廣袤富饒的中國新疆被綿延的天山山脈分為北疆和南疆。來自祖國各地大量的商品物資和新疆輸往其他省份的豐富資源，唯有沿著天山山脈依山而行才能實(shí)現(xiàn)物流互通。而南疆人民與北疆人民雖然在地理距離上“近在咫尺”，但實(shí)際的路途卻十分曲折——從天山北麓的新疆首府烏魯木齊到天山南麓的南疆交通樞紐庫爾勒市，地圖上的直線距離僅250多公里，但實(shí)際行駛路程卻達(dá)470余公里。然而，這一困境正在被天山深處的一座名為“天山勝利隧道”的超級工程所改變。近日，來自中國工程院的13位院士專程前往這座目前世界上在建最長的高速公路隧道一探究竟。

服務(wù)隧道施工現(xiàn)場

貫通南北疆的“超級工程”

定位為亞歐交通樞紐中心以及絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)交通樞紐中心的新疆，目前已規(guī)劃出“六橫六縱”公路網(wǎng)的暢通交通工程，其中G0711線烏魯木齊至尉犁的“烏尉高速公路”既是新疆“六橫六縱”中第三縱——即“阿勒泰-烏魯木齊-庫爾勒-若羌”的重要組成部分，也是國家公路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分。打通南北疆天然屏障的天山勝利隧道則成為這條高速公路的“咽喉”。

談及開通這條隧道的戰(zhàn)略意義，承擔(dān)這一超級工程建設(shè)任務(wù)的中交新疆交通投資發(fā)展有限公司總經(jīng)理崔景川在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，天山勝利隧道全長22.13公里，這一長度也讓它成為截至目前全世界最長的高速公路隧道，但創(chuàng)造世界之最并不是啟動(dòng)這項(xiàng)工程的初衷。從國家路網(wǎng)建設(shè)全局以及新疆發(fā)展大局出發(fā)，天山勝利隧道作為連接天山南北重要的資源通道，肩負(fù)著維護(hù)國家安全、促進(jìn)新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源開發(fā)和旅游開發(fā)的重任。“一旦項(xiàng)目建成，對于推動(dòng)新疆絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)建設(shè)、促進(jìn)南疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展和區(qū)域資源開發(fā)、實(shí)現(xiàn)新疆社會(huì)穩(wěn)定和長治久安總目標(biāo)都具有重大意義?！?/p>

《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者在施工現(xiàn)場了解到，天山勝利隧道在設(shè)計(jì)上創(chuàng)新性地采用“三隧道+四豎井”的方案。左右兩個(gè)為開挖直徑達(dá)14米的主隧道，每個(gè)隧道設(shè)計(jì)有兩車道。中間的一條服務(wù)隧道直徑達(dá)8.4米，未來將用作應(yīng)急和救援通道，有效杜絕隧道內(nèi)因事故等原因出現(xiàn)車輛擁堵的情況。

而考慮到隧道地形、地質(zhì)特點(diǎn)，運(yùn)營防災(zāi)救援、施工工期、施工風(fēng)險(xiǎn)等因素，兩個(gè)主隧道在建設(shè)過程中采用傳統(tǒng)的鉆爆法，中間的服務(wù)隧道則采用兩臺(tái)國之重器——“天山”號和“勝利”號TBM硬巖掘進(jìn)機(jī)，利用TBM快速掘進(jìn)的優(yōu)勢，南北兩個(gè)方向同時(shí)作業(yè)，有效節(jié)約施工工期。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，天山勝利隧道施工工期為6年，預(yù)計(jì)2025年建成通車。隧道的設(shè)計(jì)行車時(shí)速達(dá)100公里，一旦開通將使烏魯木齊市到庫爾勒市的駕車時(shí)長從6小時(shí)左右縮短到3小時(shí)左右。屆時(shí)這條高速通道將極大地有利于南北疆之間物資的快速運(yùn)輸，方便南北疆人民之間的互聯(lián)互通。

在“地質(zhì)博物館”展現(xiàn)科技魅力

在素有“地質(zhì)博物館”之稱的新疆天山山脈開通超長隧道，工程難度可想而知。中交新疆交通投資發(fā)展有限公司總工程師苗寶棟在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹稱，整個(gè)天山勝利隧道工程，總共要穿越16條發(fā)育程度不一的斷裂破碎帶，其中就包括區(qū)域性潛在地震活動(dòng)的大斷裂帶——博羅科努-阿其克庫都克斷裂帶?！霸摂嗔褞且粭l長期活動(dòng)，以不同深度、不同變形行為和不同運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樘卣鞯膹?fù)合區(qū)域深大斷裂，總長460米，其中核心段長100米。該斷裂帶地質(zhì)條件極其脆弱，含有花崗閃長巖、碳質(zhì)板巖、石英片巖及大理巖等復(fù)雜巖層”。

復(fù)雜的地質(zhì)、破碎的圍巖，這都給項(xiàng)目施工制造巨大困難。隧道在施工過程中需要克服巖爆、涌水突泥、軟巖大變形、坍塌等地質(zhì)原因引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。特別是在天山勝利隧道工程中，施工方中國交建還創(chuàng)新性地首度在高海拔地區(qū)、超長隧道工程中使用了TBM掘進(jìn)機(jī)技術(shù)。一位項(xiàng)目技術(shù)人員向《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者形象地介紹稱，TBM掘進(jìn)機(jī)不怕“來硬的”，也不怕“來軟的”，就怕天山山脈這種“時(shí)硬時(shí)軟”地質(zhì)。這套造價(jià)高昂的設(shè)備在打通天山的過程中時(shí)刻會(huì)面臨著卡機(jī)、坍塌、涌水突泥等安全風(fēng)險(xiǎn)。稍有不慎就會(huì)造成無法挽回的損失和不可估量的后果。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，為了“征服”這段天然屏障, 中交二公院設(shè)計(jì)人員在戰(zhàn)勝海拔高以及常規(guī)勘測技術(shù)手段有限等勘測難點(diǎn)之后，最終形成三種施工方案，一種是利用TBM掘進(jìn)機(jī)直接掘進(jìn)，這種方式節(jié)省時(shí)間、成本，但施工風(fēng)險(xiǎn)最大;另兩種則需要向斷裂帶注入混凝土，待斷裂帶中破碎的巖石凝固在一起后再掘進(jìn)、開挖。后兩種方案最為穩(wěn)妥，但投入大、耗時(shí)基本都在300天以上。“為了讓南北疆群眾早日用上這條快速通道，所以我們選擇了最困難、但最為節(jié)省時(shí)間的第一種方案?！敝薪欢禾焐絼倮淼涝O(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人彭文波告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》。

在項(xiàng)目施工過程中，隧道單洞日涌水量達(dá)3.3萬立方米，為防止施工對烏魯木齊河水造成污染，工程項(xiàng)目部在隧道內(nèi)采用“清污分流、洞內(nèi)裂隙水收集再利用”技術(shù)，減少隧道污水總量。此外在工區(qū)現(xiàn)場建設(shè)兩座日處理量分別為5000、2500立方米的智能污水處理廠，對施工廢水集中處理。經(jīng)過凈化處理的施工廢水，水質(zhì)已達(dá)國家地表Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)。

工程院院士：引領(lǐng)全國的示范工程

正是看到天山勝利隧道在工程前沿科技、工程專項(xiàng)攻關(guān)、科技成果轉(zhuǎn)化等方面具有輻射全國的示范效應(yīng)，8月初，13位中國工程院院士專程前往天山勝利隧道調(diào)研，試圖在這項(xiàng)工程中找到解開其他工程難題的“密碼”。

參與調(diào)研的中國工程院土木、水利與建筑工程學(xué)部主任聶建國院士表示，天山勝利隧道工程能為我國多條規(guī)劃中的超長隧道建設(shè)積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)?！跋Ｍ薪ㄋ淼赖闹薪患瘓F(tuán)能夠針對基建領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)問題，發(fā)揮專業(yè)特長和集體智慧，全力推動(dòng)基建產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，提升中國建造的國際競爭力。”

另一位參與調(diào)研的中國工程院院士、中國著名的建井工程專家陳湘生在了解完項(xiàng)目總體情況后，對天山勝利隧道所采用的超深大直徑豎井創(chuàng)新設(shè)計(jì)給予高度評價(jià)。陳湘生表示，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對于大直徑、大深度豎井的需求也越來越多，無論是礦山豎井還是水利工程豎井，都朝著大直徑大深度方向發(fā)展，這就對“一鉆成井”的設(shè)備提出強(qiáng)烈需求，而天山勝利隧道工程中超大直徑豎井的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)無疑具有重大借鑒意義。

而據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，天山勝利隧道工程是我國首次在高寒高海拔環(huán)境下運(yùn)用深大豎井豎向掘進(jìn)機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的爆破開挖。工程創(chuàng)新性提出撐靴式豎向掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)，大幅減少井下作業(yè)人員，改善了安全生產(chǎn)條件，實(shí)現(xiàn)了豎井智能化施工。

著名結(jié)構(gòu)工程專家、中國工程院院士周緒紅表示，天山勝利隧道的建設(shè)規(guī)模和難度之大，在全中國乃至全世界都是前所未有的，項(xiàng)目施工過程中面臨著諸多挑戰(zhàn)，但既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇，天山勝利隧道在工程裝備、項(xiàng)目管理方面都取得突破，在生態(tài)環(huán)保、信息化、智能化集成方面則起到示范引領(lǐng)作用。

“特別是工程設(shè)備國產(chǎn)化和軟件自主化方面，解決了很多‘卡脖子’的問題，這著實(shí)令人感到高興?！敝芫w紅稱。