青藏鐵路新關(guān)角隧道

一、工程概況

該隧道長32.69km，設(shè)計時速160km/h，為雙洞單線隧道，采用鉆爆法施工，設(shè)11座斜井，長15.266km，設(shè)泄水洞1座，長8.06km，是我國首座長度超過30km的隧道。

該隧道自然環(huán)境極其惡劣，隧道洞（井）口平均海拔3600m，施工通風(fēng)距離達(dá)5km，洞內(nèi)氧氣含量僅為平原地區(qū)的60%，施工環(huán)境保障面臨極大挑戰(zhàn)；地質(zhì)條件極其復(fù)雜，密集斷層束長3km，具極高地應(yīng)力，變形控制難度大；嶺脊段穿越長10km的高壓富水灰?guī)r地層，風(fēng)險極高；高海拔特長隧道的運(yùn)營通風(fēng)、防災(zāi)疏散救援等運(yùn)營安全保障極具挑戰(zhàn)；特殊的自然和人文環(huán)境，較高的隧道工程難度，導(dǎo)致建設(shè)管理難度極大。

隧道的建成使運(yùn)營線路長度由75.904km縮短為39.084km，運(yùn)行時間由2小時縮短為20分鐘，打通了控制青藏鐵路運(yùn)輸?shù)淖畲箨P(guān)口。采用長隧道從基底穿越青海南山，節(jié)省用地、退還土地資源效果極為顯著；利用高原草甸移植存放進(jìn)行地表恢復(fù)，投放PAC進(jìn)行污水處理，達(dá)標(biāo)排放，環(huán)保成就卓越。采用特長隧道，節(jié)約運(yùn)營費(fèi)用顯著；采用自然通風(fēng)和斜井隔板式施工通風(fēng)等新技術(shù)，節(jié)能減排，節(jié)省投資。

工程于2007年11月開工建設(shè)，2014年12月竣工，總投資49.6095億元。

關(guān)角隧道格爾木端洞口全景

二、科技創(chuàng)新與新技術(shù)應(yīng)用

1.建立了高海拔特長隧道火災(zāi)救援站的模式和基于安全隧道供風(fēng)、豎井均衡排煙的防災(zāi)疏散救援技術(shù)體系。

2.提出了高海拔鐵路隧道運(yùn)營中有害氣體及粉塵濃度的容許值；論證了關(guān)角隧道運(yùn)營通風(fēng)采用自然通風(fēng)方案的可行性。在設(shè)計中突破了“電力機(jī)車牽引，長度大于15km的客貨共線鐵路隧道應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)”的一般規(guī)定，取得了節(jié)省能耗和節(jié)約投資的良好效果。

3.針對高原缺氧的惡劣條件，開發(fā)了長斜井隔板式施工通風(fēng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了長距離、大風(fēng)量、多工作面同時供風(fēng)；設(shè)置節(jié)能型升溫風(fēng)箱，利用空壓機(jī)循環(huán)水對冷空氣加溫，可提高施工作業(yè)區(qū)溫度3～4℃。

風(fēng)積砂地層施工效果

隧道內(nèi)排煙風(fēng)機(jī)房

4.為了解決高海拔地區(qū)長斜井出渣重車上坡污染嚴(yán)重的問題，研發(fā)了長斜井皮帶運(yùn)輸機(jī)出渣系統(tǒng)技術(shù)，創(chuàng)新了鉆爆法施工出渣運(yùn)輸作業(yè)模式。

5.針對風(fēng)積砂地層圍巖松散、易于坍塌的難題，研發(fā)了四臺階九步開挖法和相應(yīng)的初期支護(hù)體系，提出了仰拱封閉距離小于16m的控制指標(biāo)，有效防止了隧道塌方。

6.為了防止高水頭富水圍巖段施工中地下水突涌，確定了出水量預(yù)警值，開發(fā)了巖溶裂隙水頂水注漿系統(tǒng)技術(shù)。

7.針對擠壓性圍巖大變形的特點(diǎn)，提出了著重加強(qiáng)邊墻的支護(hù)結(jié)構(gòu)，加大邊墻曲率，使橫斷面形狀接近圓形，用錨桿加固圍巖等措施。

隧道內(nèi)排煙風(fēng)機(jī)房

棄渣場

皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)

三、獲獎情況

1.獲2016年度國際隧道與地下空間協(xié)會（ITA）重大工程獎。

2.獲2016年度國際咨詢工程師聯(lián)合會（FIDIC）優(yōu)秀工程獎。

3.獲2016年度青海省科技進(jìn)步一等獎。

4.獲2016年度中國鐵道學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎。

5.獲2013年度中國鐵路工程總公司科學(xué)技術(shù)一等獎。

6.獲2015年度中國鐵道建筑總公司科學(xué)技術(shù)特等獎。

7.獲2015～2016年度國家鐵路局優(yōu)秀工程設(shè)計一等獎。

8.獲2015～2016年度國家鐵路局優(yōu)秀工程勘察一等獎。

9.獲2016年度中國鐵道建筑總公司優(yōu)秀工程設(shè)計一等獎。

10.獲2016年度中國鐵道建筑總公司優(yōu)秀工程勘察一等獎。

11.獲2016年度中國施工企業(yè)管理協(xié)會科學(xué)技術(shù)特等獎。