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秦岭绵延三千里,南北分界生变化。秦岭不仅孕育了中华文明的核心区域,在传统文化中更素有“龙脉”之美誉,被视为王气汇聚之地。但到了近现代,横亘中部的秦岭,却也阻断了祖国南北交流往来,为国民交通造成了诸多不便。
于是国家便提出了终南山隧道项目,作为全球最长的双洞公路隧道,该项目整体投资近40亿人民币,单洞全长18公里,双洞全长36.04公里,投用后仅需15分钟便能穿越秦岭。
为了征服这座天堑鸿沟,中国工人先后克服了断层、岩爆、瓦斯爆炸等多类自然灾害的挑战。终南山隧道的建成究竟有多难?它的投用又意味着什么?
斩断天堑
中国数百万座大山大河中,秦岭是最能精准诠释中国的存在。它仅凭一己之力将中华划分为南北两极,塑造了两个截然不同的文化传承,北方豪迈大气,南方温文婉约。这一点从冬至习俗北方吃饺子、南方吃汤圆就足以证实。
分隔虽塑造了文化差异,但也让南北国民深感些许遗憾,于是本世纪初中国政府萌生了“贯通秦岭、打通南北”的想法,终南山隧道项目便应运而生了。有人问,为什么不选择难度更低的盘山公路呢?
不是不选,是不合乎地区实情。中国政府最初设计的盘山公路,全长蜿蜒曲折足足有140多公里,穿越时长往往需要数个小时不止。如遇上下雨降雪,车辆大多堆积在盘山公路上动弹不得,造成更严峻的围困现象。综合来看,盘山公路不仅运输效率低,而且隐患因素众多难以落实。
想要在保证安全的情况下,将运输效率提升到最高,穿越线路必须笔直流畅,避免出现急转陡坡,思来想去也只有隧道一条可行方案。于是2001年1月,国家全面开建终南山隧道项目,历时6年之久最终于2007年初竣工通车。工程总耗资高达40亿之巨,平均每米建设价格8.8万,每千米8860万,投入之高世间罕见。
终南山隧道北起点位于西安市长安区,南终点是柞水县营盘镇。在该项目提出前,我国最长的高速隧道是5.2千米的山西雁门关隧道,亚洲最长的公里隧道也只是10.9千米的日本关越隧道。
因此终南山隧道的开建对于当时的中央政府来说,无疑是一件大事。国家将它视作黄河、长江经济圈的核心交通枢纽,陕西省将它纳入“三纵四横五辐射”公路网的重要组成部分。
隧道建设第一步是设定方案,工程师意识到,终南山项目放眼国内外完全找不到任何一个参考案例,超36千米的总体长度达到世界之最。
几经思索,工程师瞄向了相隔仅百米的秦岭隧道2线。这是一条1998年就全线贯通的铁路隧道,两者虽属性不同,但途径的路线却极为相近,或许可以为新隧道建设提供地质资料帮助。
在衡量地质条件后,工程师决定采用“长隧短打”方案,将18千米的隧道分为四段同步施工,最大限度缩短工期。为了避免贯通时出现偏差问题,工程团队动用了GPS定位和激光导向仪。他们将激光仪搁置在百米开外,随着工程进度不断调整角度和方位。严苛操作之下,最终四段隧道接头时的误差竟然保持在2cm以内,最小误差仅有3mm,可谓技惊四座。
到了冬季,秦岭平均气温下探到5℃至-5℃。低温不仅会为操作环境带来不便,也会导致混凝土变得更为稀松。混凝土一旦结冰,内部水分子就会迅速转移,导致内部结构出现空袭,稳定性大幅下降。工程师为了克服难题,将水灰比调制在0.6以下,以提升混凝土的粘聚性。
隧道空气流通性较差,加上车辆行驶中散发的尾气,长期下来会对内部环境造成恶劣影响,甚至危及正常驾驶。横向对比后,工程师选择了可靠稳定的纵向通风方案,在隧道上打了三个世界口径最大、深度最高的通风井。加上地下通风系统,终南山隧道的整体通风水平完全走在了世界前列。
那么这条由我国自主设计、施工、监理、运营的特长公里隧道,又有着哪些独特之处呢?首先就是炫酷风光带,每间隔5公里,隧道内就会出现蓝白红灯组成的荧光灯带,随机变幻出蓝天白云晚霞等图案。
这个设计叫做“时光旅行”,它的存在并非为了炫技,而是设计师根据39名资深司机的模拟驾驶反馈,专门设计出的视觉防疲劳方案。为了减缓光线变化对眼睛造成的不适,工程师还在隧道出入口设立了不同等级的光线辅助照明。隧道内部还安有诱导灯、安全疏散灯以及蓝色诱导灯等等。
最后,工程师团队在隧道内还安装了144台视频监控,联同控制系统、安全系统、中央控制室组成了完备监控体系。这里的每一环都介入了千兆级别工业以太网和高级智能化综合布局。隧道还配备了辅助机房,内设有备用电源,以便特殊情况下快速做出反应。
隧道建设的小故事
终南山隧道建成后,彻底打通了秦岭天堑,将南北串联贯通。过去上山穿越秦岭需要三四个小时,如今时间锐减到四十分钟。往小了说是缩短了西安到陕南的两地间距,往大了看就是促进了东西南北的经济往来,进一步加强了陕西、四川的两地合作。
截止2021年,终南山隧道累计通行车辆超过5700万,平均每天有2万辆汽车借此通行,高峰期单日最高流量一度突破5万辆。庞大的车流量也为隧道运营带来了巨额收益,终南山隧道收费标准为小型车20元、150吨以上货车60元、重型货车40元。平均每年单收过路费就高达数亿,可惜官方并未精确统计过这一数字,感兴趣者可以自行计算。
终南山隧道同时还创造了我国隧道史上的多个第一,它是我国第一条全天候通行隧道。秦岭气温复杂,是我国气温分界线,冬季降雪时道路会结冰,致使车辆难以安稳通行。设计团队为了克服安全隐患,将隧道修在了降雪线以下,保障汽车得以全年安全通行。
其次它的贯通精度还是国内长隧道第一、施工进度国内第一、通风距离国内第一等等。终南山隧道建成后,先后获得了鲁班奖、詹天佑奖等多项知名奖项,为国家后续的隧道基建积累了丰富经验。
而在整个建设过程中,秦岭隧道也发生了一些神幻离奇的小见闻。当年隧道开工初期,工人拉着大批机械设备进场,好端端的全新挖掘机却无论如何也打不着火。工程进度迫切,火烧眉头的施工方紧急联系厂家专程现场检查。但令人称奇的是,专家经过逐一检查,竟没有发现任何设备问题。
厂家立刻调换了一辆新的挖掘机,却依然无事无补。此时一位老农出身献言,称龙脉动工前必须先诚心修一座庙,只有压制住煞气,才能确保顺利进行。
施工方听后半信半疑,但本着实践验证的想法,干脆建了一座小庙,之后又一通祭拜。令人称奇的是,事成后再去启动挖掘机,一切竟顺利如常。但过了不久,隧道挖掘过程中,竟凭空挖出了密密麻麻的蛇群。
不敢贸然行动的工人随即上报,领导下令往隧道喷洒大量雄黄粉驱赶,并轰炸开路,最终蛇的尸体都整整拉了两卡车。结果几天之后,负责处理蛇尸的工人纷纷不见了,再过几天工人们又在隧道中挖出了一块石碑。石碑上字迹分明的写着“此处不可动”,落款出更是写着明代神算刘伯温的名字。
石碑出土后,隧道口处驶来了几辆吉普车,下来了几个人。他们封锁隧道,整整在洞内带了三天两夜,出来后就宣布隧道可以重新动工了。自此之后,秦岭开掘便顺利如常,直至今天。
信息来源:
陕西省交通厅:陕西秦岭终南山隧道为世界最长双洞公路隧道
长安大学:寇宗坤:秦岭终南山公路隧道电力监控系统设计
同济大学:杜良平:终南山隧道大直径深竖井围岩稳定性研究
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