大坂山隧道:世界最长高原高铁隧道的“五年征服”

 在青海省祁连山脉海拔3000至4200米的雪域高原之上,一条全长15918米的隧道横贯大坂山——这便是兰新高铁全线最长隧道、世界最长高原高铁隧道大坂山隧道。2014年2月13日,经过五年艰辛鏖战,这条位于高寒缺氧极端环境中的“天路”隧道顺利贯通。大坂山隧道轨面海拔超过3000米,施工人员必须承受含氧量仅为内地60%的缺氧考验和最低零下30多摄氏度的极寒天气,是中国乃至世界高铁建设史上最具挑战性的高原隧道工程之一。

主体:

一、基本概况与工程数据

大坂山隧道位于青海省门源回族自治县境内,地处祁连山脉东段,是兰新高铁全线最长的隧道。以下是该隧道的主要技术参数:

 
 
项目 数据
全长 15918米(约15.92公里)
海拔 3000至4200米
轨面海拔 超过3000米
隧道类型 高原高铁隧道
设计时速 250公里
含氧量 仅为内地60%
年均气温 约零下2.9℃
最低气温 零下32.6℃
开工时间 2010年
贯通时间 2014年2月13日
所属线路 兰新高铁(全长1776公里)
施工周期 约5年

大坂山隧道海拔3000至4200米,是全线第一长隧,也是世界最长的高原高铁隧道。兰新高铁自兰州西站引出,经青海西宁、甘肃张掖、酒泉、嘉峪关、新疆哈密、吐鲁番,引入乌鲁木齐站,线路全长1776公里,设计最高时速250公里,是建设“丝绸之路经济带”的重要运输通道。

二、建设历程:五年鏖战雪域之巅

兰新高铁自2010年开工建设,十多万铁路大军从四面八方汇集到丝路古道。大坂山隧道的建设面临着海拔高、气温低、缺氧等恶劣自然条件的严峻挑战。2014年2月13日,历经约5年的艰苦奋战,大坂山隧道顺利贯通。与它同期贯通的还有全线施工难度最大、海拔最高的祁连山隧道(9490米)和碎屑流地质技术难题攻克的大梁隧道。三座高原隧道的相继贯通,为兰新高铁2014年底全线建成通车奠定了坚实基础。

三、攻坚难点:高原“三座大山”的极限封锁

大坂山隧道的建设面临高原环境、地质条件和施工组织的三重极限挑战。

在高寒缺氧方面,隧道两口处于全线最恶劣的高寒缺氧区,含氧量只有内地60%,相当于在海拔近4000米的高原上作业。隧址区年均气温约零下2.9℃,最低气温可达零下32.6℃。施工人员不仅要忍受高原反应的折磨,还要在冰天雪地中持续作业。在复杂地质条件方面,大坂山隧道地处祁连山地质构造带,岩体破碎、地下水丰富,部分区段存在高地应力、涌水、碎屑流等地质灾害风险。在施工组织方面,高原环境下大型机械设备效率大幅下降,人员作业能力受限,施工材料和物资运输困难。

面对高寒缺氧的严酷环境,施工单位配备了制氧设备和供暖设施,确保作业人员的基本生存条件和施工设备正常运转。针对碎屑流地质这一世界级难题,国内隧道施工中的8种工法全部应用,并通过施工工艺创新成功解决了碎屑流、涌水、强地应力等一系列隧道施工中的“疑难杂症”,把高原铁路技术推到了世界最先进的水平。

四、兰新高铁的整体意义

兰新高铁是党中央、国务院实施西部大开发战略的重点工程,也是建设“丝绸之路经济带”的重要运输通道。2014年7月31日,兰新高铁实现全线铺轨贯通,进入联调联试实施阶段。大坂山、祁连山、大梁三座高原隧道的贯通,是兰新高铁建设史上最具标志性的成就之一。