秦嶺天臺山特長公路隧道

秦嶺天臺山特長公路隧道

1 工程意義

秦嶺天臺山特長公路隧道是寶雞至坪坎高速公路的控制性工程，也是目前世界最長的雙向6車道公路隧道。陜西寶雞至坪坎高速公路是《國家公路網規劃(2013—2030年)》銀川至昆明高速公路(G85)的重要組成部分，也是陜西省“兩環六輻射三縱七橫”高速公路網中3條南北縱線之一——定漢線的重要組成部分，在國家及區域高速公路網中占有重要的地位。工程的實施對于貫徹國家西部大開發戰略，推動新絲綢之路經濟帶的形成具有重要意義。

2 工程概況

秦嶺天臺山隧道位于寶坪高速公路寶雞南互通與田壩互通之間，全長15.5 km，南北走向。隧道洞口效果如圖1所示，采用雙向6車道技術標準，設計速度80 km/h； 建筑限界寬14.0 m、凈高5.0 m，單洞內輪廓面積99 m2。隧道縱坡為1.65%單向坡，出口至寶雞南立交為30.67 km連續下坡，平均縱坡1.83%。隧道采用2斜1豎分段縱向通風方式： 1#斜井長915.7 m，縱坡-40.175%； 3#斜井長1 753.7 m，縱坡-13%； 2#豎井深564.7 m； 均按雙井設計。天臺山隧道總體布置如圖2所示。

(a) 進口(寶雞端)

(b) 出口(漢中端)

圖2 秦嶺天臺山隧道總體布置圖

3 工程難點及解決方案

3.1 天臺山隧道交通量大，位于30 km連續長縱坡隧道群路段，對運營安全要求高

1)連續長縱坡、大交通量、橋隧相接，運營期間發生交通事故幾率增大，需設置完善的交通工程設施與應急救援設施保證運營安全與快速有效救援。隧道內設置緩解疲勞燈光帶，在進出口設置消防救援站，洞內設置2處摩托車值勤點，強化對交通應急事故的初期控制。

2)隧道內設置4處回轉車道(正交加寬車行橫洞)，可滿足消防車及救援車輛2個方向快速調頭轉向。

3.2 下穿神沙河自然保護區和嘉陵江源頭，環保要求高

1)為保護環境，進洞方案復雜。進口端洞口采用設置施工輔洞技術，出口端采用“零開挖”技術，盡可能減少對坡體及植被的破壞。

2)下穿嘉陵江源頭段隧道采用帷幕注漿堵水技術，限量排放，防止地表水流失。

3)為有效避免空氣污染對排風井口周圍動植物的影響，加高排風塔并輔以除塵技術，斜豎井洞口種植具有一定抗污染性的植物。

3.3 建設環境(地形、地質、水文條件)復雜，施工難度大

1)施工便道與保護區防火通道統籌考慮，永久性工程與臨時工程結合。

2)隧道最大埋深960 m，巖爆發生頻率高，穿越7條斷層，可能存在涌突水風險，施工難度大； 需做到支護結構與地質環境相適應，實施動態設計、過程控制，確保安全。

3)地下風機房斷面變化頻繁，獨頭送風最長達6.2 km，運輸及施工通風難度大； 需兼顧運營通風與輔助施工需要布設斜豎井。

4)隧道施工規模大，工期壓力大，需采用機械化施工，合理組織。

3.4 越嶺段橋隧比高達98.6%，救援難度大，機電設施聯動要求高

1)地形陡峻、橋隧相接，不具備設置隧道救援站的空間，需在進口端加寬橋梁、設置救援站。

2)隧道群路段距兩側立交較遠，發生事故或火災后疏散難度大，需設置專用逃生疏散通道與地方道路相接。

3)橋隧、隧隧相接，對于監控與運營管理提出了更高要求，需整體考慮，智能化監控，保證隧道正常運營以及隧道發生事故時車輛和人員的有效疏散。

4 工程主要技術創新

4.1 土建方面

1)洞口疏散通道作為施工支洞輔助施工，采用洞內反打技術，避免大規模修建便道破壞陡峻坡面。

2)采用可維護式排水系統，利用地下水資源在洞內設置消防水池。

3)消防蓄水橫洞、風機房聯絡道采用單層襯砌支護技術。

4)采用綜合地質勘察技術，獲取可靠的圍巖力學參數，針對性設計抗水壓襯砌結構、防巖爆支護結構、過斷層支護結構等，確保結構安全。

4.2 機電設施與防災救援方面

1)基于大數據分析和云計算，依托互聯網+，使通風、照明、監控、供配電等系統實現智能化管控。

2)完備的消防和應急救援設施以及防災救援預案，實現快速救援與疏散。

4.3 路面性能方面

1)為提高行車安全性和舒適性，15.5 km雙線隧道全長均采用SMA瀝青混凝土路面，在中國尚屬首例。

2)施工采用溫拌技術，有利于保障施工人員的健康。

4.4 運營節能方面

1)利用秦嶺南北氣候差異以及天臺山隧道洞內與斜豎井洞口的氣象和溫度差異，設置專用的自然風通風道，充分利用自然風，實現節能運行。

2)照明選用LED節能燈具，采用無級調光智能控制方式，實現按需照明。

4.5 機械化快速施工方面

提高機械配套及機械化程度，配備電腦控制鑿巖臺車、濕噴機械手、自行式液壓棧橋、仰拱整體式模板、紅外線定位裝置、電纜溝槽整體模板臺車等，采用聚能爆破與水壓爆破、拱頂帶模注漿技術、霧炮養生及二維碼掃描技術，全面提高隧道的建設品質。

5 工程工期及進展情況

5.1 工程工期

項目于2016年10月20日開工，計劃竣工日期為2021年8月19日，計劃工期58個月。

5.2 工程進展

截至2017年8月底，秦嶺天臺山隧道進口施工導洞實現貫通，主洞累計掘進180 m，出口主洞累計掘進600 m，1#斜井累計掘進400 m，3#斜井累計掘進1 800 m。

6 工程參建單位

建設單位： 陜西省交通建設集團公司。

設計單位： 中交第一公路勘察設計研究院有限公司。

施工單位： 中鐵一局集團有限公司、中交第二公路工程局有限公司、中鐵十二局集團有限公司、中鐵十一局集團有限公司。

7 供稿人

韓常領，王萬平，胡平。