大坂山隧道

其他名称:国道227线大坂山隧道
投资金额:1.56亿元
工程工期:1995年8月18日~1998年11月28日
项目地址:青海省西宁市大通县
项目简介

国道227线大坂山隧道位于青海省大通县与门源县之间,地处青藏高原东北部,海拔3800m,为世界第一高度公路隧道,设计为III级公路隧道,限界净宽7.0m+2×0.75m,净高4.5m,设计行车速度45km/h,为避免大坂山垭口长年雪害而修建,全隧道由1530m正洞和其下平行设置的1865m防寒泄水洞组成,并在正洞进出口设置300m防雪棚。

参建单位
中铁十六局集团有限公司
陕西省公路勘察设计院
中铁十六局集团有限公司第一工程有限公司

"八五"期间,大坂山隧道建设被国家交通部列入公路建设重点项目。1993年2月,由陕西公路勘察设计院进行勘测设计, 并首次向国内公开招标,由中标的铁道部第十六工程局第一 工程处承担施工。1995年8月18日大坂山隧道正式开工。总投资1.56亿元,其中交通部拨款70%,青海省交通厅自筹30%。按三级公路标准施工,隧道净宽8.5米(其中行车道宽7米),净高4.5米,隧道长1530米,引线长2852米(包括7×30米大桥一座),设计行车速度45km/h,为避免大坂山垭口长年雪害而修建,全隧道由1530m正洞和其下平行设置的1865m防寒泄水洞组成,并在正洞进出口设置300m防雪棚。大坂山隧道 进口路面中心标高3792.75米,是海拔高度居亚洲第一,世界第二的道路隧道。施工中第一次应用国际通用的F1D1C管理模式,并采用了防洪泄水洞、排水板、土工布、保温层、防风保温门等多项先进防冻、胀措施。隧道正洞为C25单心圆混凝土衬砌,喷混凝土支护,支护与衬砌间设置由排水板、无纺土工布、防水板组成的复合防水层,并通过竖向泄水钻孔和纵向盲沟与防寒泄水羽相通。衬砌表面设置由PU干法硅酸铝纤维板和玻璃钢组成的复合保温层。无压防排水和主动与被动相结合的结构保温。隧道位于多年冻土与季节冻土的衔接带上,地处祁吕贺山字形两翼褶皱带与秦昆东西向构造带之复合部位,地质构造异常发育,组合形成复杂,三大断层横贯其中,多处涌水。因此施工中制定了以遥感技术解释区域地质构造,以综合物探方法勘察断裂构造、岩性特征和水文地质特征,以钻孔方法揭示验证关键部位地质特征,建立合适的气象观测站,收集隧道进出口气象资料,采用探井了解冻土分布及冻隔特征,用深孔地温观测,了解地温变化规律,开展专题研究,解决冻土预报、风吹雪雪害和防治方案。经过三年零三个月的艰苦施工,于1998年11月28日胜利贯通。该隧道建成,可避开大坂山顶积雪严重地段,缩短里程5.2公里,使宁张公路四季畅通。

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隧道正洞为C25单心圆混凝土衬砌,喷混凝土支护,支护与衬砌间设置由排水板、无纺土工布、防水板组成的复合防水层,并通过竖向泄水钻孔和纵向盲沟与防寒泄水羽相通。衬砌表面设置由PU干法硅酸铝纤维板和玻璃钢组成的复合保温层。无压防排水和主动与被动相结合的结构保温。
隧道位于多年冻土与季节冻土的衔接带上,地处祁吕贺山字形两翼褶皱带与秦昆东西向构造带之复合部位,地质构造异常发育,组合形成复杂,三大断层横贯其中,多处涌水。

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新技术应用与科技创新
1.采用由硬质聚氯酯保温层、干法硅酸铝纤维板保温防火层、玻璃钢防火支撑层组成的复合保温层设置在二次衬砌混凝土表面,对隧道结构进行被动保温,可阻止隧道内高寒气流对结构混凝土的侵袭,防止结构混凝土背后产生冻胀。
2.创造性地设置防寒保温门,减少在高寒季节洞外高寒气流对隧道的侵袭而形成的冷能积累,保持围岩地热对结构物的有利作用,形成主动保温,对于结构的运营安全起着极为重要的作用,同时又极大地节约了运营养护投入。
3.通过在冻结线以下设置的防寒泄水洞、排水板、纵向盲沟、软式透水管、竖向泄水孔组成的排水系统,以及防水板、止水带、防水混凝土组成的多道防水屏障,共同组成完善的防排水系统,及时排除围岩存水,有效地防止其向结构混凝土的浸蚀,消除了冻胀之源。
4.通过对原材料加热,混凝土拌制、运输、养护过程中的保温加热作业,以及控制水灰比,掺用外加剂形成的低温混凝土施工技术,有效地解决了低温环境混凝土施工的难题,确保了隧道的顺利修建和工程质量。
5.所采取的有计划弃渣、少刷不刷边仰坡作业,贯彻“早进洞晚出洞”、“保护冻土”原则,进行的高原脆弱生态环境保护的探索和施工人员阶梯上山、定期轮换,控制劳动强度与作业时间,防治高原病、健全急救体系,加强劳动保护等方面的人员防护技术,确保了恶劣环境下的安全施工,为以后类似工程施工积累了宝贵的经验。
6.首次利用储气罐。压力泵等创建的恒压供水系统,进行恒压供水,解决了严寒条件下施工供水困难,保障了工程施工,有效地节约了供水保温、加温的投入。
7.施工期间先后使用了LDPE防水板,PU保温板、GRM灌注料sH-300软式透水管等新型材料,攻克了低温环境下防水材料施工、结构保温、防水、排水诸项难题。
8.为解决隧道两端的运营雪害,该隧道首创采用的接长防雪棚,既避免了积雪向隧道内的反灌,又起着保护路堑延缓融化和冻结、改善运营通车采光效果的作用。
9.创造性地利用先期贯通的防寒泄水洞进行混合式通风,提高了工效;探索的高原高寒隧道通风基本参数,解决了低压长大隧道通风困难,并为类似工程施工提供了宝贵数据。
10.依托于该隧道研究总结的《高海拔高寒隧道综合施工技术》,总体上居国内领先水平,其中防排水、保温等关键技术属于国际先进,填补了国内空白。
11.研究开发的《高海拔高寒隧道防冻胀施工工法》填补了国内空白,并在其基础上为青藏铁路工程编撰了《青藏铁路高原多年冻土区隧道工程质量检验评定及验收标准》、《青藏铁路高原多年冻土区施工暂行规定》、《青藏铁路高原多年冻土区隧道施工技术细则》。

得奖:

该隧道获2002年交通部优秀设计奖、

2001年铁道部优质工程一等奖、

2002年国家优质工程银奖。