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一、工程概况 川藏公路二郎山隧道位于国道318线上，其轴线分水岭海拔为2948m，隧址海拔2200m，最大埋深748m。该隧道于1996年7月开工，2001年12月竣工。隧道主洞长4176m，开工时是国内最长、埋藏最深、海拔最高、地应力最大，地质条件极为复杂的特长山岭公路隧道。隧道为直线隧道，单洞双向行车，中部设变坡点，采用单心圓轮廓，其内轮廓半径为4.83m，净宽9.0m，净高6.85m。路面横坡采用双向人字坡，坡度为1.5％；设置双车道，路面宽度7.50m，平行导洞长4155m，主要作用为通风及紧急通道，通过14个横通道与主洞连接，其间距为42.5m；平行导洞净宽4.5m，净高4.5m，单车道，路面宽度4.0m。工程设计概算4.89亿元，竣工决算4.39亿元，节省投资5000万元。 二郎山隧道采用新奥法施工，复合式衬砌。该隧道属高地应力特长隧道，设计最大水平应力50MPa，实测最大水平应力32.7MPa。岩爆和大变形段占隧道全长60％，西口段穿越79m浅埋偏压崩坡积层以及暗河岩溶地段。隧道的建成通车，不仅缩短线路里程25km，更重要的是避开了原来翻山时经常遇到的雨、雾、冰、雪、冻、滑坡、坍塌及泥石流地段，结束了延续几十年的单向管制通车，保证了全天候通车。 二、新技术应用与科技创新 二郎山隧道全长4176m，开工建设时是我国最长，埋藏最深、海拔最高、地应力最大，地质条件极为复杂的特长山岭公路隧道。在高地应力测试及工程措施优化、高海拔运营通风等方面均居国内领先水平，部分科研项目达到了国际先进水平。其主要技术创新点有： 1．在设计中对线路方案进行了多次优化、比选，从隧址区三大断裂带交接的构造背景中，选择出了隧道的安全轴线位置，所选方案地质条件最有利修建隧道，地质病害降到了最低，工程造价合理，投资效益高。 2．采用动态设计和信息化施工，充分体现了“以人为本”的设计施工新理念，最大限度地保护了生态环境，总体设计与景观、美学设计融为一体，洞门的藏式建筑风格具有强烈的地域性和民族性。 3．开展了高地应力条件下隧道发生大变形破坏机理性研究，总体成果达到国际先进水平。其中在高应力隧道围岩大变形破坏机理、区分“小变形破坏”与“大变形破坏”的标准、用大变形同步原理解释围岩剪切错动过程等方面，达到国际领先水平，并节省投资665万元。 4．开展了高地应力与围岩稳定性的专题研究。提出了围岩二次应力改进型(W型)门塞式应力恢复测试、围岩变形跟踪监测预报系统(TMS)，建立了岩爆烈度RMS分级方案；在隧道施工中，对岩爆发生的部位和级别做出了准确的预报，研究成果居国内领先水平，为工程建设节省投资3000万元。研究成果对促进岩爆理论和高地应力条件下岩体稳定性理论的发展起到了重要作用，尤其对西部即将建设的或正在建设的深埋隧道的设计和施工具有重要的价值。 5．开展了隧道营运通风现场测试、模拟及海拔高度系数研究。首次提出了平导送风型半横向式机械通风“自动适应”自然风的通风控制方法，并在二郎山隧道中成功实施；对CO海拔高度系数开展了测试研究，提出了新的海拔高度系数。总体达到国内领先水平。其中CO海拔高度系数成果达到了国际先进水平，每年节约运营通风电费101万元，按设计使用期20年计算，节约运营电费2020万元。 6．首次采用KLEM电脑全自动管棚台车(德国进口)对西口浅埋偏压段松散堆积体进行108mm大管棚施工，并总结出了大管棚施工工法。 7．二次衬砌采用全液压整体衬砌台车，混凝土由电子计量拌台站搅拌，泵送混凝土灌注，使隧道衬砌内实外美；采用超前地质预报和“防、排、堵、截”相结合的防排水技术，顺利通过高承压水地段，实现了整座隧道不滴、不漏、不渗。 8．采用”洞中修涵法”顺利通过隧道西侧的地下暗河，较好地解决了因暗河带来的排水、出碴、临时支撑、混凝土灌注等一系列施工难题。 9．采取“打眼释放应力，短进尺、多循环，光面爆破，掌子面喷水，自进式长锚杆”等施工方法，减少了岩爆危害，避免了灾害性事故的发生，在施工中未死一人，未发生一起重特大安全事故，创安全生产佳绩。 10．通过建造拦碴坝，疏通河道，加固堤岸，对大型泥石流进行了有效整治。采用锚索、抗滑桩等手段对滑坡进行了综合治理，效果显著。 三、获奖单位 中铁十六局集团第五工程有限公司 四川省交通厅公路局 中国人民武装警察部队交通第一总队 成都理工大学 中交第一公路勘察设计研究院 |