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一、工程概况 雁门关隧道，位于山西省代县境内，是交通部和山西省的重点工程。是国道主干线“五纵七横”之一纵——二连浩特至河口公路中的重要组成部分，同时也是山西省规划的“三纵八横”公路网中大同至运城高速公路的咽喉工程，它的建设对促进我国中西部地区经济发展，加快山西省改革开放的步伐，改善项目所在地的投资环境，缩小与发达地区经济发展水平的差距，有着非常重要的意义。该隧道是目前全国已建成并投入运营的高速公路隧道中最长的隧道。雁门关隧道为双洞单向两车道隧道，左洞长5160m，右洞长5235m，总投资5.25亿元。全隧位于直线段上，最大埋深800m。左右洞中线间距为50m，洞身净宽10.5m，净高7.25m，设计时速为80km/h，隧道一般断面采用单心圆形式，应急停车带采用三心圆断面。设人行横洞和车行横洞共7个，紧急停车带左右洞各6个。另外在左洞设有两个斜井既作为施工辅助导洞又作为永久的通风洞。雁门关隧道共设3个竖井。 隧道主要工程量：洞身开挖106.8万m3，衬砌混凝土17.3万m3，锚杆94.7万m，喷射混凝土5.3万m2，防水层29.5万m2，钢材2.4万t，路面基层40#混凝土1.8万m3，路面面层沥青混凝土0.8万m3，洞门4座。 二、新技术应用与科技创新 １、首次提出并成功应用了“综合参数＋长短结合”的预报方法，采用“波速＋电阻率”的最佳参数组合、“TSP地震预报法＋瞬变脉冲电磁法”等总结出隧道不同灾害体的判译方法，提高了预报精度。 ２、提出并全面应用了施工阶段隧道内轮廓量测和无损探测初期支护和二次衬砌厚度的方法，有效地控制了隧道施工质量。 ３、应用CFD技术，对公路隧道通风系统中的弯曲风道、缩径段、扩径段、三通、短道、连通道等局部效应以及交叉污染，进行了数值模拟，得出了大量有价值的通风设计参数，为完善现有《公路隧道通风照明设计规范》提供了重要的参考依据。 ４、首次在公路隧道中采用水喷雾防火水幕作为一种防火措施，解决了消防管道防冻问题，有利于长大隧道的防灾救灾，提高了隧道防灾抗灾水平。 ５、采用“耐高压厚壁异径管与上托盘式止水法”解决了隧道涌水问题。该方法对雁门关隧道YK110+930右侧3#竖井涌水治理既是一项重大技术创新，又是一项发明，具有较高的推广应用价值。该项技术解决了施工过程中5000m3的涌水问题，将水控制在隧道顶部，形成日补给量为7500m3/d的“地下水库”，并利用偏心式高压蝶阀控制地下水可以随时输送到隧道各消防用水处，为隧道消防提供了保障，同时也保护了雁门关地区的生态环境。 ６、采用“全周边注浆法”治理了隧道碎屑流，采用锚杆、框架锚索和护面墙综合技术对风化深度大、风化作用强的古老变质岩体高危边坡病害进行了处置，利用“双液浆喷封技术”对软化泥页岩段隧道失稳病害进行了处置，用“EVA复合式防水板加超前小导管注浆法”对隧道拱顶淋、涌水病害进行了处置，采用“钢拱湿喷综合技术”对隧道塌方进行了处置。 ７、超前长管棚注浆预支护技术。雁门关隧道地质结构复杂，围岩差，13条断层穿越洞轴线，施工时局部地段可能出现大的坍塌和涌突水现象，采用长管棚双液注浆堵水及超前预支护技术，安全顺利地通过断层涌突水地段。 ８、电脑控制的三臂式钻孔台车钻孔和光面爆破技术。根据钻孔台车钻孔爆破状况和开挖断面以及围岩类别设计出不同围岩状态下的爆破参数，并严格按照钻爆设计布眼、装药和起爆，爆破后轮廓圆顺，较好地控制了超欠挖，降低了工程成本，提高了经济效益，减少了对围岩的扰动，确保了施工安全，同时也减少了每个循环作业时间，加快了施工进度。 ９、围岩变形量测技术。采用伸缩传感器及收敛计进行围岩量测，根据现场量测信息反馈，对原支护设计进行修正和选择恰当的支护时间，确保施工安全。 10、断面测量技术。采用先进的激光断面扫描仪对隧道开挖断面、初期支护断面和二次衬砌断面进行检测，通过断面扫描，检测开挖轮廓超欠挖和初期支护、二次衬砌的厚度和净空，对工程质量进行监控，该技术对控制隧道超、欠挖效果尤为明显。 11、初期支护喷射混凝土采用湿喷技术。湿式喷射混凝土方法明显优点是生产率高、粉尘含量小、回弹量小、强度高、质量好。比普通潮喷回弹量减少20%～30%，经济效益得到提高，粉尘含量明显降低，改善了工作环境，同时也提高了生产效率。 三、获奖单位 山西新原高速公路建设有限责任公司 中铁十八局集团有限公司 中铁十二局集团有限公司 中交第一公路勘察设计研究院 山西四和交通工程有限责任公司 中铁二十二局集团有限公司 |