中交二公院設(shè)計的國內(nèi)公路隧道之最

　　■ 第一座海底隧道——廈門翔安海底隧道

　　■ 最長的海底公路隧道——大連灣海底隧道

　　■ 規(guī)模最大的海底復(fù)合地層盾構(gòu)公路隧道——汕頭海底隧道

　　■ 第一條同時采用豎井和斜井通風(fēng)的隧道——湖南雪峰山隧道

　　■ 第二長公路隧道——甘肅麥積山隧道

　　■ 斜井最長的公路特長隧道——重慶摩天嶺隧道

　　■ 第一座分岔隧道——湖北八字嶺隧道

　　■ 間距最小的暗挖隧道——湖北花園隧道

　　■ 最大跨度及填土厚度的明挖隧道——煙臺東口隧道

　　■ 第一座穿越規(guī)劃機場跑道的海底隧道——廈門機場海底隧道

　　■ 最具影響力的環(huán)保型隧道——南京老山隧道

　　■ 高海拔高寒高震隧道——西藏墨脫嘎隆拉隧道11月5日，廈門翔安隧道全線貫通。這是中交二公院創(chuàng)下的隧道設(shè)計多項“第一”中的一項——我國大陸第一條海底隧道。1964年成立的中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司（原交通部第二公路勘察設(shè)計院），是我國公路勘察設(shè)計的主力軍，幾十年來，二公院人用筆和紙在崇山峻嶺之間、海洋江河上下為祖國描摹出了一條條通途。

　　除京津塘高速公路、京港澳（京珠）高速公路、廣深珠高速公路、滬寧高速公路及擴建工程、滬蓉西高速公路、西藏墨脫公路等道路工程外，二公院在橋梁、隧道等傳統(tǒng)優(yōu)勢項目上積極開拓，先后完成了湖北鄂黃長江公路大橋、湖北滬蓉西高速公路四渡河特大橋、龍?zhí)逗犹卮髽颉⒅Ь�河特大橋、福建福寧高速公路后港特大橋、廣西六景郁江大橋等一批橋梁的設(shè)計；設(shè)計了我國第一座3車道斷面隧道——廣東虎背山隧道，穿越古城墻的南京中山門隧道和淺埋大跨徑連拱隧道——廣東五龍嶺隧道等一批隧道工程。

　　歷年來，二公院共完成公路陸上和水下隧道勘察與設(shè)計500多座，累計長度超過700公里，在完成設(shè)計的隧道中，包含了幾十座上下行分離的六車道隧道、十多座六車道連拱隧道、幾十座四車道連拱隧道、十多座小凈距隧道等。二公院隧道設(shè)計人員足跡遍布祖國各地，其設(shè)計的項目創(chuàng)造了許多國內(nèi)第一，隧道設(shè)計技術(shù)和實力在國內(nèi)遙遙領(lǐng)先。

　　 搶占水下隧道設(shè)計制高點

　　跨越江河湖海的主要方式是輪渡、橋梁與水下隧道。與橋梁相比，水下隧道具有很強的抵抗戰(zhàn)爭、自然災(zāi)害（如地震）和突發(fā)事件破壞的能力，不侵占航道凈空、不影響海域生態(tài)環(huán)境，不受天氣和氣候變化影響，有穩(wěn)定暢通通行能力，具有很強承載能力，一般無通行車輛載重限制，結(jié)構(gòu)耐久性好，結(jié)構(gòu)維護保養(yǎng)費用一般比橋梁低很多，易于和兩端交通接線、形成路網(wǎng)等非常明顯的優(yōu)勢。在市區(qū)修建過江、過海隧道時這一點更為明顯。

　　鑒于此，近年來，國外有優(yōu)先考慮采用水下隧道作為跨越江河湖海方式的趨勢，水下隧道也逐漸被國人所接受，并付諸建設(shè)。

　　水下隧道施工經(jīng)常使用的方法有鉆爆法、盾構(gòu)法、TBM法和沉管法。二公院在水下隧道設(shè)計領(lǐng)域具有良好的業(yè)績，近5年來參與勘察、設(shè)計、咨詢、審查、方案設(shè)計的水下隧道及盾構(gòu)隧道項目超過10項，在海底鉆爆隧道、海底圍堰明挖隧道設(shè)計等領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。通過對廈門翔安海底隧道、大連海底隧道、汕頭蘇埃灣海底隧道等幾個特大型項目各種隧道工法的研究與設(shè)計，二公院目前又在盾構(gòu)隧道（含水下盾構(gòu)隧道）、沉管隧道設(shè)計等新領(lǐng)域有所突破。

　　二公院于2005年完成了國內(nèi)第一座大斷面鉆爆法海底隧道——廈門翔安海底隧道的設(shè)計工作。在勘察設(shè)計中，二公院研究并完善了軟弱地層大斷面淺埋隧道CRD法設(shè)計、450米長含水砂層地下連續(xù)墻結(jié)合井點降水獨特設(shè)計方案、海底風(fēng)化槽全斷面注漿設(shè)計方案、土石接合部結(jié)合井點降水及超前管棚設(shè)計方案等，這些都是國內(nèi)無先例的重大技術(shù)難點方案。二公院還形成了一套適合翔安海底隧道特點的設(shè)計理論，使隧道全面、安全、快速施工有了強有力的技術(shù)保證，并為中國海底隧道的建設(shè)和發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗，得到了交通運輸部、福建省及國內(nèi)隧道專家的較高評價，視為國內(nèi)隧道施工的示范工程。

　　當前，二公院已完成了大連灣海底隧道工可（擬采用鉆爆法施工），在方案研究中，創(chuàng)造性地提出了在隧道兩端設(shè)置地下互通立交的方案，有效解決了隧道與城市道路連接問題，受到了各方面的好評，二公院目前正著手進行下一步設(shè)計工作。

　　此外，二公院還正在進行汕頭蘇埃海底隧道（擬采用盾構(gòu)法施工）工可研究以及廈門廈漳通道和廈門二通道等跨海通道的前期工作。

　　領(lǐng)跑公路特長隧道設(shè)計

　　隧道由于穿越地下或水下，需要對地質(zhì)情況作非常詳細的了解，隧道越長，對地質(zhì)勘察的難度就會成幾何級數(shù)增加，這就對長大隧道勘察設(shè)計者的技術(shù)實力提出了非常高的要求。憑借雄厚的實力，二公院目前已設(shè)計完成超過5公里的長大隧道近20座，當之無愧地成為特長隧道的領(lǐng)跑者。

　　二公院目前設(shè)計完成的長大隧道中，有6座長度超過6公里，分別是長6946米的湖南雪峰山隧道、長6050米的廈門翔安隧道、長12286米的甘肅麥積山隧道、長7280米的重慶摩天嶺隧道、長6458米的湖北峽口隧道以及長7525米的石門埡隧道。

　　雪峰山隧道是我國國內(nèi)首座采用地下風(fēng)機房送排式方案以及中心擴孔法豎井施工的公路特長隧道，該隧道為湖南邵陽至懷化高速公路上最大的控制性工程，隧道全長6.95公里，按四車道高速公路標準設(shè)計，為當時國內(nèi)設(shè)計的最長的公路隧道。該隧道地質(zhì)情況復(fù)雜，穿越地段褶皺，斷層發(fā)育，隧道埋深大，存在高地應(yīng)力與巖爆問題。為解決通風(fēng)問題，二公院設(shè)計者為隧道共設(shè)置三處通風(fēng)機房、兩處斜井及一處豎井。在設(shè)計中他們首次將左右隧道送風(fēng)、排風(fēng)及經(jīng)濟排煙等功能進行統(tǒng)籌考慮，整體設(shè)計技術(shù)難度非常高。在豎井施工中還首次采用中心擴孔法施工新工藝，該方法目前已在國內(nèi)深豎井施工中普遍采用。該隧道于2002年完成設(shè)計，2003年開工建設(shè)，2006年8月貫通。

　　麥積山（大坪里）隧道是連霍國道主干線甘肅省境內(nèi)牛背至天水段高速公路上的一座特長隧道，穿越秦嶺主峰，最大埋深約500米，全長12.286公里，是僅次于秦嶺隧道的亞洲第二公路長隧，也是目前國內(nèi)獨頭掘進最長的隧道（獨頭掘進距離超過6公里）。二公院隧道設(shè)計團隊借鑒歐洲規(guī)范，首次采用計算流體力學(xué)(CFD)對火災(zāi)時縱向式公路隧道通風(fēng)進行仿真，重點研究火災(zāi)時煙氣在隧道內(nèi)的流動狀況，以便更好地對火災(zāi)時縱向式公路隧道的通風(fēng)進行控制；并采用有限元數(shù)值模擬方法，詳細研究通風(fēng)聯(lián)絡(luò)通道擴(縮)段的不同參量變化對通風(fēng)效果的影響，成功地解決了12公里長隧道的通風(fēng)防災(zāi)問題。該隧道于2005年年底開工，2009年6月貫通。

　　二公院副總工程師兼軌道交通及地下工程分院院長郭小紅等人還多次作為隧道專家參加交通運輸部與中國國際咨詢公司等單位主持的有關(guān)公路工可研報告的審查會議，如18公里長的陜西秦嶺隧道以及上海長江隧道、青島海底隧道工可及初步設(shè)計審查等。他們運用自己的經(jīng)驗和技術(shù)為這些工程把關(guān)、獻策，又從這些工程中吸收了寶貴的經(jīng)驗，促進了我國長大隧道技術(shù)的交流、總結(jié)與提升。

　　創(chuàng)新公路隧道設(shè)計理念

　　二公院依托現(xiàn)有工程，進行了大量的科研創(chuàng)新工作，對提升我國隧道的整體實力以及設(shè)計新理念，作出了重要貢獻。

　　寧淮高速公路老山隧道穿越老山國家森林公園。該隧道群由兩條長大隧道組成，全長約3605米，是目前江蘇省最長、跨徑最大的高速公路隧道。二公院針對該工程特點，在隧道設(shè)計和施工全過程中引入生態(tài)環(huán)保建設(shè)新理念，首次在我國隧道進洞施工中成功實踐前置式洞門施工工法；并在我國公路隧道中大規(guī)模采用傍山棚洞結(jié)構(gòu)形式。該隧道已通車，2007年被評為中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)進步一等獎，2008年被評為國家優(yōu)質(zhì)工程銀獎。

　　滬蓉國道主干線湖北省境內(nèi)宜昌至恩施段高速公路為我國最復(fù)雜的高速公路。該工程穿過的區(qū)域多崇山峻嶺，地形地質(zhì)條件極為復(fù)雜，二公院在國際上率先提出大跨公路分岔隧道結(jié)構(gòu)形式的新概念，豐富了隧道結(jié)構(gòu)形式與山區(qū)高速公路的線形布置方法，由此主持了西部交通建設(shè)科技項目“分岔隧道設(shè)計施工關(guān)鍵技術(shù)研究”，通過大量數(shù)值計算、室內(nèi)物理模型實驗和長期有效的現(xiàn)場監(jiān)控量測及反演分析等相結(jié)合的方法，經(jīng)過近3年的聯(lián)合攻關(guān)，項目組對分岔隧道的施工工法、巖柱厚度、支護結(jié)構(gòu)的可靠性以及近距離洞口送排風(fēng)相互影響等方面開展了深入細致的研究工作，率先編寫完成《分岔隧道設(shè)計施工技術(shù)指南》，成功應(yīng)用到滬蓉西高速公路八字嶺、廟埡和漆樹槽隧道的施工設(shè)計中。2008年“分岔隧道設(shè)計施工關(guān)鍵技術(shù)研究”被評為中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)進步二等獎。

　　目前，正在進行的與隧道有關(guān)的大型科研項目有：西部交通建設(shè)科技項目——“分岔隧道設(shè)計施工關(guān)鍵技術(shù)研究”；國家“863”計劃——“高地應(yīng)力高地震烈度地區(qū)隧道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究”和“大型跨海隧道鉆爆法修建核心技術(shù)研究”；西部科研項目——“西藏地區(qū)特殊地形地質(zhì)條件下隧道建設(shè)技術(shù)研究”和“公路隧道健康監(jiān)測與診斷技術(shù)研究”；中交集團科研項目——“跨海峽海底公路隧道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究”和“山嶺特殊隧道設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)研究”等。目前，還在主編國家推薦性規(guī)范《公路隧道設(shè)計細則》，目前已完成報批稿。

　　這些大型科研項目的系統(tǒng)研究，必將進一步增強二公院的隧道設(shè)計實力，使其保持國內(nèi)領(lǐng)先地位，也必將進一步提升我國隧道設(shè)計的綜合水平，引領(lǐng)我國向隧道強國邁進！