近日,由四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司(簡稱四川省公路設(shè)計院)負(fù)責(zé)設(shè)計的“國道317線雀兒山隧道工程”項目榮獲2021中國土木工程詹天佑獎。"詹天佑獎"是中國土木工程設(shè)立的最大獎項,表彰獎勵在科技創(chuàng)新與新技術(shù)應(yīng)用中成績顯著的工程項目,被稱為建筑業(yè)的"科技創(chuàng)新工程獎"。據(jù)了解,“國道317線雀兒山隧道工程”項目是本屆獲獎項目中唯一的公路隧道工程,這也是該隧道繼2018年獲得國際隧道協(xié)會(ITA)年度工程大獎、2019年獲得國家優(yōu)質(zhì)工程獎后,第三次獲得頂級大獎,同時也是四川省公路設(shè)計院第10次榮獲詹天佑獎。
國道317線也被稱為川藏公路北線,起于四川成都,止于西藏那曲,是連接四川省與西藏自治區(qū)的重要通道。其中一段需要翻越雀兒山的路程十分艱險,雀兒山主峰海拔6168米 ,常年冰雪覆蓋,雀兒山段原路長約30公里,公路通過埡口海拔高度為5050米,地勢險峻、氣候惡劣、地質(zhì)復(fù)雜,每年僅2個月無降雪,雪崩、泥石流、冰雪等災(zāi)害頻繁,災(zāi)難性的交通事故時有發(fā)生,被稱為“中國最危險公路”、“川藏第一高、川藏第一險”,是國道317線海拔最高、路況最差、行車最險路段,長時間以來,成為制約全線暢通的主要瓶頸,國道317線雀兒山隧道工程項目便應(yīng)際而生。
雀兒山隧道項目相較于其他隧道工程有哪些不同?在勘察設(shè)計方面、技術(shù)創(chuàng)新方面有哪些亮點,攻克了哪些技術(shù)難題?在該項目建成四年后榮獲“詹天佑獎”之際,我們走進四川省公路設(shè)計院,聽項目主要設(shè)計人員講述了雀兒山隧道工程勘探設(shè)計中的故事。
歷時十五年 首創(chuàng)高海拔隧道關(guān)鍵技術(shù)
雀兒山隧道位于甘孜州德格縣境內(nèi),隧道主洞長7079米,洞口海拔4380米,是國家重點工程建設(shè)項目,國道317線重點控制性工程,更是世界罕見的高海拔特長公路隧道。項目于2002年啟動方案論證和可行性研究,2012年6月開建,2017年9月建成通車。
“雀兒山隧道是迄今為止,我做過的周期最長的隧道設(shè)計?!彼拇ㄊ」吩O(shè)計院隧道與地下工程分院院長林國進坦言?!爸芷谧铋L”必然有它的難點,海拔高、低溫、缺氧……如何解決這些問題?自2002年起,四川省公路設(shè)計院隧道設(shè)計團隊本著多吃苦、多體驗、多研究的信念,反復(fù)前往實地勘察,開會研討,與多部門組成研究團隊共同克服難題,開展了十年科學(xué)研究與技術(shù)攻關(guān)。十年后,雀兒山隧道動工修建,再五年后正式通車運行,整整歷經(jīng)十五年時間。
針對高海拔隧道工程特點,為繞避冰雪凍害、降低建設(shè)難度、保障運營安全,項目首創(chuàng)高海拔隧道“氣象選線”設(shè)計理念?!拔覀冊谒碇穮^(qū)建立了2套自動氣象觀測站,在海拔3800-5050米設(shè)立了7個人工流動監(jiān)測點,歷時2年不間斷氣象監(jiān)測,推算了50年一遇的氣候值,分析了隧址區(qū)存在的主要氣象災(zāi)害?!绷謬M說,通過“氣象選線”方法的應(yīng)用,最終采用的隧道方案有效避免了風(fēng)吹雪、雪崩等氣象及道路災(zāi)害,確保該路段全年全天候安全暢通。
從零探索 多項創(chuàng)新成果推動行業(yè)進步
在海拔4300米高原修建七千米的超特長隧道,處境艱苦,困難重重?!爱?dāng)時的我們沒有成熟規(guī)范的理論支撐,也沒有工程實例借鑒,隧道設(shè)計與施工只能從零探索?!彼拇ㄊ」吩O(shè)計院技術(shù)咨詢部副總工程師鄭金龍回憶道。
隨著海拔高度增加,大氣含氧量降低,人員和機械施工效率下降,甚至威脅施工人員的生命安全,因此高海拔隧道施工需要采取制氧供氧措施。鄭金龍介紹道,“雀兒山隧道采用辦公生活區(qū)鼻息與彌散供氧組合,隧道內(nèi)施工區(qū)局部彌散式供氧,配備了移動吸氧車供氧,隧道洞內(nèi)還設(shè)置了移動式應(yīng)急救援車,洞口處設(shè)置高壓氧艙,可以滿足危重病人的應(yīng)急救援,運輸車輛上還為司機備用了鼻息式吸氧器。”前期的設(shè)計勘察考慮周到、細(xì)致入微,5年施工期間,雀兒山隧道工程項目無一例因高原反應(yīng)導(dǎo)致的人員傷亡事件。
雀兒山隧道建設(shè)填補了世界高寒缺氧地區(qū)公路特長隧道建設(shè)空白,形成一整套高海拔公路隧道勘察設(shè)計和施工建設(shè)的成套方案與核心技術(shù),取得了國內(nèi)外領(lǐng)先的多項創(chuàng)新性技術(shù)成果,為高海拔隧道的建設(shè)提供參考經(jīng)驗。目前,雀兒山隧道的工程研究成果已成功應(yīng)用于四川汶馬高速工程中,取得了非常顯著的運用效果。
隧道建成,“冬過雀兒山,如過鬼門關(guān)”已徹底成為歷史。原本穿越雀兒山翻山越嶺需兩個多小時路程,如今只需要10余分鐘,較原路節(jié)約里程19.4公里,降低海拔高度800米,同時繞避了原公路長達4.7公里的雪崩易發(fā)危險段,6處泥石流段,以及大量的凍土、滑坡、雪害、冰害等安全隱患嚴(yán)重段。雀兒山隧道徹底改變了國道317線雀兒山段的路況,消除了長久以來的交通瓶頸,在為藏區(qū)人民帶來了便捷和安全的交通環(huán)境的同時,也為甘孜州社會經(jīng)濟發(fā)展注入了全新動力。
作為四川公路建設(shè)的主要技術(shù)力量和科技排頭兵,四川省公路設(shè)計院取得鋼管混凝土橋梁成套技術(shù)、高寒高海拔超長隧道建設(shè)運營關(guān)鍵技術(shù)、山區(qū)公路抗震救災(zāi)技術(shù)等多項領(lǐng)先技術(shù),科研成果支撐建成了雅西、雅康、汶馬高速及雀兒山隧道、瀘定大渡河大橋等一大批超級工程。下一步,四川省公路設(shè)計院將繼續(xù)踐行交通行業(yè)擔(dān)當(dāng)職責(zé),持續(xù)圍繞交通項目建設(shè)重大難題和現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展方向,著力開展重大工程科技攻關(guān),不斷提升創(chuàng)新能力,全力服務(wù)行業(yè)技術(shù)進步。
(轉(zhuǎn)自人民數(shù)字聯(lián)播網(wǎng))