内容正文:
22.1公里有多长?如果把它竖起来,足以从珠峰顶一路下穿到海底最深处,或者从地表向下直接打穿地壳。而这也正是世界最长高速公路隧道的障碍。这就是位于新疆的天山胜利隧道,2025年12月26日重建通车,这意味着中国人第一次用高速公路打通了天上,而我们也有幸和极氪汽车、中交集团一起见证了这一历史时刻,可是在天山修条高速公路到底有多难?在深深深深达千米的大山之下发生了什么?如果是你,能挺过几关?你现在看到的是天山山脊上的一处缺口,但它并非自然形成,而是六十多年前人们用数以吨计的炸药硬生生炸开的山口,人称老虎口。也只有如此,国道216才能翻过天山的胜利达坂,成为第一条连接北疆和南疆的公路。然而,蜿蜒曲折的盘山公路让原本250多公里的直线距离不得不绕行出将近400公里,冬季更是大雪封山,危险重重。就算选择避其锋芒,绕过天山,要花上七个多小时才能连接乌鲁木齐和库尔勒两大城市,放在东部,可以直接从北京开到江苏。想要更快吗?除非直接穿过天山。不过穿山的位置不能太低,不然将面临极为夸张的隧道长度,但也不能太高,否则依然无法避免大量的爬坡和冬季的积雪。经过反复权衡之后,工程师们最终决定在这里建一条22.1公里长的隧道,比此前中国最长的秦岭终南山隧道还要长4公里。但选择这样的长度也注定了人们要面对的是一关又一关,首先,打通他的时间实在是太长。如果只是靠传统的钻爆法,哪怕两头对打,至少也需要十年。如果利用横洞或者协警出租分段同时施工,就可以加速到72个月。于是工程师们选择再快一点,他们在两条主隧道之间提前建起了一条中岛洞,也称平井岛。通过它连接主洞,可比从陡峭的山体上开挖横洞或斜井要方便得多,距离也更远。于是,22.1公里长的隧道就这样被逐渐切分成了15段,高峰期时甚至有14个工作面同时施工,可谓是长隧的超短板。但这一切的前提是,中岛洞的挖掘进度必须比两个主洞更快。怎么实现呢?这就是中国自主研发的天山号和胜利号定员掘进射程tbm。他们直径8.43米的刀盘跟切碎坚硬的岩石,比传统的钻爆法快了3到10倍,用来挖掘中导洞再合适的。而两个主洞的直径高达14米,远远超过常见的tbm,则更适合使用传统的钻爆法施工。最终就这样用时52个月,人们就成功贯通了这条22.1公里的超长隧道,横洞中到洞也被保留下来,成为了应急和救援的。可是这22.1公里并不都是坦克,当你切开天山就会发现它的身体实在是太碎。在你面前的是十种不同的岩石和17条大小不一的断裂带。其中规模最大的一条国挖断链更是宽达460米,以一己之力分开了北天山和中天山。面对如此破碎不一忽软忽硬的山体,适用于坚硬岩层中的常规tbm已然难以应对。这意味着工程师们必须为天山号和胜利号进行一场史无前例的升级。在常规模式下,他们能靠撑缺牢牢撑住两侧坚固的岩壁,获得前进的动力,并且不用像常用于软普通的盾构机那样,还需要额外的支护。3、遇到岩层较软、较破碎的困难模式,他们则可以先架起钢模板,再填充混凝土来稳定联动。而遇到岩层极易变形破碎的地狱模式,他们还能像盾构机一样进行支护,但用的却是比混凝土强度更高的钢。即便在错综复杂的地层中遭遇陷车,人们也可以利用主动路线迂回至刀盘之前完成紧急救援。最终相向而行的天山胜利号精准对接就能打通整条中岛洞。而在主动,工程师们则选择以柔克刚,他们史无前例地将泡沫混凝土填充到近4万根PE管中,再把它们包裹在岩洞表面,形成一个厚达70厘米的减震层,并且在随后铺设的钢筋混凝土中,每隔三十多米就保留一个宽度1米的间隙,从而让隧道结构像多节棍一样灵活柔软,大大降低了断层错动对隧道的影响。然而,即便超长隧道能顺利打通,人们依然面临着一个难题,南风如果用风机直接送风,通风距离最长不过5公里左右。这意味着,工程师们必须想方设法让四组通风数据从山顶落下,连接两条主隧道,从而将22.1公里长的隧道拆成两段分别,其中最深的竖井将达到707米,比中国第一高楼还要再高几十米。如果是你,会怎么挖出这么深的竖井?工程师的答案是把TBM竖起。正如他的名字,这就是世界上第一台一年数据核心机首创好,它结合了TBM的石油钻井钻头技术,能直接向下钻出一个直径11.4米的深井,并且实现无人作业。是的,今天的我们不再需要地崩山摧壮士死,也能让天梯实战相勾连。不过,即便天山胜利隧道已长达22.1公里,但隧道口的海拔依然高达3000米左右。这意味着它还将面临低温的考验。正所谓五月天山雪,无花只有寒。在隧道洞口附近,年均气温只有零下5.4摄氏度,最低气温甚至低于零下40摄氏度,如果不为隧道进行防寒保暖,就可能因为结冰影响路况,甚至破坏隧道结构。聪明的你想到在隧道口附近加一层保温层,你想的没错。但工程师们还要为隧道装上暖气,他们发现山体内部的温度基本恒定,于是便在横洞之下深深钻进80米,接近了30层楼的高度。这样一来,以地温作为热源,再通过铺设在隧道衬砌中的换热管路,就能实现稳定加热。到这里,你顺利通过了几关呢?实际上,建设者们要面对的还有废渣处理、废水处理、生态保护、地质勘察、应急救援、火灾预防等诸多关卡,才能最终打通这条世界最长的高速公路隧道。在它的连接下,第一条天山高速横空出世,将乌鲁木齐到库尔勒的车程从7小时缩减到3小时左右,再加上正在修建的独库高速和高温公路,新疆将拥有一张四通八达的高速公路。而在这张路网的连接下,从新疆向东三千多公里可以抵达中国任何一个城市,向西三千多公里也可以抵达中亚任何一个国家。从此大陆出天山,苍茫云海间。