中交二公院：创下国内公路隧道设计多宗“最”

        中交二公院设计的国内公路隧道之最

　　■ 第一座海底隧道——厦门翔安海底隧道

　　■ 最长的海底公路隧道——大连湾海底隧道

　　■ 规模最大的海底复合地层盾构公路隧道——汕头海底隧道

　　■ 第一条同时采用竖井和斜井通风的隧道——湖南雪峰山隧道

　　■ 第二长公路隧道——甘肃麦积山隧道

　　■ 斜井最长的公路特长隧道——重庆摩天岭隧道

　　■ 第一座分岔隧道——湖北八字岭隧道

　　■ 间距最小的暗挖隧道——湖北花园隧道

　　■ 最大跨度及填土厚度的明挖隧道——烟台东口隧道

　　■ 第一座穿越规划机场跑道的海底隧道——厦门机场海底隧道

　　■ 最具影响力的环保型隧道——南京老山隧道

　　■ 高海拔高寒高震隧道——西藏墨脱嘎隆拉隧道11月5日，厦门翔安隧道全线贯通。这是中交二公院创下的隧道设计多项“第一”中的一项——我国大陆第一条海底隧道。1964年成立的中交第二公路勘察设计研究院有限公司（原交通部第二公路勘察设计院），是我国公路勘察设计的主力军，几十年来，二公院人用笔和纸在崇山峻岭之间、海洋江河上下为祖国描摹出了一条条通途。

　　除京津塘高速公路、京港澳（京珠）高速公路、广深珠高速公路、沪宁高速公路及扩建工程、沪蓉西高速公路、西藏墨脱公路等道路工程外，二公院在桥梁、隧道等传统优势项目上积极开拓，先后完成了湖北鄂黄长江公路大桥、湖北沪蓉西高速公路四渡河特大桥、龙潭河特大桥、支井河特大桥、福建福宁高速公路后港特大桥、广西六景郁江大桥等一批桥梁的设计；设计了我国第一座3车道断面隧道——广东虎背山隧道，穿越古城墙的南京中山门隧道和浅埋大跨径连拱隧道——广东五龙岭隧道等一批隧道工程。

　　历年来，二公院共完成公路陆上和水下隧道勘察与设计500多座，累计长度超过700公里，在完成设计的隧道中，包含了几十座上下行分离的六车道隧道、十多座六车道连拱隧道、几十座四车道连拱隧道、十多座小净距隧道等。二公院隧道设计人员足迹遍布祖国各地，其设计的项目创造了许多国内第一，隧道设计技术和实力在国内遥遥领先。

　　 抢占水下隧道设计制高点

　　跨越江河湖海的主要方式是轮渡、桥梁与水下隧道。与桥梁相比，水下隧道具有很强的抵抗战争、自然灾害（如地震）和突发事件破坏的能力，不侵占航道净空、不影响海域生态环境，不受天气和气候变化影响，有稳定畅通通行能力，具有很强承载能力，一般无通行车辆载重限制，结构耐久性好，结构维护保养费用一般比桥梁低很多，易于和两端交通接线、形成路网等非常明显的优势。在市区修建过江、过海隧道时这一点更为明显。

　　鉴于此，近年来，国外有优先考虑采用水下隧道作为跨越江河湖海方式的趋势，水下隧道也逐渐被国人所接受，并付诸建设。

　　水下隧道施工经常使用的方法有钻爆法、盾构法、TBM法和沉管法。二公院在水下隧道设计领域具有良好的业绩，近5年来参与勘察、设计、咨询、审查、方案设计的水下隧道及盾构隧道项目超过10项，在海底钻爆隧道、海底围堰明挖隧道设计等领域处于国内领先地位。通过对厦门翔安海底隧道、大连海底隧道、汕头苏埃湾海底隧道等几个特大型项目各种隧道工法的研究与设计，二公院目前又在盾构隧道（含水下盾构隧道）、沉管隧道设计等新领域有所突破。

　　二公院于2005年完成了国内第一座大断面钻爆法海底隧道——厦门翔安海底隧道的设计工作。在勘察设计中，二公院研究并完善了软弱地层大断面浅埋隧道CRD法设计、450米长含水砂层地下连续墙结合井点降水独特设计方案、海底风化槽全断面注浆设计方案、土石接合部结合井点降水及超前管棚设计方案等，这些都是国内无先例的重大技术难点方案。二公院还形成了一套适合翔安海底隧道特点的设计理论，使隧道全面、安全、快速施工有了强有力的技术保证，并为中国海底隧道的建设和发展提供了宝贵的经验，得到了交通运输部、福建省及国内隧道专家的较高评价，视为国内隧道施工的示范工程。

　　当前，二公院已完成了大连湾海底隧道工可（拟采用钻爆法施工），在方案研究中，创造性地提出了在隧道两端设置地下互通立交的方案，有效解决了隧道与城市道路连接问题，受到了各方面的好评，二公院目前正着手进行下一步设计工作。

　　此外，二公院还正在进行汕头苏埃海底隧道（拟采用盾构法施工）工可研究以及厦门厦漳通道和厦门二通道等跨海通道的前期工作。

　　领跑公路特长隧道设计

　　隧道由于穿越地下或水下，需要对地质情况作非常详细的了解，隧道越长，对地质勘察的难度就会成几何级数增加，这就对长大隧道勘察设计者的技术实力提出了非常高的要求。凭借雄厚的实力，二公院目前已设计完成超过5公里的长大隧道近20座，当之无愧地成为特长隧道的领跑者。

　　二公院目前设计完成的长大隧道中，有6座长度超过6公里，分别是长6946米的湖南雪峰山隧道、长6050米的厦门翔安隧道、长12286米的甘肃麦积山隧道、长7280米的重庆摩天岭隧道、长6458米的湖北峡口隧道以及长7525米的石门垭隧道。

　　雪峰山隧道是我国国内首座采用地下风机房送排式方案以及中心扩孔法竖井施工的公路特长隧道，该隧道为湖南邵阳至怀化高速公路上最大的控制性工程，隧道全长6.95公里，按四车道高速公路标准设计，为当时国内设计的最长的公路隧道。该隧道地质情况复杂，穿越地段褶皱，断层发育，隧道埋深大，存在高地应力与岩爆问题。为解决通风问题，二公院设计者为隧道共设置三处通风机房、两处斜井及一处竖井。在设计中他们首次将左右隧道送风、排风及经济排烟等功能进行统筹考虑，整体设计技术难度非常高。在竖井施工中还首次采用中心扩孔法施工新工艺，该方法目前已在国内深竖井施工中普遍采用。该隧道于2002年完成设计，2003年开工建设，2006年8月贯通。

　　麦积山（大坪里）隧道是连霍国道主干线甘肃省境内牛背至天水段高速公路上的一座特长隧道，穿越秦岭主峰，最大埋深约500米，全长12.286公里，是仅次于秦岭隧道的亚洲第二公路长隧，也是目前国内独头掘进最长的隧道（独头掘进距离超过6公里）。二公院隧道设计团队借鉴欧洲规范，首次采用计算流体力学(CFD)对火灾时纵向式公路隧道通风进行仿真，重点研究火灾时烟气在隧道内的流动状况，以便更好地对火灾时纵向式公路隧道的通风进行控制；并采用有限元数值模拟方法，详细研究通风联络通道扩(缩)段的不同参量变化对通风效果的影响，成功地解决了12公里长隧道的通风防灾问题。该隧道于2005年年底开工，2009年6月贯通。

　　二公院副总工程师兼轨道交通及地下工程分院院长郭小红等人还多次作为隧道专家参加交通运输部与中国国际咨询公司等单位主持的有关公路工可研报告的审查会议，如18公里长的陕西秦岭隧道以及上海长江隧道、青岛海底隧道工可及初步设计审查等。他们运用自己的经验和技术为这些工程把关、献策，又从这些工程中吸收了宝贵的经验，促进了我国长大隧道技术的交流、总结与提升。

　　创新公路隧道设计理念

　　二公院依托现有工程，进行了大量的科研创新工作，对提升我国隧道的整体实力以及设计新理念，作出了重要贡献。

　　宁淮高速公路老山隧道穿越老山国家森林公园。该隧道群由两条长大隧道组成，全长约3605米，是目前江苏省最长、跨径最大的高速公路隧道。二公院针对该工程特点，在隧道设计和施工全过程中引入生态环保建设新理念，首次在我国隧道进洞施工中成功实践前置式洞门施工工法；并在我国公路隧道中大规模采用傍山棚洞结构形式。该隧道已通车，2007年被评为中国公路学会科学技术进步一等奖，2008年被评为国家优质工程银奖。

　　沪蓉国道主干线湖北省境内宜昌至恩施段高速公路为我国最复杂的高速公路。该工程穿过的区域多崇山峻岭，地形地质条件极为复杂，二公院在国际上率先提出大跨公路分岔隧道结构形式的新概念，丰富了隧道结构形式与山区高速公路的线形布置方法，由此主持了西部交通建设科技项目“分岔隧道设计施工关键技术研究”，通过大量数值计算、室内物理模型实验和长期有效的现场监控量测及反演分析等相结合的方法，经过近3年的联合攻关，项目组对分岔隧道的施工工法、岩柱厚度、支护结构的可靠性以及近距离洞口送排风相互影响等方面开展了深入细致的研究工作，率先编写完成《分岔隧道设计施工技术指南》，成功应用到沪蓉西高速公路八字岭、庙垭和漆树槽隧道的施工设计中。2008年“分岔隧道设计施工关键技术研究”被评为中国公路学会科学技术进步二等奖。

　　目前，正在进行的与隧道有关的大型科研项目有：西部交通建设科技项目——“分岔隧道设计施工关键技术研究”；国家“863”计划——“高地应力高地震烈度地区隧道建设关键技术研究”和“大型跨海隧道钻爆法修建核心技术研究”；西部科研项目——“西藏地区特殊地形地质条件下隧道建设技术研究”和“公路隧道健康监测与诊断技术研究”；中交集团科研项目——“跨海峡海底公路隧道建设关键技术研究”和“山岭特殊隧道设计与施工关键技术研究”等。目前，还在主编国家推荐性规范《公路隧道设计细则》，目前已完成报批稿。

　　这些大型科研项目的系统研究，必将进一步增强二公院的隧道设计实力，使其保持国内领先地位，也必将进一步提升我国隧道设计的综合水平，引领我国向隧道强国迈进！