穿越 “地质博物馆” 的超级工程

来源: 科普中国  发布时间:2025-11-24

天山胜利隧道作为 G0711 乌鲁木齐至尉犁高速公路的控制性工程,是目前世界最长的高速公路隧道,全长 22.13 公里,设计为分离式双向四车道,设计时速 100 公里,驾车仅需 20 分钟即可穿越天山中部,彻底改变了以往翻越天山需 3 小时以上的交通格局。该隧道地处天山深处无人区,平均海拔超 3200 米,最大埋深达 1112.6 米,不仅是国内典型的特长高寒高海拔公路隧道,更因穿越 16 条断裂破碎带,被誉为 “地质博物馆” 式的施工难题集合体。

面对 22 公里级的超长隧道施工,建设团队首创 “三洞 + 四竖井” 施工法,通过 “主洞 + 中导洞” 的组合方案实现 “长隧短打”。在左右双主洞之间增设中导洞,由 “天山号”“胜利号” 两台定制化硬岩掘进机担当主力,从南北两侧同步掘进,每日最高进尺达 33.16 米,是传统人工挖掘速度的 5 倍以上。这种方案将原本需 72 个月的工期缩短至 52 个月,同时中导洞在通车后还可作为应急救援通道,提升行车安全。4 座通风竖井中,2 号竖井深度超 700 米,成为世界最深高速公路竖井,形成隧道 “呼吸系统”,有效解决超长隧道通风难题。

隧道施工面临多重挑战:高地应力环境下最大地应力值近 22 兆帕,16 条断裂带极易引发突泥涌水、坍塌等险情。针对 F6 博阿断裂带 440 米宽的破碎岩体,建设团队采用 3.78 万根聚乙烯管泡沫混凝土构建 70 厘米厚减震层,化解围岩挤压力;穿越 F7 乌拉斯台断层时,创新应用超前地质水平定向钻结合 TGS 探测技术,精准探明地质条件,确保 TBM 安全通过。同时,项目攻克 3.3 公里长距离反坡排水高寒地区冻土施工等难题,累计取得国家发明专利 14 项、实用新型专利 38 项,编写多项行业技术规程

隧道紧临天山 1 号冰川和乌鲁木齐水源保护地,生态环保标准极为严格。建设团队采用低扰动施工技术,减少对山体植被的破坏,对施工废渣进行集中处理和资源化利用;针对高海拔低温环境,优化施工工艺减少能源消耗,通过通风系统升级将风机配置功率从 8700 千瓦降至 2400 千瓦,实现节能减排。在穿越水源保护区路段时,采用防渗漏支护材料污水处理系统,确保地下水不受污染,实现工程建设与生态保护的协同推进。

隧道贯通后,乌鲁木齐至库尔勒的驾车时长将从 7 小时缩短至 3 小时左右,极大提升南北疆物资流通效率,解决冬季盘山道路结冰拥堵的难题。作为丝绸之路经济带核心区的重要交通干线,乌尉高速将衔接京新、连霍等出疆通道,向东连通青海及西南地区,衔接西部陆海新通道,强化新疆与内地及亚欧国家的陆路联系。同时,隧道将与东天山隧道、西天山特长隧道形成互补,构建天山南北立体交通网络,为区域经济发展和民族团结注入强劲动力。

作者:北京城市学院国际文化与传播学部 刘嘉依

审核:北京科技记者编辑协会张越

综合来源:新华社、人民日报、光明网、中国江苏网




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