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  • 大坂山隧道

    其他名稱:國道227線大坂山隧道
    投資金額:1.56億元
    工程工期:1995年8月18日~1998年11月28日
    項目地址:青海省西寧市大通縣
    項目簡介

    國道227線大坂山隧道位于青海省大通縣與門源縣之間,地處青藏高原東北部,海拔3800m,為世界第一高度公路隧道,設計為III級公路隧道,限界凈寬7.0m+2×0.75m,凈高4.5m,設計行車速度45km/h,為避免大坂山埡口長年雪害而修建,全隧道由1530m正洞和其下平行設置的1865m防寒泄水洞組成,并在正洞進出口設置300m防雪棚。

    參建單位
    中鐵十六局集團有限公司
    陜西省公路勘察設計院
    中鐵十六局集團有限公司第一工程有限公司

    "八五"期間,大坂山隧道建設被國家交通部列入公路建設重點項目。1993年2月,由陜西公路勘察設計院進行勘測設計, 并首次向國內公開招標,由中標的鐵道部第十六工程局第一 工程處承擔施工。1995年8月18日大坂山隧道正式開工。總投資1.56億元,其中交通部撥款70%,青海省交通廳自籌30%。按三級公路標準施工,隧道凈寬8.5米(其中行車道寬7米),凈高4.5米,隧道長1530米,引線長2852米(包括7×30米大橋一座),設計行車速度45km/h,為避免大坂山埡口長年雪害而修建,全隧道由1530m正洞和其下平行設置的1865m防寒泄水洞組成,并在正洞進出口設置300m防雪棚。大坂山隧道 進口路面中心標高3792.75米,是海拔高度居亞洲第一,世界第二的道路隧道。施工中第一次應用國際通用的F1D1C管理模式,并采用了防洪泄水洞、排水板、土工布、保溫層、防風保溫門等多項先進防凍、脹措施。隧道正洞為C25單心圓混凝土襯砌,噴混凝土支護,支護與襯砌間設置由排水板、無紡土工布、防水板組成的復合防水層,并通過豎向泄水鉆孔和縱向盲溝與防寒泄水羽相通。襯砌表面設置由PU干法硅酸鋁纖維板和玻璃鋼組成的復合保溫層。無壓防排水和主動與被動相結合的結構保溫。隧道位于多年凍土與季節凍土的銜接帶上,地處祁呂賀山字形兩翼褶皺帶與秦昆東西向構造帶之復合部位,地質構造異常發育,組合形成復雜,三大斷層橫貫其中,多處涌水。因此施工中制定了以遙感技術解釋區域地質構造,以綜合物探方法勘察斷裂構造、巖性特征和水文地質特征,以鉆孔方法揭示驗證關鍵部位地質特征,建立合適的氣象觀測站,收集隧道進出口氣象資料,采用探井了解凍土分布及凍隔特征,用深孔地溫觀測,了解地溫變化規律,開展專題研究,解決凍土預報、風吹雪雪害和防治方案。經過三年零三個月的艱苦施工,于1998年11月28日勝利貫通。該隧道建成,可避開大坂山頂積雪嚴重地段,縮短里程5.2公里,使寧張公路四季暢通。

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    隧道正洞為C25單心圓混凝土襯砌,噴混凝土支護,支護與襯砌間設置由排水板、無紡土工布、防水板組成的復合防水層,并通過豎向泄水鉆孔和縱向盲溝與防寒泄水羽相通。襯砌表面設置由PU干法硅酸鋁纖維板和玻璃鋼組成的復合保溫層。無壓防排水和主動與被動相結合的結構保溫。
    隧道位于多年凍土與季節凍土的銜接帶上,地處祁呂賀山字形兩翼褶皺帶與秦昆東西向構造帶之復合部位,地質構造異常發育,組合形成復雜,三大斷層橫貫其中,多處涌水。

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    新技術應用與科技創新
    1.采用由硬質聚氯酯保溫層、干法硅酸鋁纖維板保溫防火層、玻璃鋼防火支撐層組成的復合保溫層設置在二次襯砌混凝土表面,對隧道結構進行被動保溫,可阻止隧道內高寒氣流對結構混凝土的侵襲,防止結構混凝土背后產生凍脹。
    2.創造性地設置防寒保溫門,減少在高寒季節洞外高寒氣流對隧道的侵襲而形成的冷能積累,保持圍巖地熱對結構物的有利作用,形成主動保溫,對于結構的運營安全起著極為重要的作用,同時又極大地節約了運營養護投入。
    3.通過在凍結線以下設置的防寒泄水洞、排水板、縱向盲溝、軟式透水管、豎向泄水孔組成的排水系統,以及防水板、止水帶、防水混凝土組成的多道防水屏障,共同組成完善的防排水系統,及時排除圍巖存水,有效地防止其向結構混凝土的浸蝕,消除了凍脹之源。
    4.通過對原材料加熱,混凝土拌制、運輸、養護過程中的保溫加熱作業,以及控制水灰比,摻用外加劑形成的低溫混凝土施工技術,有效地解決了低溫環境混凝土施工的難題,確保了隧道的順利修建和工程質量。
    5.所采取的有計劃棄渣、少刷不刷邊仰坡作業,貫徹“早進洞晚出洞”、“保護凍土”原則,進行的高原脆弱生態環境保護的探索和施工人員階梯上山、定期輪換,控制勞動強度與作業時間,防治高原病、健全急救體系,加強勞動保護等方面的人員防護技術,確保了惡劣環境下的安全施工,為以后類似工程施工積累了寶貴的經驗。
    6.首次利用儲氣罐。壓力泵等創建的恒壓供水系統,進行恒壓供水,解決了嚴寒條件下施工供水困難,保障了工程施工,有效地節約了供水保溫、加溫的投入。
    7.施工期間先后使用了LDPE防水板,PU保溫板、GRM灌注料sH-300軟式透水管等新型材料,攻克了低溫環境下防水材料施工、結構保溫、防水、排水諸項難題。
    8.為解決隧道兩端的運營雪害,該隧道首創采用的接長防雪棚,既避免了積雪向隧道內的反灌,又起著保護路塹延緩融化和凍結、改善運營通車采光效果的作用。
    9.創造性地利用先期貫通的防寒泄水洞進行混合式通風,提高了工效;探索的高原高寒隧道通風基本參數,解決了低壓長大隧道通風困難,并為類似工程施工提供了寶貴數據。
    10.依托于該隧道研究總結的《高海拔高寒隧道綜合施工技術》,總體上居國內領先水平,其中防排水、保溫等關鍵技術屬于國際先進,填補了國內空白。
    11.研究開發的《高海拔高寒隧道防凍脹施工工法》填補了國內空白,并在其基礎上為青藏鐵路工程編撰了《青藏鐵路高原多年凍土區隧道工程質量檢驗評定及驗收標準》、《青藏鐵路高原多年凍土區施工暫行規定》、《青藏鐵路高原多年凍土區隧道施工技術細則》。

    得獎:

    該隧道獲2002年交通部優秀設計獎、

    2001年鐵道部優質工程一等獎、

    2002年國家優質工程銀獎。

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