【中交二公局】闪耀“中国隧”丨中交山岭隧道产业链代表工程（一）

中交二公局CCCC.2025中交集团山岭隧道产业链 以科技为翼铸就隧道建设新辉煌 作为中交集团山岭隧道产业链链长单位，协同全国20余家施工设计单位、高等院校、科研院所以及装备制造材料供应企业，共同打造“产、学、研、用”深度融合的创新联合体，推动隧道建设产业链创新链融合，数字化智能化发展。山岭隧道产业链暨创新联合体 攻克一批技术难题，取得一批关键创新成果，支撑中国山岭隧道迈向智能建造新时代。近日，中交集团举办山岭隧道产业链暨创新联合体建设技术研讨会，发布了隧道施工建设过程中创新应用的关键技术、设备、材料。 本期，让我们一同走近中交山岭隧道产业链代表工程，了解那些闪耀世界的“中国隧”！ 天山胜利隧道 乌鲁木齐至尉犁段（以下简称“乌尉高速”）是国家高速公路G0711乌鲁木齐至若羌的组成部分，是新疆跨越天山连接南北疆的交通干线。本项目是新疆维吾尔自治区及中国交建“交通强国”建设试点，2021年入选交通运输部首批平安百年品质工程创建示范项目。 天山胜利隧道全长22.13公里，为乌尉高速全线控制性工程，设计为分离式隧道，按双向4车道高速公路标准修建，设计时速100公里。隧道采用“三洞”方案，其中双主洞采用钻爆法，中导洞（直径8.4米）采用TBM法施工，建设工期六年。由承建的乌尉高速WYTJ-06标路线全长15.382公里，主要施工任务为天山胜利隧道出口端11.055公里和3号、4号竖井施工任务。 项目特点1. 施工组织难度大施工高峰期高达7个工作面同时施工，TBM、主洞钻爆法交叉施工，施工组织难度大。 2. 物料运输难度大隧道出渣量大、物料运输车流量大，而中导洞内断面小，物料运输难度大。 3. 施工通风难度大隧道洞内爆破炮烟、尾气和车辆扬尘等污染源多，需风量大，同时隧道独头通风距离长，施工通风难度大。 4. TBM通过不良地质难度大 隧道存在岩爆、突涌水、软岩大变形等不良地质，TBM通不良地质安全风险高、施工难度大。 5. 竖井施工难度大 竖井井址区气温低、海拔高，冬季施工难度大；竖井深度深、直径大，施工组织难度大；4号竖井涌水量大，施工时可能出现突涌水，治水难度大。 6. 施工技术难度大 世界最长高速公路隧道，首次采用TBM中导洞+双主洞钻爆法联合施工“长隧超短打”施工技术，没有可借鉴经验，多项技术为国内或行业首创，施工技术难度大。 科技创新亮点和成果1.超长公路隧道中导洞TBM+双主洞钻爆法联合施工技术 根据“不同横通道处开辟主洞辅助工作面”的不同组合，计算出隧道的最优间隔施工距离和最佳主洞工作面数量，首次提出了TBM中导洞+双主洞钻爆法联合施工“长隧超短打”施工技术，将工期从传统斜井辅助施工的72个月缩短至52个月。 服务隧道TBM创新采用洞顶正上方导链悬挂式连续皮带机出渣，主洞全部物料和服务隧道出渣以外物料采用无轨运输；研发适用于TBM物料无轨运输的多功能胶轮车（MSV）、三洞巷道式通风、横通道安全快速开挖方法等，形成超长公路隧道中导洞TBM+双主洞钻爆法联合施工成套技术，成果取得中国公路学会隧道与地下空间工程创新奖一等奖、中国公路学会微创新大赛金奖、新疆维吾尔自治区总工会职工创新活动关键核心技术创造性优秀创新成果一等奖、中国海员建设工会第二届全国交通行业职工岗位创新标杆成果等荣誉。 2.公路隧道TBM预制仰拱块施工技术 TBM服务隧道创新采用三腔空腹薄壁式预制仰拱块，在国内首次采用正向预制工艺，通过优化模板设计，应用Ca40引气混凝土、气动振捣器和智能蒸汽养生等工艺，加快施工效率、缩短预制块养生周期，将每套模板三天一个循环缩短至一天一个循环，大幅提高模板周转率；有效解决仰拱预制块外观问题，提升了产品美观度和质量，形成了公路隧道TBM预制仰拱块施工成套技术，解决了TBM装配式仰拱块预制和安装问题。 该成果取得中国公路学会微创新金奖、中交集团微创新成果、陕西省工程建设和中交集团优秀QC成果奖各1项、授权实用新型专利5项、中国公路建设行业协会公路工程工法1项，项目仰拱预制场荣获2022年度中交集团和优质混凝土奖。 3.公路隧道敞开式TBM施工技术 根据公路隧道TBM施工特点，提出了公路隧道敞开式TBM组装、步进、掘进、拆机等成套技术施工。 创新研发一种敞开和压注双模TBM的压注式混凝土施工工艺、一种新型的TBM组装场地布置方法和一种新型步进装置-门型步进仰拱块、一种隧道洞外超长距离水平定向钻地质勘察施工方法、一种敞开式TBM支护的组合式钢拱架及其施工方法、一种公路隧道大直径TBM洞内拆机方法等。 该技术成果取得中交集团科技进步特等奖1项、二等奖1项，江苏省科学技术二等奖1项、中国公路学会第三届微创新大赛银奖、中交集团微创新优秀成果、中交集团优秀可视化成果、中交集团优秀施工方案各1项；中交集团和陕西省工程建设行业协会优秀QC成果5项；省部级工法7项；授权发明专利5项；中国公路学会公路隧道“四新技术”重点推广成果3项；中交集团暨中国交建2022年度青年“五小”创新创效成果银奖；中国海员建设工会第二届全国交通行业职工岗位创新优秀成果等荣誉。 4.高寒高海拔深大富水地层竖井施工技术 天山胜利隧道独头长距离掘进达11千米，施工通风压力大，竖井辅助施工通风是关键，提出了一种竖井“两掘一衬”掘衬混合作业法，实现了深大竖井快速施工。 为解决天山胜利隧道4号竖井的突涌水风险，创新性提出了一种改进型竖井地面预注浆技术，针对大理岩大倾角、微裂隙、低地温等注浆难题，设计S型注浆孔，通过采用非标准型预注浆、微裂隙注浆、高位泄压引流的大倾角岩层注浆、低地温注浆等工艺措施，确保了竖井地面预注浆的质量，同时针对深大区竖井施工，提出了两掘一衬、Φ45非标准型乳化炸药等光面爆破、环形截水装置的掘衬混合作业快速施工技术。 创新研发深大竖井整体式滑模二衬施工技术、整体提升式模筑二衬施工技术，形成高寒高海拔深大竖井施工成套技术。该技术成果取得省部级工法5项；授权发明专利3项；中交集团和陕西省工程建设行业协会优秀QC成果各2项；中国公路学会公路隧道“四新技术”重点推广成果1项；中交集团优秀可视化成果1项等荣誉。 莫逊山隧道 承建的G219线温泉至霍尔果斯公路建设项目是贯通新疆“疆内环起来、进出疆快起来”战略的关键节点，其中莫逊山隧道是温霍项目全线控制性工程，全长9300米，采用“主洞钻爆+平导TBM”施工，主要不良地质有断层破碎带、突涌水、岩爆、蚀变岩、埋藏冰川冰。项目交工日期为2027年10月30日。 项目特点1. 雪害分布广沿线60余处雪崩点绵延超十公里，大部分路段深陷雪崩流动区。 2. 工点海拔高23公里新建便道位于海拔3000米以上高寒区，纵坡9.7%，雪崩、滑坡等灾害频发，保通困难。 3. 施工风险大断层破碎带、突涌水、岩爆及埋藏冰川冰等复杂地质，加大钻爆与TBM施工风险。 4. 年平均气温低年平均气温2.17℃，冬季长达6个月，极端天气常致施工中断，施工组织难度大。 科技创新亮点及成果在TBM穿越断层破碎带时，提前支垫边滚刀扩挖、抬升主驱动预留收敛空间。 以六边形咬合式钢管片替代传统拱架支护，与传统钢拱架相比，新系统的承载能力提高了约40%，变形控制能力提升了35%。配合“散射渗透式”超前化灌法，有效改善了破碎带围岩的力学性能，成功避免10余次可能发生的塌方“卡机”事故。 TBM仰拱块预制厂采用一整套智能化流水生产线。 压模板、轨道式搬运台车、智能蒸养系统、激光除锈仪等先进设备，实现了从钢筋加工到混凝土浇筑、养护的全流程标准化作业。流水生产线全过程仅需10个工人便可完成原来24人的工作，降低了劳动强度。同时配备视频监控系统，24小时全天候监测全工序施工过程，保证产品质量，降低安全风险。 竖井施工引入液压伞钻、中心回转抓岩机、大段高液压模板等设备。 液压伞钻可多臂作业，精准调整钻孔角度深度，大幅提升钻孔效率；中心回转抓岩机替代人工装岩，快速转运岩渣，降低劳动强度与作业风险；大段高液压模板减少拆装，保障井壁成型质量。同时，多稳车协同控制系统通过PLC同步控制，确保稳车精准联动，避免施工事故；高清摄像头实时监控井底，助力智能调度，实现施工精细化管理，有效提升施工效率与质量，降低安全风险。 针对隧道穿越埋藏冰川冰的技术难点，通过数值模拟和现场监测相结合的方式，确定融沉影响范围。 在此基础上，根据冻土含冰量的差异，采取了分级处置策略：对少冰、多冰段落实行动态换填；对富冰段落采用微型桩注浆加固；对饱冰及冰川冰段落则采用桩基跨越技术。设置双层钢拱架喷混支护体系，并在初支与二衬之间增设了10厘米厚的隔温防水层。锁脚锚杆调整为锁脚锚桩，取消系统锚杆。 大巴山隧道 陕西安康至岚皋（陕渝界）高速公路项目为国家高速公路网G69银百高速公路组成部分，其中岚皋至陕渝界段桥隧比例为96%，项目建成后将打通陕渝省际通道，促进关中平原与成渝经济区联动，安康至城口车程将由原先的9小时压缩至1.5小时。 安岚高速大巴山特长隧道是交通运输部“平安百年品质工程”示范项目，横跨陕渝两省（市），全长13.58公里，为分离式双向四车道高速公路隧道，具有超长、大埋深、长纵坡、地质复杂、涌水量大、单向掘进长、生态敏感等显著工程特点，隧道起点位于安康市岚皋县滔河镇，穿越大巴山，终点段与重庆界相接。隧道设置施工斜井2座、通风斜井2座、应急救援站1座，运营通风采用两斜井三区段纵向通风方案。大巴山隧道主要存在进口端大型滑坡体处治、浅埋段偏压进洞及小净距隧道、下穿大漳河浅埋段、斜井作业区反坡排水、岩溶和炭质板岩地质塌方变形及富水区特大突泥涌水灾害防治等难题。 项目特点1. 纵坡长、埋深大 大巴山特长隧道穿越大巴山主脉，隧道全长13.58公里，最大埋深约1112米，为+1.85%/8606单向纵坡，排水压力大。 2. 围岩地质复杂、涌水量大 隧址位于秦巴山区，地质条件复杂。洞身穿越13条断层，围岩强弱交替；隧道围岩以泥质灰岩为主，存在岩溶、溶蚀地质；隧道预估涌水量为48823.47立方米/天；隧道洞身下穿大漳河，拱顶最小埋深25米，河中常年流水；隧道最大埋深达1112米，存在坍塌变形、岩爆、软岩大变形、岩溶、突泥、涌突水等施工风险。 3. 单向掘进长大巴山隧道单向掘进长，施工通风、反坡排水难度大，施工组织及应急救援要求高。 科技创新成果特长富水隧道涌水突泥灾害防控体系 项目为降低隧道涌水突泥安全风险，创新工艺工法，按照不同风险控制阶段建立隧道涌水突泥灾害应急防控体系及预案。 利用多元勘探匹配技术及自动化监控量测技术做好涌水突泥风险监测和预警工作的同时，建立大巴山隧道信息化监控指挥中心，并在隧道内安装应急报警电话、应急广播、消防（防水）应急门、报警闪光灯、水泵等，实行动态联动监控指挥及24小时值班制度。 建立大型集中抽排水泵站并优化排水体系，实现排水系统智能化。隧道涌水突泥灾害得到了有效防控，实现了应急处置“精、准、快”的效果。 大巴山隧道信息化监控指挥中心 瞬变电磁法超前地质预报 特长隧道施工安全通风系统设计 项目为解决独头掘进长、通风效果差的问题，开展特长隧道安全通风系统设计技术攻关，采用多阶段、大功率射流风机+大容量风仓、混合式通风等技术。 建立洞内空气自动化监测与预警系统，实现通风量调整自动化、智能化；通风系统三通接头采用可调节阀门，提高通风利用率，辅以喷雾降尘、机械除尘、废气净化处理及工序工艺优化等措施，提高空气净化效率，最终实现了隧道施工作业环境满足安全与职业健康要求，达到了现代化、智能化、自动化、信息化隧道施工通风管控。 二衬喷淋养生台车干湿分离净化除尘设备 隧道防排水系统精细化设计与施工 项目为提高衬砌自防水能力，探索排水系统可维护性，解决隧道渗漏水病害。应用分区防水、分区排水的设计理念，加大新材料、新工艺应用推广；加强施工缝、变形缝防水措施；优化防排水图纸设计，达到了隧道渗漏水的有效防治，提升了大巴山隧道的安全性、耐久性。   项目先后攻克了大巴山隧道进口端大型滑坡体处治、浅埋段偏压进洞及小净距隧道、下穿大漳河浅埋段、斜井作业区反坡排水、岩溶和炭质板岩地质塌方变形及富水区特大突泥涌水灾害防治等难题，在分项工程质量通病治理、进度创效、安全标准化实施方面，大胆创新，通过一系列“四微三改”创新工艺工法，极大的提高施工效率，降低安全风险，提升质量安全管控实效。 截至当前，共申报获得国家发明及实用新型专利15项、科研立项课题4项、微创新16项、局级工法1部、省部级工法2部、局科技进步二等奖1项，同时项目获得2022年陕西省企业“三新三小”创新竞赛优胜奖（特长富水隧道涌水突泥灾害防控体系）。 中交集团山岭隧道产业链 供稿丨科技与数字化部、设计研究总院 编辑丨蔡淑婷  审核丨詹行塔