天山胜利隧道提前20个月贯通 中国基建创新破解"地质博物馆"难题

地理壁垒与技术困局 天山胜利隧道是连接乌鲁木齐与库尔勒的关键性控制工程,其特殊的地理位置和地质条件构成了建设的首要难题。

隧道位于天山活跃带,被业内称为"地质博物馆",施工过程中需要穿越16条地质断裂带。

这些断层带内岩体破碎且富含水体,极易引发坍塌、突水涌泥等灾害。

同时,隧道埋深超过1100米,位于海拔3000米以上的高山无人区,恶劣的自然环境对人员和设备都构成了巨大考验。

传统的钻爆法施工方案在这样的条件下显然力不从心。

按照常规"两端掘进"的施工方式,完成22.13公里的隧道贯通需要72个月,这对工期和成本都是沉重的负担。

如何在保证质量和安全的前提下加快施工进度,成为摆在建设者面前的核心课题。

创新方案的系统设计 面对这一难题,项目团队采取了问题导向、现场驱动的工作方法,开展了集成化、系统化的创新探索。

首先在施工方案上,团队创新性地提出了"长隧短打"的开挖方案,即在左右两个主洞之间增加一个中导洞,增加工作面数量,实现多处同时开工。

这一方案将原计划的72个月工期压缩至52个月,提前20个月完成贯通。

在通风排烟方面,项目团队采用了三洞巷道式长距离施工通风法,辅以从天山自上而下开凿的4对通风竖井,有效解决了特长隧道施工中的通风难题,同时也满足了后期运营的通排风需求。

最具突破意义的是隧道掘进设备的创新。

项目团队自主研发了"天山号"和"胜利号"两台国产硬岩掘进机,在世界范围内首次创新使用融合敞开式硬岩掘进机与压注式混凝土工法的技术方案,使这两台"大国重器"具备了灵活切换的两种掘进模式和三种支护方式。

采用新型TBM后,施工效率提高了3至5倍,大幅提升了工程进度。

极限挑战与技术突破 建设过程中,项目团队遭遇了多次极限挑战。

2023年8月26日,"天山号"TBM在掘进至8公里处时,突遇隐蔽压扭性花岗岩剧烈蚀变带。

大量石块、砂砾和泥浆混合物瞬间从刀盘和护盾周围缝隙涌出,碎石缠住了刀盘,重达2800吨的"天山号"被困在原地。

面对这一困境,团队成立了专门的攻关小组,经过多个月的昼夜讨论和计算,最终采用迂回导洞法,耗时14个月、推进30多米,才让"天山号"成功解围。

这一过程充分体现了建设者们的创新精神和执行力。

项目总工程师每年有超过200天坚守在项目一线,与团队一起在极端条件下开展技术攻关,将一线创新实践及时提炼为标准化工法和专利成果,推动创新从"现场突破"走向"行业示范"。

战略意义与前景展望 天山胜利隧道的成功贯通,打通了分隔南北疆的地理壁垒,为区域经济一体化发展奠定了基础。

更重要的是,这一工程建设过程中积累的创新经验和技术成果,为我国交通强国战略的实施提供了坚实支撑。

项目团队表示,将继续突破创新极限,主动向创新要效能,依托工程施工建设,带领广大高新人才坚持自主创新,打造原创技术策源地,为我国重大基础设施建设贡献更多力量。

这种从工程实践中提炼创新、以创新推动产业升级的做法,为其他重大工程建设提供了可借鉴的路径。

重大工程的价值,不只体现在一条隧道贯通后的通行时间缩短,更体现在把“不可预见”转化为“可管理”、把“经验”转化为“标准”、把“挑战”转化为“能力”的过程。

天山深处提前贯通的背后,是一整套面向复杂条件的系统解题方案。

面向新阶段,唯有坚持自主创新、强化现场治理、完善技术体系,才能在更多“硬骨头”工程上持续突破,为高质量发展拓展更广阔的空间。