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  • 2021-05-14 发布

世界上最长高速公路隧道—秦岭终南山公路隧道

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秦岭终南山公路隧道工程 包头 茂名 西安 国家高速公路网 秦岭终南山公路隧道是国家高速公路内蒙古包头 —— 至广东茂名线重要一段。 陕西省 “ 三纵四横五辐射 ” 公路骨架网 隧道位于西康高速公路西安至柞水段 , 北口距西安 28 公里。 使西安-柞水的行驶里程缩短了 80 公里 技术标准 公路等级: 四车道高速公路 计算行车速度: 80 公里 / 小时 路基宽度: 整体式路基 24.5 米 行车道 : 2×7.5 米 停车视距: 110 米 最小平曲线半径: 400 米 极限最小平曲线半径: 250 米 最大纵坡: 5 % 桥涵设计荷载: 汽 — 超 20 挂 — 120 桥涵设计洪水频率: 特大桥: 1/300 其它桥涵: 1/100 隧道: 双洞四车道 隧道净宽 — 10.5 米 限高 —5 米 受冬季积雪等灾害性气候 和泥石流、滑坡不良地质影响程度大为改观 最大埋深 1640 多米 降低了路线标高 保护了森林植被和生态环境 减少了汽车爬坡排放废气对环境的污染 特殊地质施工对策 对 岩爆 的防治处理措施 加强光面爆破。 喷洒高压水。 加打应力释放孔。 短进尺,多循环、弱爆破。 采取喷锚挂网措施。 给施工机械加设防护棚架。 一 、设计规模及标准 全长 18.02 公里 双洞共长 36.04 公里 双向四车道高速公路 隧道净宽 —10.5 米 限高 —5 米 设计车速 80 公里 / 小时 安全等级一级 消防等级标准 50MW 目前世界上最长的高速公路隧道 建设规模世界第一 单洞长度居世界第二 二 工期及投资 建设工期 58 个月 2002 年 3 月开工建设 2007 年 1 月 20 日建成通车 西康铁路西线隧道 公路东线隧道 利用西康铁路西线隧道平行导洞施工 ,长隧短打。 本项目全长 21.185 公里 交通部批准概算 31.93 亿元 第一部分建筑安装工程 22.82 亿元 , 1.09 亿元/双幅公里 第二部分设备购置费 3.75 亿元 第三部分工程建设其他费用 3.72 亿元 , 包含建设期贷款利息 1.78 亿元 预留费用 1.42 亿元 竖井工程 2.84 亿元 机电工程 6.90 亿元 主隧道土建 18.68 亿元 主隧道土建 5183 万元/单洞公里 实际总投资 31.40 亿元 引线 2.48 亿元 主隧道 28.42 亿元 主隧道 28.42 亿元 管理区等房建 0.5 亿元 吸收欧洲 3 起隧道火灾经验教训,借鉴先进的控制模式 对 日本、美国、奥地利、德国、挪威 等欧美国家的特长隧道进行实地考察 王梦恕 孙钧 钱七虎 秦岭终南山公路隧道专家技术委员会 郑颖人 成立由孙钧、王梦恕、郑颖人、钱七虎等 4 位院士领衔的 13 位专家组成秦岭终南山公路隧道专家技术委员会。 运营通风技术、防灾救援技术、监控技术已有 多项成果通过专家鉴定,达到了 世界领先水平 通风、防灾救援、监控、定额、环保、运营管理、信息 邀请了 香港柏成公司、瑞士瓦特公司 、 挪威辛泰夫公司 和 北京交通科研院 等 4 家知名公司对运用安全等技术方面进行了多次交流和咨询。 委托 挪威辛泰夫公司 对照明效果进行模拟测试和验证。 四 . 设计概况及主要功能   秦岭终南山公路隧道设计有 非常完善的交通安全设施 ,开发应用了 自动化很高的策略管理软件 ,创造了许多世界之最,成为我国公路隧道 标志性工程 。 1. 线位选择 A. 引线技术指标高、地形地质条件好 B. 主隧道地质条件较好 C. 运营受积雪结冰及地质灾害影响小、安全性好 E. 可以利用已贯通的铁路隧道地质资料 F. 利用铁路隧道施工 , 长隧短打,加快工期,节约投资 工科和初步设计阶段进行了多方案比较, 11 公里、 13 公里 18 公里隧道具有代表性, 18 公里隧道具有以下优点: 秦岭岭北高程在 1000m 以上、岭南高程在 1100m 以上冬季积雪结冰 .18 公里隧道 岭北引线高程在 896m 以下,岭南引线高程在 1026m 以下 . 洞身通过 F4 、 F5 大断层,出口位于 F2 断层影响带内,断裂带工程地质条件较差。断裂带及软弱地层均为富水带,施工中渗水严重,但未发生大的涌水。 2. 工程地质 由于隧道长度大,埋藏深(最大埋深 1640 米),岩体较完整为主,施工中大部分段落都发生中等岩爆。 隧道通过地层大部分为混合岩类,岩性较好,部分通过片岩、片麻岩和含绿色矿物混合花岗岩,岩体较破碎,工程性质较差。 Ⅱ 、 Ⅲ 类围岩段落长 2695m ,占总长度的 15.0% ; Ⅳ 类围岩段落长 7601m ,占总长度的 42.2% ; Ⅴ 、 Ⅵ 类围岩段落长 7724m ,占总长度的 42.8% 。 3. 隧道纵横断面 隧道轴线为直线,洞内设人字形纵坡,最大纵坡 1.1 % 。 横断面轮廓高度 7.6 米,宽度 10.92 米;建筑高度 5.0 米,行车道宽度 2×3.75 米 4. 隧道衬砌 安全等级为一级, 洞口按国防要求设计。 曲墙复合式衬砌 Ⅳ 、 Ⅴ 类围岩根据岩爆的程度不同采取相应的措施。 隧道结构的设计基准期 100 年 5. 隧道防排水 设置双侧水沟 设 EVA 防水板和 弹簧排水管 板后设透水无纺布 12cm 厚的水泥处理 碎石排水基层 i=2.0% 路面 PVC 排水盲沟 每 750 米设 1 处,长度 40 米,宽度 3 米。 6. 紧急停车带 7. 行车横通道 每 750 米设 1 处,主隧道设 26 道,宽度 4.75 米。 宽度 4.75 米,拱角高度 4.45 米,拱顶高度 5.82 米。 8. 行人横通道 主隧道设 45 道,隧道每 250 米设 1 处,在行车横通道位置公用。 宽度 2.00 米 ,拱角高度 2.01 米 ,拱顶高度 2.51 米 。 9. 路 面 设计交通量 12855 车次 / 日(单洞) 28 天龄期设计弯拉强度 5.0MPa 隧道路面横坡 2 % 的单向坡 路面板厚度计算采用 25cm (根据专家咨询意见改为 28cm ) 面层下设 15cm ( 12cm ) 厚水泥稳定碎石排水层 排水层下设 15cm 厚 C15 水泥混凝土调平层 采用 水泥混凝土 路面 10. 隧道装修 隧道拱顶部为防水涂料,拱腰部高 3.15 米以下一般段为瓷砖 , 隧道进出口各 500 米为维特位板,排水沟道沿涂反光漆,黄黑相间,间距 50 厘米。 11. 通 风 采用 3 竖井纵向分段送排式通风技术。 3 个竖井把隧道分为 4 段,从西安至安康方向,通风区段长度分别为: 3781 米、 4461 米、 4948 米、 4830 米,竖井高度分别为 191 米、 664 米、 392 米,井径分别为 10.8 米、 11.2 米、 11.5 米。 竖井下方设大型地下风机厂房。 反井法施工 1 号、 3 号竖井 隧道顶部 300 — 450 米设一组射流风机。 通风主要按照 正常运营 和 火灾工况 下需风量设计。正常运营按交通量计算需风量, 2025 年交通量 N=25849 辆 / 日, 2035 交通量 N=45000 辆 / 日;火灾工况下风速按 2.0m/s ~ 3.0m/s 控制。 12. 照 明 基本照明以高压钠灯为主,中间段间距 10 米。每 4 盏中有 1 盏为应急照明灯 。 隧道入口段、过渡段、出口段根据不同亮度要求,设置加强照明 。 距地面 0.8 米处设疏散指示灯,间距为 10 米。 距地面 0.25 米处设 LED 轮廓诱导灯,间距 15 米 13. 特殊灯光照明段 改善驾驶员视觉效果,缓解疲劳 . 调解驾驶员情绪 其设计在亚洲公路隧道首创 长 150 米,净宽由 10.5 米渐变至 20.9 米,净高由 7.6 米渐变至 11.9 米。 双线各铺一路消防干管,通过人行横通道连接 14. 消 防 手提式灭火器 标准消防接口 消防报警按钮 隧道内配置消防设备箱 间距 50 米 隧道南口山上设有 1000 立方米消防水池,可保证 6 小时消防用水。 成立专职消防队 15. 通信与广播系统 移动、联通手机信号全线覆盖 150m--200m 一处紧急报警电话 可识别任何一部报警电话的编号、地点和呼叫起止时间 16. 监 控 全线安装 288 套摄像机 ,可实现无盲区监控。 132 台 29 英寸彩色监视器、 24 台 67 英寸大屏幕投影系统和 LED 显示屏 全线安装 144 套视频事件监测器,对隧道任何区 发生交通异常都能自动报警。 全线 60 套 CO/VI 和风速风向检测设备,对 CO 和 空气能见度 的检测 隧道全线布设感温光纤,可实现自动报警。 西线全线采用 武汉理工光科股份公司 光栅光纤火灾报警系统 东线全线采用 SIEMENS 拉曼光纤火灾报警系统 17. 交通控制 通过中心计算机系统能够发布信息、有效控制交通 . 隧道南口建有 110 千伏 专用变电所,两条专用线路供电,配置双变压器,一级保护。 18. 供配电 隧道内设置 3 处 35KV 变电站和 13 处 10KV 变电站 , 双回路供电。 UPS 和 EPS 应急供电系统 正常供电线路 E P S U P S 计算机 应急照明灯 LED 轮廓诱导灯 应急电话系统 移动 . 联通通讯设备 LED 疏散指示灯 19. 防灾救援 隧道南、北两端分别设有 安全检查站,严禁运输易燃、易爆等危险品车辆通行,严禁超重、超长车辆通行。 隧道限速 70 公里/小时 接到报警信号,监控员确认后启动相应的紧急预案 自动生成策略程序,通风、照明、 消防、 交通控制联合启动, 有线广播指挥人员逃生。 消防、交警、路政和医护人员实施灭火、交通管制和救援 20. 节 能 按 CO/VI 和 交通量前馈法 控制风机的开启和关闭,节能效果明显。 隧道公司与 北京紫光捷通科技有限公司 、 重庆交通科研设计院 联合进行 《 秦岭终南山公路隧道综合节能技术研究 》 。 采用亚太电效公司技术,节约电能。 21. 紧急预案 组织有关专家编制 《 秦岭终南山公路隧道突发事故应急救援预案 》 ,进行综合演练,提高应对突发事故的处置能力。 X X 火灾前方车辆继续驶出隧道 火灾后方车辆和人员通过横通道弃车逃生 X X 五 项目特点 科研和设计、施工紧密结合 , 解决设计和施工中的实际问题 研究和设计相互促进,达到了世界领先水平 秦岭终南山隧道是全世界工程技术人员智慧的结晶 长隧短打 利用已经贯通的西康铁路秦岭隧道 H 型平导,将 18 公里隧道分为 9 段,多开工作面,长隧短打,节省投资约 3.54 亿元,缩短建设周期 2.5 年。 以上是秦岭终南山公路隧道 基本情况