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秦嶺綿延三千里,南北分界生變化。秦嶺不僅孕育了中華文明的核心區域,在傳統文化中更素有“龍脈”之美譽,被視為王氣匯聚之地。但到了近現代,橫亙中部的秦嶺,卻也阻斷了祖國南北交流往來,為國民交通造成了諸多不便。
于是國家便提出了終南山隧道項目,作為全球最長的雙洞公路隧道,該項目整體投資近40億人民幣,單洞全長18公里,雙洞全長36.04公里,投用后僅需15分鐘便能穿越秦嶺。
為了征服這座天塹鴻溝,中國工人先后克服了斷層、巖爆、瓦斯爆炸等多類自然災害的挑戰。終南山隧道的建成究竟有多難?它的投用又意味著什么?
斬斷天塹
中國數百萬座大山大河中,秦嶺是最能精準詮釋中國的存在。它僅憑一己之力將中華劃分為南北兩極,塑造了兩個截然不同的文化傳承,北方豪邁大氣,南方溫文婉約。這一點從冬至習俗北方吃餃子、南方吃湯圓就足以證實。
分隔雖塑造了文化差異,但也讓南北國民深感些許遺憾,于是本世紀初中國政府萌生了“貫通秦嶺、打通南北”的想法,終南山隧道項目便應運而生了。有人問,為什么不選擇難度更低的盤山公路呢?
不是不選,是不合乎地區實情。中國政府最初設計的盤山公路,全長蜿蜒曲折足足有140多公里,穿越時長往往需要數個小時不止。如遇上下雨降雪,車輛大多堆積在盤山公路上動彈不得,造成更嚴峻的圍困現象。綜合來看,盤山公路不僅運輸效率低,而且隱患因素眾多難以落實。
想要在保證安全的情況下,將運輸效率提升到最高,穿越線路必須筆直流暢,避免出現急轉陡坡,思來想去也只有隧道一條可行方案。于是2001年1月,國家全面開建終南山隧道項目,歷時6年之久最終于2007年初竣工通車。工程總耗資高達40億之巨,平均每米建設價格8.8萬,每千米8860萬,投入之高世間罕見。
終南山隧道北起點位于西安市長安區,南終點是柞水縣營盤鎮。在該項目提出前,我國最長的高速隧道是5.2千米的山西雁門關隧道,亞洲最長的公里隧道也只是10.9千米的日本關越隧道。
因此終南山隧道的開建對于當時的中央政府來說,無疑是一件大事。國家將它視作黃河、長江經濟圈的核心交通樞紐,陜西省將它納入“三縱四橫五輻射”公路網的重要組成部分。
隧道建設第一步是設定方案,工程師意識到,終南山項目放眼國內外完全找不到任何一個參考案例,超36千米的總體長度達到世界之最。
幾經思索,工程師瞄向了相隔僅百米的秦嶺隧道2線。這是一條1998年就全線貫通的鐵路隧道,兩者雖屬性不同,但途經的路線卻極為相近,或許可以為新隧道建設提供地質資料幫助。
在衡量地質條件后,工程師決定采用“長隧短打”方案,將18千米的隧道分為四段同步施工,最大限度縮短工期。為了避免貫通時出現偏差問題,工程團隊動用了GPS定位和激光導向儀。他們將激光儀擱置在百米開外,隨著工程進度不斷調整角度和方位。嚴苛操作之下,最終四段隧道接頭時的誤差竟然保持在2cm以內,最小誤差僅有3mm,可謂技驚四座。
到了冬季,秦嶺平均氣溫下探到5℃至-5℃。低溫不僅會為操作環境帶來不便,也會導致混凝土變得更為稀松。混凝土一旦結冰,內部水分子就會迅速轉移,導致內部結構出現空襲,穩定性大幅下降。工程師為了克服難題,將水灰比調制在0.6以下,以提升混凝土的粘聚性。
隧道空氣流通性較差,加上車輛行駛中散發的尾氣,長期下來會對內部環境造成惡劣影響,甚至危及正常駕駛。橫向對比后,工程師選擇了可靠穩定的縱向通風方案,在隧道上打了三個世界口徑最大、深度最高的通風井。加上地下通風系統,終南山隧道的整體通風水平完全走在了世界前列。
那么這條由我國自主設計、施工、監理、運營的特長公里隧道,又有著哪些獨特之處呢?首先就是炫酷風光帶,每間隔5公里,隧道內就會出現藍白紅燈組成的熒光燈帶,隨機變幻出藍天白云晚霞等圖案。
這個設計叫做“時光旅行”,它的存在并非為了炫技,而是設計師根據39名資深司機的模擬駕駛反饋,專門設計出的視覺防疲勞方案。為了減緩光線變化對眼睛造成的不適,工程師還在隧道出入口設立了不同等級的光線輔助照明。隧道內部還安有誘導燈、安全疏散燈以及藍色誘導燈等等。
最后,工程師團隊在隧道內還安裝了144臺視頻監控,聯同控制系統、安全系統、中央控制室組成了完備監控體系。這里的每一環都介入了千兆級別工業以太網和高級智能化綜合布局。隧道還配備了輔助機房,內設有備用電源,以便特殊情況下快速做出反應。
隧道建設的小故事
終南山隧道建成后,徹底打通了秦嶺天塹,將南北串聯貫通。過去上山穿越秦嶺需要三四個小時,如今時間銳減到四十分鐘。往小了說是縮短了西安到陜南的兩地間距,往大了看就是促進了東西南北的經濟往來,進一步加強了陜西、四川的兩地合作。
截至2021年,終南山隧道累計通行車輛超過5700萬,平均每天有2萬輛汽車借此通行,高峰期單日最高流量一度突破5萬輛。龐大的車流量也為隧道運營帶來了巨額收益,終南山隧道收費標準為小型車20元、150噸以上貨車60元、重型貨車40元。平均每年單收過路費就高達數億,可惜官方并未精確統計過這一數字,感興趣者可以自行計算。
終南山隧道同時還創造了我國隧道史上的多個第一,它是我國第一條全天候通行隧道。秦嶺氣溫復雜,是我國氣溫分界線,冬季降雪時道路會結冰,致使車輛難以安穩通行。設計團隊為了克服安全隱患,將隧道修在了降雪線以下,保障汽車得以全年安全通行。
其次它的貫通精度還是國內長隧道第一、施工進度國內第一、通風距離國內第一等等。終南山隧道建成后,先后獲得了魯班獎、詹天佑獎等多項知名獎項,為國家后續的隧道基建積累了豐富經驗。
而在整個建設過程中,秦嶺隧道也發生了一些神幻離奇的小見聞。當年隧道開工初期,工人拉著大批機械設備進場,好端端的全新挖掘機卻無論如何也打不著火。工程進度迫切,火燒眉頭的施工方緊急聯系廠家專程現場檢查。但令人稱奇的是,專家經過逐一檢查,竟沒有發現任何設備問題。
廠家立刻調換了一輛新的挖掘機,卻依然無事無補。此時一位老農出身獻言,稱龍脈動工前必須先誠心修一座廟,只有壓制住煞氣,才能確保順利進行。
施工方聽后半信半疑,但本著實踐驗證的想法,干脆建了一座小廟,之后又一通祭拜。令人稱奇的是,事成后再去啟動挖掘機,一切竟順利如常。但過了不久,隧道挖掘過程中,竟憑空挖出了密密麻麻的蛇群。
不敢貿然行動的工人隨即上報,領導下令往隧道噴灑大量雄黃粉驅趕,并轟炸開路,最終蛇的尸體都整整拉了兩卡車。結果幾天之后,負責處理蛇尸的工人紛紛不見了,再過幾天工人們又在隧道中挖出了一塊石碑。石碑上字跡分明的寫著“此處不可動”,落款處更是寫著明代神算劉伯溫的名字。
石碑出土后,隧道口處駛來了幾輛吉普車,下來了幾個人。他們封鎖隧道,整整在洞內待了三天兩夜,出來后就宣布隧道可以重新動工了。自此之后,秦嶺開掘便順利如常,直至今天。
信息來源:
陜西省交通廳:陜西秦嶺終南山隧道為世界最長雙洞公路隧道
長安大學:寇宗坤:秦嶺終南山公路隧道電力監控系統設計
同濟大學:杜良平:終南山隧道大直徑深豎井圍巖穩定性研究
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