[00022980]复杂地质特长公路隧道建设与运营节能关键技术

　　复杂地质特长公路隧道建设与运营节能关键技术

　　成果简介

　　富水岩溶地区修建特长隧道经常突发突水涌泥灾难，造成巨大损失；复杂地质特长隧道修建工期常常无法保证，延期时有发生；特长公路隧道运营通风照明费用昂贵，给经营者带来沉重负担。这些世界性技术难题亟待解决。项目创新成果如下：

　　（1）首次提出了千枚岩地层隧道围岩亚分级指标，创建了千枚岩层状软弱围岩隧道初期支护采用钢架+喷射混凝土+钢筋网+锁脚锚杆组合结构模式，开展了千枚岩层状岩体爆破模拟试验，优化了爆破参数和施工方法，总结形成了富水千枚岩隧道快速施工工法。

　　（2）首次采用了泄水沉砂池方案，结合地表治理、洞内注浆堵水的综合治理措施，成功解决了特长公路隧道富水岩溶区段施工中"逢雨必漏，逢涌必停"的灾害及通车运营安全的问题。

　　（3）首次提出了单斜井双正洞施工通风模式、计算方法及设备配套和选型，破解了特长隧道多工作面施工通风难题。

　　（4）创立了公路隧道大断面长距离陡坡斜井有轨和正洞无轨（无轨－有轨－无轨）的自动转换运输方式，建立了相应的安全保障管理体系，提高了斜井辅助正洞施工的效率。

　　（5）自主研发构建了隧道施工多元信息预警与安全管理决策系统信息平台，建立了长大隧道应急救援预案体系，提升了隧道施工安全管理水平。

　　（6）提出了特长公路隧道利用自然风的节能运行模式，减少了通风风机的配置；提出了公路隧道环境下人眼中间视觉辨增阈的实验确定方法，确定了公路隧道照明设计的修订指标，为陕西省公路隧道照明设计指导意见提供了理论支撑，大幅降低了隧道照明投资及运营电费。项目成果申请发明专利4 项（授权1 项），获授权实用新型专利14 项、获授权专利15 项（发明专利1 项）、软件著作权2 项、省部级工法2 项，发表论文32 篇（EI 收录5 篇）、出版专著3 部，编制了陕西省地方标准1 部，成果被纳入《陕西省高速公路隧道照明系统设计指导意见（试行）》。

　　成果特点

　　项目以包家山隧道（长11.2km，双洞4 车道）为依托工程，从2006 年始（历时7 年），在交通运输部科技项目等研究计划支持下进行技术攻关，攻克了复杂环境特长公路隧道建设与运营节能关键技术难题，形成了系统化的成套关键技术成果，并广泛应用于工程实践。

　　应用前景

　　项目成果直接应用于包家山隧道工程建设，创造了仅用37 个月在多断层、富水岩溶地区建成长11.2km 高速公路隧道的世界纪录，实现了施工"零死亡"的安全目标。该隧道建成通车，形成了全天候安全运输通道，缩短公路里程约68km，最大限度保护了南秦岭的自然生态环境，提前两年实现了陕西省"市市通高速"的战略目标，使安康融入西安2 小时经济圈，促进了国家和陕西高速公路网的形成。推广应用于青藏铁路西格二线新关角隧道（长32.645km）、长平高速公路虹梯关隧道（长13.122km）、兰渝铁路木寨岭隧道（长19.06km）、青兰高速公路六盘山隧道（长9.490km）、雅西高速公路泥巴山隧道（长10.007km）等十余座国家重大隧道工程建设，以及近年来陕西省数十座高速公路隧道建设与运营，取得了巨大经济和社会效益。