本报赴新疆特派记者 樊 巍
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广袤富饶的中国新疆被绵延的天山山脉分为北疆和南疆。来自祖国各地大量的商品物资和新疆输往其他省份的丰富资源，唯有沿着天山山脉依山而行才能实现物流互通。而南疆人民与北疆人民虽然在地理距离上“近在咫尺”，但实际的路途却十分曲折——从天山北麓的新疆首府乌鲁木齐到天山南麓的南疆交通枢纽库尔勒市，地图上的直线距离仅250多公里，但实际行驶路程却达470余公里。然而，这一困境正在被天山深处的一座名为“天山胜利隧道”的超级工程所改变。近日，来自中国工程院的13位院士专程前往这座目前世界上在建最长的高速公路隧道一探究竟。
贯通南北疆的“超级工程”
定位为亚欧交通枢纽中心以及丝绸之路经济带核心区交通枢纽中心的新疆，目前已规划出“六横六纵”公路网的畅通交通工程，其中G0711线乌鲁木齐至尉犁的“乌尉高速公路”既是新疆“六横六纵”中第三纵——即“阿勒泰-乌鲁木齐-库尔勒-若羌”的重要组成部分，也是国家公路网规划的重要组成部分。打通南北疆天然屏障的天山胜利隧道则成为这条高速公路的“咽喉”。
谈及开通这条隧道的战略意义，承担这一超级工程建设任务的中交新疆交通投资发展有限公司总经理崔景川在接受《环球时报》记者采访时表示，天山胜利隧道全长22.13公里，这一长度也让它成为截至目前全世界最长的高速公路隧道，但创造世界之最并不是启动这项工程的初衷。从国家路网建设全局以及新疆发展大局出发，天山胜利隧道作为连接天山南北重要的资源通道，肩负着维护国家安全、促进新疆经济发展、资源开发和旅游开发的重任。“一旦项目建成，对于推动新疆丝绸之路经济带核心区建设、促进南疆经济发展和区域资源开发、实现新疆社会稳定和长治久安总目标都具有重大意义。”
《环球时报》记者在施工现场了解到，天山胜利隧道在设计上创新性地采用“三隧道+四竖井”的方案。左右两个为开挖直径达14米的主隧道，每个隧道设计有两车道。中间的一条服务隧道直径达8.4米，未来将用作应急和救援通道，有效杜绝隧道内因事故等原因出现车辆拥堵的情况。
而考虑到隧道地形、地质特点，运营防灾救援、施工工期、施工风险等因素，两个主隧道在建设过程中采用传统的钻爆法，中间的服务隧道则采用两台国之重器——“天山”号和“胜利”号TBM硬岩掘进机，利用TBM快速掘进的优势，南北两个方向同时作业，有效节约施工工期。
据《环球时报》记者了解，天山胜利隧道施工工期为6年，预计2025年建成通车。隧道的设计行车时速达100公里，一旦开通将使乌鲁木齐市到库尔勒市的驾车时长从6小时左右缩短到3小时左右。届时这条高速通道将极大地有利于南北疆之间物资的快速运输，方便南北疆人民之间的互联互通。
在“地质博物馆”展现科技魅力
在素有“地质博物馆”之称的新疆天山山脉开通超长隧道，工程难度可想而知。中交新疆交通投资发展有限公司总工程师苗宝栋在接受《环球时报》记者采访时介绍称，整个天山胜利隧道工程，总共要穿越16条发育程度不一的断裂破碎带，其中就包括区域性潜在地震活动的大断裂带——博罗科努-阿其克库都克断裂带。“该断裂带是一条长期活动，以不同深度、不同变形行为和不同运动方向为特征的复合区域深大断裂，总长460米，其中核心段长100米。该断裂带地质条件极其脆弱，含有花岗闪长岩、碳质板岩、石英片岩及大理岩等复杂岩层”。
复杂的地质、破碎的围岩，这都给项目施工制造巨大困难。隧道在施工过程中需要克服岩爆、涌水突泥、软岩大变形、坍塌等地质原因引发的风险。特别是在天山胜利隧道工程中，施工方中国交建还创新性地首度在高海拔地区、超长隧道工程中使用了TBM掘进机技术。一位项目技术人员向《环球时报》记者形象地介绍称，TBM掘进机不怕“来硬的”，也不怕“来软的”，就怕天山山脉这种“时硬时软”地质。这套造价高昂的设备在打通天山的过程中时刻会面临着卡机、坍塌、涌水突泥等安全风险。稍有不慎就会造成无法挽回的损失和不可估量的后果。
据《环球时报》记者了解，为了“征服”这段天然屏障, 中交二公院设计人员在战胜海拔高以及常规勘测技术手段有限等勘测难点之后，最终形成三种施工方案，一种是利用TBM掘进机直接掘进，这种方式节省时间、成本，但施工风险最大；另两种则需要向断裂带注入混凝土，待断裂带中破碎的岩石凝固在一起后再掘进、开挖。后两种方案最为稳妥，但投入大、耗时基本都在300天以上。“为了让南北疆群众早日用上这条快速通道，所以我们选择了最困难、但最为节省时间的第一种方案。”中交二公院天山胜利隧道设计负责人彭文波告诉《环球时报》。
在项目施工过程中，隧道单洞日涌水量达3.3万立方米，为防止施工对乌鲁木齐河水造成污染，工程项目部在隧道内采用“清污分流、洞内裂隙水收集再利用”技术，减少隧道污水总量。此外在工区现场建设两座日处理量分别为5000、2500立方米的智能污水处理厂，对施工废水集中处理。经过净化处理的施工废水，水质已达国家地表Ⅱ类水标准。
工程院院士：引领全国的示范工程
正是看到天山胜利隧道在工程前沿科技、工程专项攻关、科技成果转化等方面具有辐射全国的示范效应，8月初，13位中国工程院院士专程前往天山胜利隧道调研，试图在这项工程中找到解开其他工程难题的“密码”。
参与调研的中国工程院土木、水利与建筑工程学部主任聂建国院士表示，天山胜利隧道工程能为我国多条规划中的超长隧道建设积累宝贵的经验。“希望承建隧道的中交集团能够针对基建领域的关键技术问题，发挥专业特长和集体智慧，全力推动基建产业转型升级，提升中国建造的国际竞争力。”
另一位参与调研的中国工程院院士、中国著名的建井工程专家陈湘生在了解完项目总体情况后，对天山胜利隧道所采用的超深大直径竖井创新设计给予高度评价。陈湘生表示，随着我国经济建设的发展，对于大直径、大深度竖井的需求也越来越多，无论是矿山竖井还是水利工程竖井，都朝着大直径大深度方向发展，这就对“一钻成井”的设备提出强烈需求，而天山胜利隧道工程中超大直径竖井的建设经验无疑具有重大借鉴意义。
而据《环球时报》记者了解，天山胜利隧道工程是我国首次在高寒高海拔环境下运用深大竖井竖向掘进机代替传统的爆破开挖。工程创新性提出撑靴式竖向掘进机施工技术，大幅减少井下作业人员，改善了安全生产条件，实现了竖井智能化施工。
著名结构工程专家、中国工程院院士周绪红表示，天山胜利隧道的建设规模和难度之大，在全中国乃至全世界都是前所未有的，项目施工过程中面临着诸多挑战，但既是挑战也是机遇，天山胜利隧道在工程装备、项目管理方面都取得突破，在生态环保、信息化、智能化集成方面则起到示范引领作用。
“特别是工程设备国产化和软件自主化方面，解决了很多‘卡脖子’的问题，这着实令人感到高兴。”周绪红称。▲
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