【環球時報赴新疆特派記者 樊 巍】廣袤富饒的中國新疆被綿延的天山山脈分為北疆和南疆。來自祖國各地大量的商品物資和新疆輸往其他省份的豐富資源，唯有沿着天山山脈依山而行才能實現物流互通。而南疆人民與北疆人民雖然在地理距離上“近在咫尺”，但實際的路途卻十分曲折——從天山北麓的新疆首府烏魯木齊到天山南麓的南疆交通樞紐庫爾勒市，地圖上的直線距離僅250多公里，但實際行駛路程卻達470餘公里。然而，這一困境正在被天山深處的一座名為“天山勝利隧道”的超級工程所改變。近日，來自中國工程院的13位院士專程前往這座目前世界上在建最長的高速公路隧道一探究竟。
貫通南北疆的“超級工程”
定位為亞歐交通樞紐中心以及絲綢之路經濟帶核心區交通樞紐中心的新疆，目前已規劃出“六橫六縱”公路網的暢通交通工程，其中G0711線烏魯木齊至尉犁的“烏尉高速公路”既是新疆“六橫六縱”中第三縱——即“阿勒泰-烏魯木齊-庫爾勒-若羌”的重要組成部分，也是國家公路網規劃的重要組成部分。打通南北疆天然屏障的天山勝利隧道則成為這條高速公路的“咽喉”。
談及開通這條隧道的戰略意義，承擔這一超級工程建設任務的中交新疆交通投資發展有限公司總經理崔景川在接受《環球時報》記者採訪時表示，天山勝利隧道全長22.13公里，這一長度也讓它成為截至目前全世界最長的高速公路隧道，但創造世界之最並不是啓動這項工程的初衷。從國家路網建設全局以及新疆發展大局出發，天山勝利隧道作為連接天山南北重要的資源通道，肩負着維護國家安全、促進新疆經濟發展、資源開發和旅遊開發的重任。“一旦項目建成，對於推動新疆絲綢之路經濟帶核心區建設、促進南疆經濟發展和區域資源開發、實現新疆社會穩定和長治久安總目標都具有重大意義。”
《環球時報》記者在施工現場瞭解到，天山勝利隧道在設計上創新性地採用“三隧道+四豎井”的方案。左右兩個為開挖直徑達14米的主隧道，每個隧道設計有兩車道。中間的一條服務隧道直徑達8.4米，未來將用作應急和救援通道，有效杜絕隧道內因事故等原因出現車輛擁堵的情況。
而考慮到隧道地形、地質特點，運營防災救援、施工工期、施工風險等因素，兩個主隧道在建設過程中採用傳統的鑽爆法，中間的服務隧道則採用兩台國之重器——“天山”號和“勝利”號TBM硬巖掘進機，利用TBM快速掘進的優勢，南北兩個方向同時作業，有效節約施工工期。
據《環球時報》記者瞭解，天山勝利隧道施工工期為6年，預計2025年建成通車。隧道的設計行車時速達100公里，一旦開通將使烏魯木齊市到庫爾勒市的駕車時長從6小時左右縮短到3小時左右。屆時這條高速通道將極大地有利於南北疆之間物資的快速運輸，方便南北疆人民之間的互聯互通。
在“地質博物館”展現科技魅力
在素有“地質博物館”之稱的新疆天山山脈開通超長隧道，工程難度可想而知。中交新疆交通投資發展有限公司總工程師苗寶棟在接受《環球時報》記者採訪時介紹稱，整個天山勝利隧道工程，總共要穿越16條發育程度不一的斷裂破碎帶，其中就包括區域性潛在地震活動的大斷裂帶——博羅科努-阿其克庫都克斷裂帶。“該斷裂帶是一條長期活動，以不同深度、不同變形行為和不同運動方向為特徵的複合區域深大斷裂，總長460米，其中核心段長100米。該斷裂帶地質條件極其脆弱，含有花崗閃長巖、碳質板岩、石英片岩及大理岩等複雜岩層”。
複雜的地質、破碎的圍巖，這都給項目施工製造巨大困難。隧道在施工過程中需要克服巖爆、湧水突泥、軟巖大變形、坍塌等地質原因引發的風險。特別是在天山勝利隧道工程中，施工方中國交建還創新性地首度在高海拔地區、超長隧道工程中使用了TBM掘進機技術。一位項目技術人員向《環球時報》記者形象地介紹稱，TBM掘進機不怕“來硬的”，也不怕“來軟的”，就怕天山山脈這種“時硬時軟”地質。這套造價高昂的設備在打通天山的過程中時刻會面臨着卡機、坍塌、湧水突泥等安全風險。稍有不慎就會造成無法挽回的損失和不可估量的後果。
據《環球時報》記者瞭解，為了“征服”這段天然屏障, 中交二公院設計人員在戰勝海拔高以及常規勘測技術手段有限等勘測難點之後，最終形成三種施工方案，一種是利用TBM掘進機直接掘進，這種方式節省時間、成本，但施工風險最大；另兩種則需要向斷裂帶注入混凝土，待斷裂帶中破碎的岩石凝固在一起後再掘進、開挖。後兩種方案最為穩妥，但投入大、耗時基本都在300天以上。“為了讓南北疆羣眾早日用上這條快速通道，所以我們選擇了最困難、但最為節省時間的第一種方案。”中交二公院天山勝利隧道設計負責人彭文波告訴《環球時報》。
在項目施工過程中，隧道單洞日湧水量達3.3萬立方米，為防止施工對烏魯木齊河水造成污染，工程項目部在隧道內採用“清污分流、洞內裂隙水收集再利用”技術，減少隧道污水總量。此外在工區現場建設兩座日處理量分別為5000、2500立方米的智能污水處理廠，對施工廢水集中處理。經過淨化處理的施工廢水，水質已達國家地表Ⅱ類水標準。
工程院院士：引領全國的示範工程
正是看到天山勝利隧道在工程前沿科技、工程專項攻關、科技成果轉化等方面具有輻射全國的示範效應，8月初，13位中國工程院院士專程前往天山勝利隧道調研，試圖在這項工程中找到解開其他工程難題的“密碼”。
參與調研的中國工程院土木、水利與建築工程學部主任聶建國院士表示，天山勝利隧道工程能為我國多條規劃中的超長隧道建設積累寶貴的經驗。“希望承建隧道的中交集團能夠針對基建領域的關鍵技術問題，發揮專業特長和集體智慧，全力推動基建產業轉型升級，提升中國建造的國際競爭力。”
另一位參與調研的中國工程院院士、中國著名的建井工程專家陳湘生在瞭解完項目總體情況後，對天山勝利隧道所採用的超深大直徑豎井創新設計給予高度評價。陳湘生表示，隨着我國經濟建設的發展，對於大直徑、大深度豎井的需求也越來越多，無論是礦山豎井還是水利工程豎井，都朝着大直徑大深度方向發展，這就對“一鑽成井”的設備提出強烈需求，而天山勝利隧道工程中超大直徑豎井的建設經驗無疑具有重大借鑑意義。
而據《環球時報》記者瞭解，天山勝利隧道工程是我國首次在高寒高海拔環境下運用深大豎井豎向掘進機代替傳統的爆破開挖。工程創新性提出撐靴式豎向掘進機施工技術，大幅減少井下作業人員，改善了安全生產條件，實現了豎井智能化施工。
著名結構工程專家、中國工程院院士周緒紅表示，天山勝利隧道的建設規模和難度之大，在全中國乃至全世界都是前所未有的，項目施工過程中面臨着諸多挑戰，但既是挑戰也是機遇，天山勝利隧道在工程裝備、項目管理方面都取得突破，在生態環保、信息化、智能化集成方面則起到示範引領作用。
“特別是工程設備國產化和軟件自主化方面，解決了很多‘卡脖子’的問題，這着實令人感到高興。”周緒紅稱。