的意義;作為中國自行設計施工的世界最長雙洞單向公路隧道,人們驅車15分鐘就能穿越秦嶺這一天然屏障。中國工程技術人員歷時4年零9個多月創造的一項世界之最使中國南北分界線秦嶺天塹變通途。(新華社評)

建設成果


技術難題

秦嶺終南山公路隧道施工克服了地質斷層、涌水、岩爆等施工中的難題,借鑒日本、美國、奧地利、德國、挪威等國家的特長隧道建設經驗,破解通風、火災、監控等運營中的重大技術難題,使秦嶺終南山公路隧道具有國際領先的防災救援系統、監控管理系統和運營服務系統 。
秦嶺終南山公路隧道主要技術創新:
隧道方案將路線降低至雪線以下,改善路線線形和通車條件,保證全天候安全通行,減少碳排放量 。
確定符合中國現用車輛的一氧化碳、煙霧濃度基準排放量及其修正係數,提出相應通風設計控制新指標;攻克特長隧道複雜通風系統等難題,形成節能、高效的超大直徑三豎井分段縱向通風成套技術 。
利用既有鐵路隧道作為平行導洞,長隧短打,同時利用本隧道作為平行導洞修建引水隧道 ;實現鐵路、公路、水利三個行業綜合利用;節省公路隧道建設投資約3.54億元,縮短建設周期2至3年,資源綜合利用 。
解決超特長公路隧道通風、防災、監控等多項難題,其綜合系統設計及集成技術達到世界先進水平 。
首次採用三豎井分段縱向式運營通風模式;縱向通風分區長度突破至4至5千米;解決井底送風分流、排風合流、送風口噴嘴、機房環控及防災等系列技術難題;汽車動態排放及洞內空氣質量標準等突破之前規範 。
豎井分瓣式機械一體化滑模襯砌等技術,創造深豎井全斷面開挖和滑模襯砌兩項紀錄 。
首次在中國國內應用同井分隔技術,成功解決深大直徑豎井的中隔板“翹曲、送排溫差、自重變形破壞、極端低溫、災害高溫、反壓漏風”等系列技術難題 。
豎井開挖直徑12.1至15.2米,最大深度661米,為當時世界上直徑最大、深度最深的通風豎井工程;採用的雙半圓滑模、一次澆築的施工方法為中國國內首創 。
一萬多個監控點數,洞內實現全程、實時無盲區監控;採用視頻自動檢測技術 。
首次在世界高速公路隧道中設置特殊燈光帶 。
首次提出策略管理理論,並運用首套策略自動生成軟體 。

科研成果

2009年,《秦嶺終南山公路隧道建設與運營管理關鍵技術》獲中國公路學會科學技術獎特等獎 。
2010年,《秦嶺終南山公路隧道建設與運營管理關鍵技術》獲2010年度國家科技進步一等獎 。
2011年,“大直徑石質通風豎井混凝土襯砌滑模施工技術研究”獲2011年度甘肅省科技進步三等獎;“超大直徑深豎井關鍵施工技術及裝備”獲2011年度北京市科技進步三等獎 。
2019年。秦嶺終南山公路隧道《特長公路隧道吸附式隧道洞壁輪廓標》獲中國國家實用新型專利 ;研究成果獲國家專利4項,形成國家級工法1項,省部級工法2項,出版專著5部 。

榮譽表彰

2008年,秦嶺終南山公路隧道工程獲2008年度住房城鄉建設部全國優秀工程勘察設計銀獎;陝西省第十四次優秀工程設計一等獎 。
2010年,秦嶺終南山公路隧道工程獲中國鐵道工程建設協會火車頭優質工程 。
2014年,秦嶺終南山公路隧道工程獲第十二屆中國土木工程詹天佑獎 。
2018年3月29日,秦嶺終南山公路隧道交通工程與附屬設施工程中國高速公路30年·信息化經典工程獎 。