揭秘
11月10日,四川省交通运输厅公路设计院隧道分院院长林国进前往雀儿山,见证由该院设计团队负责的雀儿山隧道的贯通,“2002年8月,项目组开启了隧道的前期研究,如今终于即将建成,真是百感交集。”
雀儿山隧道是世界上海拔最高的特长公路隧道。为什么要在海拔4300米左右的位置建隧道?规划建设面临哪些困难?设计团队又是如何突破了这些难点?
开先河
根据气候选择海拔位置
在国道317线上,雀儿山隧道是一个“咽喉”。主峰海拔高6168米,雀儿山被称作“川藏第一险”。多年前开路先锋披荆斩棘建成的国道,最高点处于海拔5050米,一年中约有半年时间因冰雪封路。“新建的雀儿山隧道,将确保常年通行,不会因雪或冰封路。”林国进说。
要实现这个目标,并不容易。海拔高了,容易积雪封路;海拔低了,则要拉长隧道的长度。
省交通运输厅公路设计院副院长李玉文回忆,隧址的选择历时最久。
在长度方面,团队提出了2公里、4公里、7公里等多个方案,每个方案涉及的规模、投资、难题都不一样。为此,李玉文率队从不同线路翻越雀儿山,边爬边采集数据,因气候太恶劣,不少设计人员流鼻血。最终,团队将隧道长度确定为7公里。
为确定隧道海拔的最佳位置,雀儿山隧道开创了一个先河:气候选线。有别于常见的根据地形、地质来选择线路走向的惯例,工程师们在进口、出口处,分别建立了气象观测站,用一年的时间观测、记录不同海拔高度四季的气象要素数据,并根据记录推测、模拟极端气候的实况,最终选择了进口4373米、出口4250米的海拔位置,“两端的气候条件可以保障全年畅通。”李玉文还补充道,在海拔4000多米的高度建7公里的超长隧道,在世界公路史上尚属首次。
填空白
用实测得出翔实参数
在高寒、高海拔地区动土,还需要解决施工人员缺氧的问题。
在设计阶段,工程师们就需要考虑用什么样的方式来供氧,供多少氧气才够。为了将沉重的氧气瓶从工人身上“解放”,工程师们创造性地设计了一个钢管结构的供氧台,外形像拱桥,每隔几米就有一个花洒式的喷头,氧气喷出来,弥漫在作业区域。
同时,为让通道内有良好的通风,确保汽车尾气能够有效排出去,隧道里要安装多少风机,也经过了4次实测、计算。李玉文介绍,既有的公路建设规范中,只有海拔2000米以下的汽车尾气排放指标参数,为了弄清楚海拔4000多米的汽车尾气排放指标,设计团队采用不同车型,从海拔500米左右到5050米,进行了4000多公里路程连续的实测,得出了翔实的数据,这也填补了相应规范参数的空白。
借地形
巧妙选择洞口位置减灾
贯通雀儿山,是一次“人定胜天”的较量。但在具体的施工细节中,工程师们又巧妙地利用了自然环境。
隧道口子开在何处,让工程师们煞费苦心。经过勘察,设计团队将洞口选在了山脊处,利用自然地形,避免山顶雪崩、积雪封住洞口。更巧妙的是,工程师们发现离出口不远的地方有一处温泉,于是,他们将温泉水引下来,从出口处流过,相当于在地下铺设了一道暖气管,让道路不会因低温结冰。
雀儿山隧道建设工期5年,但从接手设计到方案通过,历经项目调研、地质勘察、气象观测、隧道测设以及科学研究,足足花了10年时间。雀儿山隧道项目负责人邓金龙说,雀儿山的地形、气象特别复杂,方案不知反复多少次,经历了无数次专家的疑问、质询,直至所有数据翔实,足以说服专家组,才实施建设。
雀儿山隧道预计2017年通车,届时,来往车辆通过该路段,将由以前的两三个小时缩短到10分钟,而且全年畅通。