解密世界最長高速公路隧道“通關”技術｜知識窗

來源：央視新聞 漫畫：楊仕成

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2025年12月26日，世界最長高速公路隧道——天山勝利隧道開始通車，這標志著新疆烏魯木齊至尉犁的G0711高速公路全線投入使用。烏尉高速徹底打通了天山南北交通阻隔，串聯起“烏魯木齊都市圈”“北疆城市帶”和“南疆城市群”，駕車“早賞北疆雪，午看南疆沙”從愿景變為現實。

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烏尉高速公路工程，最艱難的就是打通天山中的勝利隧道。工程師在海拔3000米的天山腹地鑿通22.13公里的超級隧道，穿越16條斷層帶，創下月掘進723米的世界紀錄。采用“三洞+四豎井”方案，誤差僅3厘米，穿越天山從將近3小時縮短到20分鐘。

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打通天山第一步是勘測。世界七大山系之一的天山，如同一個巨大的屏障，把廣闊的新疆分成南北兩半。天山這么大，為了摸清它，就要先用衛星遙感、地質測繪等技術給天山做個“全身掃描”，細節摸得清清楚楚，隧道該從哪兒開挖就有數啦。

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第二步：畫圖。首先，隧道的每個細節在圖紙上規劃得明明白白。此外，電腦還會模擬施工過程，把有可能出現的問題先模擬一遍。有了這一步，施工的走向和布局就能明確下來。

最關鍵的第三步，就是“隧道開鑿”大作戰。

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先說工藝。和以前挖隧道大多采用“雙洞對挖”的方式不同，這次天山勝利隧道為了跟時間賽跑，采用“三洞”加“四豎井”工藝。“三洞”就好比在天山肚子里平行插了三根長長的吸管，“四豎井”就是在吸管旁建了四組輔助通道，負責通風換氣等。“三洞”中的左、右兩個主洞是車輛南北通行的主干道，中導洞則是具有服務功能的隧道。

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再看工具。兩臺“吞石巨獸”——“天山號”和“勝利號”硬巖掘進機是為打通天山量身定做的。刀盤直徑8.43米，接近3層樓高度。工作時，這對雙胞胎從中導洞的兩端朝中間“雙向奔赴”。

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即使有了科學的工藝和強大的工具，打通天山也并不容易。天山勝利隧道不僅長度破紀錄，還要穿越16處地質斷裂帶，地質條件復雜，施工平均海拔近3000米，高寒缺氧，連施工材料和設備運輸都極為困難。如果用傳統“打眼放炮”的鉆爆法施工，打通隧道至少需要10年。

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建設者們根據現場工作情況，采用“長隧短打”策略，讓工期直接從72個月縮短到52個月。 據施工方解釋，在兩個主洞的中間加一條服務隧道，再通過打橫洞與兩個主洞連接，把主洞切分成段，就增加了很多工作面。所以“三洞”和“長隧短打”是縮短工期的最佳創意。

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先打增加的中導洞，向兩側主洞打出橫通道，就能把主洞分成若干小段，開辟出多個工作面同時施工，從而實現“長隧短打”。而實現這個創意的先決條件就是中導洞，也就是服務隧道的施工速度要快于左右兩個用鉆爆法施工的主洞，這就需要更為先進的裝備和技術。

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而專注打洞的兩臺“天山號”和“勝利號”隧道TBM掘進機分別長283米、刀盤直徑接近3層樓房高、重量約2000噸，是為中導洞的快速掘進“量身定制”的鋼鐵“巨無霸”利器。這款我國自主研制的新型隧道掘進機，它有兩種掘進、三種支護模式，整合了多項功能，可以根據軟硬不同的地層隨時調整掘進和支護模式。掘進中能直接加固好隧道內壁。比人工鉆爆快5倍。

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掘進過程中零下30度的極寒環境給機械和人員帶來雙重考驗。TBM掘進機的液壓油會凍成“果凍”，建設者發明了電加熱系統；隧道內的水汽凝結成冰掛，工人們需要每天進行“除冰手術”。最艱苦的冬季，3000多名建設者住在雪山營地，飲用水要靠融雪獲取，但他們創下了月掘進723米的世界紀錄。

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豎井施工同樣創造了世界奇跡。2號通風豎井采用自主研發的 “首創號” 豎向掘進機，刀盤直徑11.4米，掘進深度達800米，實現全智能化無人操作。“首創號”通過地面遠程控制，不僅將施工人員從危險環境中解放出來，還將豎井施工周期縮短了40%。這些創新技術的應用，讓隧道在穿越16個斷裂帶時，成功抵御了300余次巖爆沖擊，處理了28次高壓涌水，確保了施工安全。

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勝利隧道貫通后，全年通行將不再受天氣影響，南北疆物資運輸從此告別 “冬季斷航” 的歷史。據測算，隧道通車后貨運能力將突破千萬噸大關，新疆至中亞的物流成本降低30%，這對依托“一帶一路”發展的外貿企業來說，意味著更大的利潤空間和市場機遇。

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北疆的天池、喀納斯與南疆的喀什古城、塔克拉瑪干沙漠，過去因交通阻隔難以形成旅游環線。隧道通車后，游客可以在一天內體驗 “雪山與沙漠同框” 的奇觀，南北疆旅游資源將實現深度整合。

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據新疆文旅部門預測，隧道帶動的旅游線路開通后，每年將新增游客300萬人次，直接創造就業崗位5萬個，沿線牧民的人均收入有望提高20%以上。這種“交通 + 旅游”的發展模式，正在讓更多人基建紅利。