長安大學技術攻堅賦能世界最長高速隧道通車 天山勝利隧道打通南北疆天塹

近日，G0711烏魯木齊至尉犁高速公路（簡稱“烏尉高速”）正式通車運營，其核心控制性工程——全長22.13公里的天山勝利隧道同步投用。作為目前世界最長的高速公路隧道，它將烏魯木齊至南疆庫爾勒的駕車時長從7小時壓縮至3.5小時，徹底打破天山對南北疆的地理阻隔。

創新技術破局 攻克世界級施工難題

天山勝利隧道被譽為“世界上最難的隧道之一”，建設過程中需應對超長距離、超深埋深、極端地質與惡劣環境等多重考驗，高地應力、高地震烈度、高寒高海拔、缺氧等難題接踵而至。按傳統施工方法，隧道貫通至少需要10年，而項目最終僅用52個月便實現通車，這一突破離不開長安大學5支教師團隊的技術創新。

為提高施工效率，隧道采用“三洞并行”方案與“中導洞TBM＋雙主洞鉆爆法”組合施工模式，創新應用“長隧同向超短打”技術，減少洞內施工交叉干擾，通過多工作面同向掘進大幅縮短工期。針對隧道穿越16條地質斷裂帶易引發突泥涌水、塌方的風險，長安大學陳建勛教授團隊開展專項研究，探明施工力學響應特征，揭示多源荷載下襯砌結構承載規律，為隧道安全快速施工提供了關鍵理論指導與技術支撐。

深達707米的豎井建設是另一大難點，面臨井口多年凍土地層融沉、井下涌水等問題。陳建勛教授團隊研發高寒高海拔深大豎井支護結構長期無線監測系統，建立溫度應力及變形計算方法，提出涌水災害主－被動防控技術，實現了豎井安全快速建設。同時，針對超長隧道施工通風、降塵及節能難題，團隊創新提出“多級綜合降塵方法”，而王亞瓊教授團隊構建“組合通風方式＋智能控制系統”，既保障了施工環境質量，又提升了作業效率。

精準施策護航 筑牢長期運維安全防線

工程建成后，長期運維安全同樣面臨極端環境的嚴峻考驗。天山勝利隧道貫穿天山南北，極端最低氣溫達－41.5℃，海拔介于3800—4558米之間，防凍害和路面抗滑成為運維核心難題。

井下安裝傳感器

陳建勛教授團隊聚焦高寒高海拔環境下隧道運維需求，自主研發排水溝水溫水量感知系統，建立隧道氣－固耦合傳熱計算模型，揭示溫度場時空演化規律，為防凍保溫層鋪設提供合理化建議，實現凍害風險智能預警。

針對隧道路面在惡劣條件下的力學及抗滑性能要求，沙愛民教授團隊優化路面材料與結構設計，研發適用于高寒高海拔環境的耐久抗滑路面材料，提出溫拌、耐久施工技術，引入路表紋理精細化檢測方法，為路面工程建設與長期運維提供了技術示范。

綠色施工賦能 守護生態敏感區環境

天山勝利隧道毗鄰天山1號冰川，穿越烏魯木齊河二級水源地保護區、天山大峽谷國家森林公園等生態敏感區域，生態系統脆弱且環境擾動具有隱蔽性與不可逆風險。長安大學包衛星教授團隊依托專項研究，為工程綠色施工提供全方位技術支持。

針對施工中產生的涌水、各類廢水處理難題，團隊利用低空遙感設備實現關鍵水質參數高精度反演，對不同來源污水實施分級動態可控處理，使出水達到二級水源地保護區排放要求，污水回用率高達99%。

天山勝利隧道污水分級動態可控處理系統

大氣污染防控方面，團隊構建“智能通風優化＋多級除塵技術”聯控體系，整體除塵效率提升至85%以上，顯著改善洞內作業能見度與周邊大氣環境。同時，建立棄渣優化調配模型，以棄渣為原料研發高性能生態地聚合物混凝土并應用于工程，實現固體廢棄物資源化利用。

文化融合創新 打造特色景觀與安全通行環境

長安大學葉飛教授團隊承擔隧道洞門及洞內景觀設計工作，將中華優秀傳統文化與新疆特色風情融入工程建設，兼顧通行安全與人文體驗。

隧道入口闕門設計盡顯東方美學莊重大氣，進口棚洞采用懸山頂形制，柱體間鑲嵌飾有天山雪蓮花瓣紋樣的陽光板；出口棚洞造型取自甲骨文中“天”“山”二字，棚頂設圓形天窗，兩側以透光材質勾勒雪蓮輪廓，既引入自然光緩解“黑、白洞”效應，又增強洞口保溫功能。

隧道進口前闕門

“天”“山”字隧道出口

針對超長隧道行駛易產生的視覺疲勞問題，團隊以“新疆?色彩”為主題，設置3處核心景觀段、4處輔助景觀段和8處基本段，將雪山、湖泊、胡楊等新疆特色自然圖景呈現在隧道壁面，通過景觀節奏變化優化駕駛人視覺感受，提升通行安全性與舒適性。“我們將工程技術與人文精神相結合，讓司乘人員在安全順暢通行的同時，感受中華傳統文化魅力和新疆特色風情。”葉飛教授表示。

扎根一線攻關 產學研融合育人才

從工程啟動到通車，長安大學科研團隊歷經5年8個月的日夜奮戰，將實驗室搬到工程一線，把“卡脖子”難題作為研究課題。初到施工現場時，團隊成員曾遭遇長達半個月的高原反應，仍堅守在零下幾十度的現場，在泥水中開展實驗，用監測數據校準理論模型。

井下現場確定測試方案

科研攻關過程中，長安大學科研團隊始終帶領碩博士研究生全程參與，學生深度投身測試元件埋設、涌水防治等具體工作，提煉工程現象形成理論成果，完成十余篇SCI學術論文，親歷“理論－實踐－理論”的完整科研閉環。

長安大學科研團隊

“這種培養模式不僅讓學生掌握了扎實的專業技能，更讓他們在實踐中樹立了科技報國的信念。很多學生畢業后主動選擇扎根西部、投身交通建設領域，把在隧道攻關中錘煉的堅韌品格和專業能力帶到更多重大工程中。這既是團隊科研的傳承，也是把家國情懷融入人才培養的生動實踐。”陳建勛教授介紹，中交新疆烏尉公路項目董事長崔景川、總工程師苗寶棟等一大批校友，也為隧道建設貢獻了“長大力量”。

大道出天山，通達四海間。這條連接天山南北的通道，架起了出行、貿易、文化交流、社會融合的多元橋梁，不僅為新疆高質量發展注入強勁動力，更促進與國內城市及中亞國家的貿易往來。長安大學科研人員將始終立足國家重大戰略需求和交通行業發展開展科研工作，持續推動更多天塹變通途，為科技強國、交通強國建設貢獻“長大”科技力量。

（中國日報陜西記者站 編輯：秦峰 通訊員：馮秋香）

來源：中國日報網