科技日报4月15日讯 (张孟桥)经过6年艰苦卓绝的建设,平均海拔3500米、全长32.645公里的青藏铁路西宁至格尔木增建二线新关角隧道胜利贯通,成为世界高海拔第一长隧。
设计者中铁第一勘察设计院集团有限公司隧道专家介绍,新关角隧道的贯通,使我国高海拔特长隧道的设计建造达到世界先进水平,同时也刷新了我国最长隧道的纪录。
为确保这条海拔最高、难度最大、建设规模罕见的世界级高海拔特长隧道的设计建设,铁一院组成由中国工程院院士领衔的设计科研攻关团队,汇集50余年青藏铁路勘察设计以及数十年国内特长山岭隧道勘察设计与科研的经验成果,先后立项开展了“高海拔特长隧道施工通风及安全保障”“新关角隧道信息化施工与安全预警系统研究”等七大系列研究课题,投入巨额科研经费,为新关角隧道的建设提供了强有力的技术支持。
青藏高原是世界上海拔最高、面积最大、年代最新、地质构造最为活跃的高原。新关角隧道位于地质板块挤压的结合部,具有高地应力、变形控制难度大、地下水极其发育等特点,共通过17个大、小断裂带,其中长达2355米的二郎洞断层素有“隧道地质博物馆”之称。隧道必须通过的地质断层和岭脊地段超过10公里,面临着围岩变形失稳、突泥涌水、施工通风等诸多工程技术难题,特别是岭脊地段涌水处理及板岩地段大变形控制为该隧道的最大难点,建设规模和难度为世界所罕见。
新关角隧道设计为两条平行的单线隧道,长32.69公里,线间距40米,设计时速160公里,为确保施工通风及质量进度,设计有11座斜井(合计15.26公里)辅助正洞施工,设计采用钻爆法施工、斜井分割通风排烟、新型高分子材料注浆堵水等多项新技术、新工艺保障隧道的顺利施工。
鉴于新关角隧道的特殊环境和复杂地质,铁一院打破常规采用动态设计模式,隧道施工的36个工作面,均配备设计工程师在各个工作面现场配合,及时调整优化设计,确保以最科学合理、最高效可行的设计方案满足现场施工需要。
新关角隧道建成后,将结束既有铁路在关角沟内迂回展线的现状和老关角隧道病害频繁、通过能力过低的弊端,使列车穿越关角山的时间由现在的2小时一举缩短为20分钟。