雀儿山隧道(Que'ershan Tunnel)位于中国德格县境内,是川藏公路北线上的关键性工程。隧道东起成都市,西达西藏自治区地界,全长约12公里,其中施工线路8.955公里,雀儿山隧道7.079公里,总投资11.5亿元。隧道穿越海拔4300米的雪域高原,洞口海拔4378米,施工中需攻克冻土、涌水、断层岩爆和通风供氧等难题。 雀儿山隧道于2010年11月30日动工兴建,2016年11月10日全线贯通,2017年9月26日正式通车运营。隧道穿越雀儿山山岭下,东至商王驿站路,下穿雀儿山,至德兴路。隧道主洞全长7079米,路面为双向二车道二级公路,速度为40千米/小时。穿越隧道后,车辆可绕行长达两个多小时的险峻山路,而雀儿山隧道则可确保常年通行。 雀儿山隧道穿越了3处共47000米的雪崩路段,以及6处共2220米的泥石流区域。冬季积雪厚度大于1.5米的地方减少了约22公里。隧道贯通后,车流量从每天1500余辆增加至4000-5000辆。

项目背景

雀儿山隧道位于317国道(川藏公路北线)甘孜藏族自治州至德格岗托之间,东距成都市约900公里,西距西藏自治区地界约150公里,是翻越雀儿山的关键性工程。

雀儿山位于德格县境内,藏名“绒表俄扎”,意为“山鹰飞不过的山峰”,主峰海拔6168米,每年有8个月被积雪覆盖。“风吹石头跑,四季不长草,一步三喘气,夏天穿棉袄”是这里的写照,因此被称作“川藏第一险”,更有“冬过雀儿山,如闯鬼门关”的说法。甘孜州美丽的自然风景对自驾游爱好者来说极具吸引力,但很多人一听说要翻越雀儿山,都放弃了这个计划。雀儿山隧道通车后,将打通一条新的川西自驾游黄金通道,缩短里程达20公里,节约行车时间两小时,驾车者只需要10多分钟就可穿越雀儿山。

2002年8月,四川省启动了雀儿山隧道建设前期研究。在海拔4300米左右建隧道并不容易,海拔高了容易积雪封路,海拔低了则要增加隧道长度。省交通运输厅公路设计院副院长李玉文回忆,隧址选择历时很久,项目组为了确定最佳方案,需从不同线路翻越雀儿山,边爬边采集数据。

2010年,起于成都—那曲公路雀儿山三道班,经错柯沟、雀儿山隧道和色曲河,止于雀儿山六道班路段被确立为最终选址,这个位置两端的气候条件可保障全年畅通,但在海拔4000多米的高度建7公里超长隧道,在世界公路史上尚属首次。

雀儿山隧道工程位于国道317线甘孜至德格岗托之间,是翻越雀儿山的关键性工程,该工程线路全长约12公里,其中,新建雀儿山隧道长约7公里,隧道两端接线长约5公里,项目总投资11.2亿元。先期开工建设国道317线雀儿山隧道工程试验段,该试验段起于国道317线三班,止于雀儿山隧道东洞口,全长4公里,按二级公路标准改建。

工程设计

雀儿山隧道东洞口引道公路长度为14.06公里,按二级公路标准设计,路面宽度8.5米。而与之相连的雀儿山隧道长约7公里,设计高程达4240米至4380米,是世界上第一座在海拔4300米以上的超特长公路隧道。

雀儿山隧道项目起于成都—那曲公路三道班、德格县玛尼干戈镇K336+200.00处,路线顺沟前进,于K340+951进洞,洞口高程4372.82米;讫于国道317线六道班、德格县柯洛洞乡独木岭村,在隆降沟左侧100米左右K348+034出洞,高程4232.73米,路线全长12.997公里,最大埋深700m。工程以隧道为主,主洞长7079m,平导长7108m,平导与主洞线间距约为33m,与主洞大致平行。中铁一局承建隧道出口段施工任务,合同起讫桩号为K344+500-K349+200,全长4.726公里;中建五局承建隧道进口段施工任务,合同起讫桩号为K340+240-K344+500,全长4.231公里。

在修建和运营时,将分别在隧道洞口两端建立大功率制氧站,可供300人同时施工使用,同时辅助多台流动制氧车;与此同时,大规模使用电气化而非柴油型的机械,减少耗氧量。

与隧道并行的,还有一条导洞,可容纳一辆消防车通行。这个导洞造价为隧道的三分之一,作为逃生和救援通道。经测算,由于洞内气压和含氧量低,一旦隧道内发生事故,将给司乘人员逃生带来巨大隐患。为此,省公路设计院的专家们引入国外理念,在设计隧道的同时,专门设计了一条与隧道平行的导洞。逃生时需要短距离找到出口,所以导洞与隧道相连接的通道间距少于一般设计的250米。

不仅如此,此导洞还有一个功效:长7公里多隧道的通风也是靠导洞完成,设立在导洞两端的大功率轴流风机,先向导洞里送风,然后再转到隧道里。

隧道参数

技术标准

组成参数

雀儿山隧道分为两个标段进行建设,分别为Q1标段以及Q2标段:

设备设施

制氧站

截至2017年9月,雀儿山隧道在进出口设置制氧站,为隧道施工人员、管理人员以及过往人员提供供氧服务。

曾经艰难

雀儿山位于德格县境内,紧邻川藏边界。在隧道完工以前,所有过往车辆必须翻越主峰海拔6168米、垭口海拔5050米的雀儿山。

川藏公路的雀儿山路段曾是中国最危险的公路。据统计,从1995年到2003年,雀儿山40余公里路段年累计发生交通事故371起,死亡68人,此外因冰雪造成人员高山缺氧致死的情况时有发生。因为地势陡峭、道路狭窄、缺氧、极寒,川藏公路的雀儿山段常被称为“川藏第一险”。

雀儿山被称为“川藏第一险、全线鬼门关”,雀儿山海拔达到6168米,山上一年四季一片荒凉,寒风凛冽。过往乘客经过此处大多会出现眼花耳鸣、头痛胸闷心悸病等高原反应。

今年53岁的客车师傅贺世洋有21年与雀儿山打交道的经历:前7年时间开大货车,后14年开康定市德格县的客车。据他介绍,雀儿山山上公路20多公里,但在他的印象中,这条成都—那曲公路一直是黄泥巴路,冬天冰雪覆盖,夏天泥泞不堪。

2009年12月底的一天,贺世洋驾驶的客车载着满满一车人翻越雀儿山,时间已是傍晚。突然,车子一个剧烈颠簸,再也不动了。下车一看,车子前面两个轮子都掉进了冰窟。他只好召集车上年轻力壮的乘客,与他一起掏雪、打冰、垫石头,打千斤顶。经过2个多小时的奋战,车子终于摆脱冰窟。

“整个冬天,天天都看得到有车或落在悬壁,或翻在路边。”贺世洋说,现在从康定市到德格的路大多很好,就是雀儿山仍然让师傅们头疼,早上6点出发的班车,走589公里路程,一般应该下午5点左右到,但因为雀儿山常出问题,经常客车是第二天3点左右到。

如果雀儿山隧道通车,至少可以节约1个小时车程,而且不会出现那么多事故,发班时间有保障,乘客安全,我们师傅也轻松,当然十分盼望这一天早点到来。

工程难点

该隧道处于高原高寒地区,低气压、低氧气、季节性冻土、涌水突水、岩爆断层、长反坡施工、通风供氧、材料运输、环保、水保等方面是本项目的重难点。

雀儿山隧道施工难点:一是全国范围内,没有一座在海拔4300米以上的超特长公路隧道,其洞口含氧量仅有成都平原的一半,而隧道中部肯定更低,供氧是个大难题。二是季节性冻土,冬冻夏融,对工程质量影响大。这比青藏铁路的永久性冻土施工技术难度更大,加之洞口很长一段为Ⅴ级围岩,岩性极差,施工难度不言而喻。三是电力供应难,施工和运营时的用电量是整个德格县的三分之一。此外,还有地质复杂勘测难和运营管理难。

建设进程

2010年11月30日,世界上第一座海拔在4300米以上的超特长公路隧道雀儿山隧道工程建设在四川康定市俄洛村正式启动。2012年6月,由中铁一局集团有限公司第四工程有限公司、中国建筑第五工程局有限公司中标承建。

2011年2月18日,雀儿山隧道进行工程代建协议签字仪式;6月1日,雀儿山隧道进行东洞口引道工程建设工作。

2011年6月1日,国道317线上的雀儿山隧道东洞口引道工程在德格县马尼干戈镇乡破土动工。据成都—那曲公路甘孜段改扩建及雀儿山隧道工程建设指挥部相关负责人介绍,这条引道是雀儿山隧道的前期工程,雀儿山隧道工程工可报告正在等待中华人民共和国国家发展和改革委员会的批复,“现在一切准备工作就绪,工可批复后就将马上开工。”

截至2014年9月,由中铁一局四公司承建的国道317线雀儿山隧道主洞掘进1720米,平导掘进突破2000米大关,在节点工期上取得了阶段性胜利。

2015年12月10日上午10时,世界第一高海拔特长公路隧道——雀儿山隧道西出口主洞掘进至分界里程,标志着雀儿山隧道西出口掘进任务圆满完成。

雀儿山隧道西出口(Q2标)掘进任务圆满完成

雀儿山隧道Q2标主洞3530米和平导3576米及路基1200米的施工任务由中铁一局承建。历经三年多,该隧道主洞平导均达分界里程,路基已完工。

据了解,中铁一局在加紧施作仰拱、二衬、水沟电缆槽等。同时,该局将组建施工班组继续平导向前掘进,改装维修机械设备、改移电缆,确保通风供水,编制施工方案,就双洞继续向前掘进做好人员、机械、技术等准备工作。

2016年11月10日上午,世界上海拔最高的公路特长隧道——成都—那曲公路雀儿山隧道正式贯通,预计2017年7月通车。

2018年2月5日,雀儿山隧道通过验收评审工作。

新建成的雀儿山隧道施工线路全长8.955公里,其中,雀儿山隧道主洞长7079米,双向两车道,总投资11.5亿元,隧道洞口平均海拔4378米,是世界上海拔最高的公路特长隧道。建成后,可缩短国道317线翻越海拔4000多米的雀儿山里程20公里,节约行车时间约1小时。

技术创新

雀儿山隧道主要的技术创新为:

雀儿山隧道入口

1、创新了高海拔寒区隧道选线方法以及结构抗防冻性能保证关键技术提出了高海拔隧道基于气象要素的选线设计理念,为高海拔寒区越岭隧道选线提供了新思路。形成了“衬砌内贴保温层+洞口防雪透光棚”综合抗防冻设计方法,提高了结构防冻抗灾能力,研发了离壁式保温衬套抗防冻结构和升温管技术。隧道已运营3年,未发生衬砌结构冻害。

2、创新了高海拔“三低”环境下隧道作业人员健康保障体系提出了基于平均海拔与人员劳动强度的高海拔隧道施工供氧标准,建立了隧道施工制氧供氧系统,解决了百分之九的低含氧量特长隧道独头掘进4000米的供氧难题;开发了基于穿戴设备的人员机体健康实时监控系统,保障了施工人员安全。

3、创新了高海拔“三低”环境下隧道作业机械效能保持应用方法制定了适用于海拔5000米的隧道通风计算新标准,优化了高海拔隧道轴流风机结构模式,构建了“富氧+涡轮增压”的双控组合机械效能提升方法,最大效率提升可达到百分之八十七点八%;提出了特长大隧道分阶段掘进通风方案,为高原寒区隧道的施工通风技术设计提供参考。

4、创新了高海拔隧道建造生态环境保护与利用技术基于生态文明和绿色发展理念,研发了天然温泉循环的隧道洞内外路面冰害自防系统;形成了利用超长隧道水平气压差、寒区隧道洞内外温差和风墙式压差等自然通风与机械式通风相结合的隧道通风设计技术,减少通风能耗9.5%;率先实践隧道弃渣回收、隧区植被恢复技术,实现绿色建造。

科研成果

获得荣誉

工程意义

川藏公路的雀儿山路段曾是中国最危险的公路。因为地势陡峭、道路狭窄、缺氧、极寒,川藏公路的雀儿山段常被称为“川藏第一险”。

根据雀儿山隧道项目可行性报告,过往车辆只需10多分钟就可以穿过雀儿山,而不必再绕行长达两个多小时的危险山路。隧道可以避开3处共长47000米的雪崩路段,6处共2220米的泥石流。冬季积雪厚度大于1.5米的路段减少了约22公里。

根据节省时间和现有车流量测算,通车当年,隧道每天可以为过往车辆节约近43万元的运输成本。川藏公路雀儿山段的车流量将从每天1500余辆增加到4000-5000辆。

随着雀儿山隧道的建成通车,交通瓶颈将彻底消除,“翻越雀儿山,犹过鬼门关”的历史将一去不返。过往车辆只需10多分钟就可以穿过雀儿山,不仅较原路节约里程近20公里,还绕避了原公路3处共长达4.7公里的雪崩易发危险路段、6处共2220米泥石流路段,以及大量冻土滑坡、雪害冰害等安全隐患严重路段。

雀儿山隧道通车后将打通川藏交通动脉,为甘孜藏族自治州州和西藏自治区地区的发展注入新的动力,为甘孜接受成都市和西藏发展的资金、人才和市场“溢出”创造条件。(时任甘孜州委书记刘成鸣评)

雀儿山隧道通车后,过往车辆只需10分钟就可以穿过雀儿山,将不必再绕行长达两个多小时的危险山路,较原路节约里程近20公里,避开了原公路多处雪崩易发危险路段和泥石流路段,以及大量的冻土、滑坡,雪害、冰害等安全隐患严重路段,从而有效保障成都—那曲公路雀儿山段全年安全畅通。(新华社评)

雀儿山隧道通车后,将进一步打通川藏交通大动脉,为当地发展注入新动力,为雪域高原人民打开又一扇幸福之门。(《工人日报》评)

文化特色

《还看今朝·四川篇》

2017年9月26日,中国中央电视台携手中国省级电视机构全媒体推出大型特别节目《还看今朝》,以雀儿山隧道为焦点代表,展示四川省在各个领域的成就与巨变。

超级工程3:纵横中国

2019年3月17日,中央电视台节目《超级工程第三季》播放雀儿山隧道相关建设工作内容,对电视观众介绍了该隧道的难点及建设技术。

参考资料

世界上海拔最高公路隧道工程在四川正式开工建设.中华人民共和国中央人民政府.2021-09-28

30项工程获颁第十八届中国土木工程詹天佑奖.中国新闻网.2021-09-27

央视《还看今朝·四川篇》聚焦雀儿山隧道 藏区发展之路更畅通.四川新闻网.2021-09-28