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風火山隧道

鎖定
風火山隧道(Fenghuoshan Tunnel),位於中國青海省玉樹藏族自治州治多縣中部,為青藏鐵路的控制性工程之一 [1] 
風火山隧道於2001年10月18日動工建設 [2]  ,於2003年7月29日完成主體工程 [3]  ;於2006年7月1日投入使用 [4] 
風火山隧道全長1338米,海拔5010米,洞內為單線鐵路,設計速度100千米/小時,為世界上海拔最高的凍土鐵路隧道 [1] 
中文名
風火山隧道
外文名
Fenghuoshan Tunnel
始建日期
2001年10月18日
投用日期
2006年7月1日
所屬地區
中國青海省玉樹藏族自治州
里程長度
1338米
軌道規模
單線鐵路
設計速度
100千米/小時
途經線路
青藏鐵路
施建單位
中鐵二十局集團公司

風火山隧道建設歷史

1961年至2001年期間,凍土觀測員在風火山一帶總共採集1200萬個數據;隧道建成之後,數據數量達1571萬個 [5] 
2001年10月18日,風火山隧道正式破土動工建設 [6] 
風火山隧道圖集
風火山隧道圖集(5張)
2002年10月19日,風火山隧道工程完成主體貫通 [6] 
2003年7月29日,風火山隧道完成二次襯砌,隧道主體工程竣工 [7]  ;11月11日,風火山隧道完成鋪軌 [6] 
2006年7月1日,青藏鐵路開通運營,風火山隧道隨即投入使用 [8-9] 
2015年7月19日,風火山隧道內開始更換無縫鋼軌 [10] 

風火山隧道隧道位置

風火山隧道位於中國青海省玉樹藏族自治州治多縣中部風火山,屬於青海可可西里國家級自然保護區 [11]  ,處於青藏高原腹地,在崑崙山與唐古拉山之間,北距青藏鐵路二期工程格拉段的起點格爾木市350千米 [6] 

風火山隧道建築設計

風火山隧道建築結構

風火山隧道為單洞穴隧道,進出口均設計有明洞,洞門形式採用斜切式結構,隧道結構為複合式襯砌,採用複合式內外五層先後施作的支護襯砌結構形式 [6]  ,隧道橫截面為五心圓拱牆形式 [12] 

風火山隧道建築參數

風火山隧道全長1338米,鋪設有一條單線軌道;進口軌面海拔4905米,最大埋深100米、最小埋深8米,進口35米、出口23米 [6]  ,進口300米為4‰下坡段、其餘線路均為14‰下坡段 [12] 

風火山隧道建築設施

風火山隧道兩側設電纜槽以及保温排水溝,利用多層防水保温結構控制隧道內部環境 [12] 

風火山隧道運營情況

截至2016年7月1日,風火山隧道開通10年安全運送進出藏旅客超過1億人次,輸送物資超過5億噸 [8] 

風火山隧道建設成果

風火山隧道技術難題

  • 建造難題
風火山隧道地處風火山埡口,該區域高寒缺氧、氣温低、晝夜温差大,平均海拔約4900米,年均氣温零下7攝氏度,寒季最低氣温達零下41攝氏度,空氣中氧氣含量只有平原地區的50%左右,比人類生存極限低0.13千帕,被喻為“生命禁區”。隧道洞身全部位於凍土、凍巖中,地質岩層複雜,集飽冰凍土、富冰凍土、裂隙冰、泥砂岩等惡劣地質環境於一體,為青藏鐵路全線施工難度最大的工程,需解決凍土熱熔等多種技術難題 [6] 
  • 科技創新
風火山隧道工程主要創新技術有:
  1. 高原多年凍土隧道施工製氧、供氧技術。研製建成風火山隧道製氧站,氧氣產量大於每小時20立方米,氧氣濃度達到92%以上;提出了隧道掌子面彌散式供氧和隧道氧吧車供氧的新方法。
  2. 研製SDTK-100型高原隧道專用空調機組使隧道內的温度控制在正負5攝氏度之間,保證掌子面的凍土熱擾穩定及混凝土施工質量。
  3. 首次研究高原多年富冰凍土、凍巖條件下隧道濕噴混凝土施工技術及工藝,研製低温早強抗凍複合型速凝劑,使噴砼在負温下迅速凝結硬化,達到抗凍臨界強度。
  4. 研究總結了多年富冰凍土淺埋段開挖、支護成洞施工技術。
  5. 首次採用“防水板+隔熱層+防水保護層”防水保温結構形式,沿隧道全長全斷面鋪設,形成隧道二次襯砌完全和地層隔離;保温複合結構的“無釘法鋪設”施工新工藝,確保隧道內不滲不漏。
  6. 研究低温耐久性混凝土施工技術,解決低(負)温條件下混凝土硬化初期不被凍壞,且強度持續增長的難題;取得一整套在嚴酷條件下混凝土施工方法及養護工藝。
  7. 首次研究高原多年凍土隧道施工機械設備選型、合理配套技術及維修保養方法,為風火山隧道建成提供保障。
  8. 通過對温度、壓力、變形、凍融圈等施工信息的監測,根據數據指導施工,保證風火山隧道施工質量的控制,提出一套高原多年凍土隧道信息化施工方法以及工藝。
  9. 首次採用鹽水水炮泥封堵炮孔的技術措施,達到降低工作面温度和降塵的效果 [1] 

風火山隧道科研成果

2005年,《世界第一高隧—青藏鐵路多年凍土帶風火山隧道施工技術》獲國家科技進步二等獎 [13] 
截至2006年1月,風火山隧道是青藏鐵路全線6個科研試驗段之一,有部級以上科研項目7個,外聯科研項目18個,是青藏線科研項目最多的高原凍土隧道 [14] 

風火山隧道榮譽表彰

2002年,風火山隧道工程為“2002年公眾關注的中國十大科技事件”之一 [6] 
2004年,風火山隧道工程被評為“世界海拔最高隧道”,收入吉尼斯世界紀錄 [15] 
2007年,風火山隧道工程獲第七屆中國土木工程詹天佑獎 [16] 

風火山隧道價值意義

風火山隧道是青藏鐵路的重難點控制性工程,其貫通標誌着青藏鐵路建設取得重要進展。(人民網 評) [17] 
參考資料
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