世界上最长高速公路隧道—秦岭终南山公路隧道

世界上最长高速公路隧道—秦岭终南山公路隧道

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