復(fù)雜地質(zhì)條件下高寒山區(qū)超長公路隧道總體建設(shè)方案研究

孫祺華,孟 芹,李 劍

(1.貴州高速公路集團有限公司，貴州 貴陽 550001；2.貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽550001；3.中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所，湖北 武漢 430071)

隨著我國西部公路工程建設(shè)的迅速發(fā)展，由于西部山區(qū)地形較為發(fā)育，從而出現(xiàn)了大量的隧道建設(shè)工程，同時也使得我國公路隧道工程技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

近年來，針對隧道建設(shè)過程中涌現(xiàn)的各類復(fù)雜技術(shù)難題，學(xué)者們?nèi)〉昧素S富的研究成果[1-10]。如王夢恕[1]針對我國盾構(gòu)、掘進機隧道技術(shù)存在的問題，提出了具體的解決方法；夏永旭等[2]針對秦嶺終南山公路隧道通風(fēng)技術(shù)的關(guān)鍵問題，探討了幾種通風(fēng)方案的優(yōu)缺點，并提出了需進一步深入研究的問題；張正義等[3]針對高速公路隧道入口區(qū)段交通流，開展了數(shù)值模擬與安全性研究；楊健等[4]提出了隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測信息化系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用的參考方法；劉亮等[5]針對小凈距隧道的優(yōu)越性和適用條件，提出了不同圍巖等級下小凈距隧道的最佳開挖方法。這些研究成果為我國隧道工程建設(shè)的進一步發(fā)展，奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

目前，在“一帶一路”戰(zhàn)略規(guī)劃下，我國西北高海拔高寒地區(qū)出現(xiàn)了較多山嶺隧道，由于區(qū)域環(huán)境獨特，且面臨高海拔高寒等惡劣條件，加之國內(nèi)缺少建設(shè)此類隧道的工程經(jīng)驗，亟需開展相關(guān)的研究工作，以便保障復(fù)雜地質(zhì)條件下高寒山區(qū)超長公路隧道工程建設(shè)的順利開展。本文以國內(nèi)最長的高海拔高寒山區(qū)公路隧道——新疆天山隧道為依托，針對該隧道的線位方案、斷面布置、洞口位置和路面結(jié)構(gòu)四個方面，通過文獻(xiàn)調(diào)研、理論分析，開展了全面、系統(tǒng)的對比研究工作，并確定了安全、經(jīng)濟、合理的總體建設(shè)方案，這對控制該隧道的建設(shè)規(guī)模、保證隧道的快速施工、后期的運營管理、建設(shè)工期的控制等均具有重要的指導(dǎo)意義。

1 天山隧道工程概況

1.1 工程概況

新疆天山長大公路隧道是新疆交通運輸公路網(wǎng)“57712工程”規(guī)劃中烏魯木齊—庫爾勒(圖1中藍(lán)色線路)重要組成部分，勝利達(dá)坂路段(圖1中箭頭標(biāo)記的段落)為該項目的重點、難點路段，該路段橫穿天山中部，并穿越冰川地貌，見圖1。

圖1 天山隧道工程平面示意圖Fig.1 Plan of Tianshan tunnel project

1.2 工程地質(zhì)特征

該擬建天山公路隧道路線橫穿天山山脈中部，沿線地勢總體中部高(天格爾山)、南北兩側(cè)低(山前平原)，最高點位于天格爾山，海拔高度為4 300 m左右，最低點位于路線終點尉犁縣城東南約13 km處的G218附近，海拔高度為885 m。該隧道工程沿線河谷發(fā)育、溝壑縱橫、地形切割劇烈，地貌單元主要為山地峽谷和山前平原兩種。該地區(qū)的地震基本烈度為7度。

該隧道工程縱貫天山，氣候差異較大，且晝夜溫差懸殊；天山北坡年降雨量為400～600 mm，南坡年降雨量為300～500 mm；山區(qū)氣候呈垂直分布，高山寒冷帶終年積雪、冰川縱橫。

隧址區(qū)地層巖性主要以花崗巖、變質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖、板巖、綠泥鈉長片巖、冰水沉積層為主，第四紀(jì)地層為洪積堆積和冰水沉積，厚度為30～50 m。不良地質(zhì)作用主要表現(xiàn)為崩塌、坡面溜塌、泥石流、風(fēng)積雪、涎流冰、沿河路基水毀，高山路段還存在季節(jié)性和多年凍土[11]，如高海拔地段望峰—烏斯特(K72～K97)一帶可見有積雪和冰川，K486～K487路段涎流冰年年發(fā)生，最大冰凍厚度為2.8 m，最小冰凍厚度不小于0.5 m。

2 天山隧道總體建設(shè)方案

本文針對天山隧道的線位方案、橫斷面布置方案、洞口位置及處置方法以及路面結(jié)構(gòu)型式四個方面，通過文獻(xiàn)調(diào)研、理論方析，開展了對比研究，從而確定了該隧道的總體建設(shè)方案。

2.1 隧道的線位方案

2.1.1 主要線路方案

根據(jù)《中國凍土》[11]，天山隧址為多年凍土區(qū)，擬建路線不可避免要穿越天山地區(qū)季節(jié)性凍土，為了盡量減小多年凍土及積雪對路線的影響，特別是對隧道洞口的影響，隧道洞口標(biāo)高的選取顯得尤為重要。因此，天山北坡隧道洞口標(biāo)高控制在2 900～3 250 m，天山南坡隧道洞口標(biāo)高控制在2 700～3 100 m。

根據(jù)天山隧道洞口高程范圍，并結(jié)合沿線地形、地物情況，且從線位的高低及進出口位置等角度，提出了K、B1、B2、B3 4種越嶺路線方案，見圖2。

圖2 天山隧道4種越嶺路線方案Fig.2 Four crossing routes for Tianshan Tunnel

(1) K線(中線位)方案：K線方案(K71+500～K120+500)起于老G216線紅五月橋東側(cè)，首先沿大西溝南側(cè)山體布設(shè)，設(shè)科克達(dá)和巴拉提兩座長隧道，出口接一座特大橋和大橋后，到達(dá)橫穿天山隧道進洞口，隧道從望峰道班東側(cè)約2.50 km的對面山坡開始進洞(高程為2 810.87 m)，然后建21.66 km隧道至烏斯托溝(出口為2 937.77 m)，出洞后跨越南疆鐵路和S301，沿烏斯托溝兩側(cè)山坡展線，在烏拉斯臺跨G216線，最后沿烏拉斯臺溝的西南山坡坡腳布線至該比較段終點——勝利橋附近。該方案路線全長49.00 km，該線進出口地形及縱斷面，見圖3和圖4。

圖3 天山隧道K線進出口地形Fig.3 Import and export terrain of K-line at Tianshan Tunnel

圖4 天山隧道K線縱斷面圖Fig.4 Longitudinal section diagram of K-line at Tianshan Tunnel

(2) B1線(高線位)方案：B1線方案(B1K71+500～B1K134+588)起于老G216線紅五月橋東側(cè)，首先沿大西溝南側(cè)山體布設(shè)，隨后利用螺旋隧道將勝利達(dá)坂隧道進口標(biāo)高由2 800 m左右抬升至2 947.94 m，隧道從望峰道班南側(cè)約0.60 km的對面山坡開始進洞，然后建14.63 km隧道至新達(dá)坂溝(高程為3 217.13 m)，再利用黑熊溝、烏拉斯臺溝以及烏斯托溝的山坡展線降坡，最后在烏拉斯臺接上K線。該方案路線全長63.09 km，其出口位置距K線隧道出口約11.50 km。

(3) B2線(中線位)方案：B2線方案(B2K71+500～B2K122+820)的思路基本與K線方案相同，不同之處是勝利達(dá)坂隧道出口位置由“烏斯托溝”西移至“來愣夏爾溝”；該線路出洞后，橫跨黑熊溝沿其左側(cè)山坡布線，最后折轉(zhuǎn)至“烏斯托溝”與K線相接，隧道長度為22.70 km。該方案路線全長51.32 km。

(4) B3線(低線位)方案：根據(jù)路線走向最順適角度的原則，提出B3線方案(B3K71+500～B3K113+910)，該隧道進口位置同K線，隧道長度為29.20 km，出口位于烏斯托溝下游的末端(出口高程為2 650.64 m)，隨后沿烏拉斯臺溝左側(cè)山坡布線，在勝利橋接上K線。該方案路線全長42.41 km。

為了全面了解天山隧道各線路方案的規(guī)模，將各線路方案的主要工程技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計于表1。

表1 天山隧道各線路方案的規(guī)模及工程技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計表

2.1.2 主要線路方案的對比分析

為了進一步明確合理的線路方案，本文將從線路走向、建設(shè)里程、洞口高程、隧道長度、施工難度、工程造價以及建設(shè)工期等方面，針對天山隧道以上4種線路方案進行了全面的對比研究，各線路方案的相關(guān)條件及參數(shù)指標(biāo)對比情況見表2。

表2 天山隧道各線路方案的相關(guān)條件及參數(shù)指標(biāo)對比

由表2中各線路方案的相關(guān)條件及參數(shù)指標(biāo)，并從線路條件、工程地質(zhì)條件、引線工程量、施工場地、環(huán)境影響和投資規(guī)模等多方面進行全面的對比分析，得到以下認(rèn)識：

(1) B2線方案劣勢比較明顯，可予以舍棄，初步設(shè)計階段可不再納入方案比選。

(2) B3線方案線路最為順直，建設(shè)里程最短，隧道進出口高程最低，但B3線方案的天山隧道長29.20 km，通風(fēng)方案最為復(fù)雜，建設(shè)施工難度最大，建設(shè)工期最長。

(3) K線方案的天山隧道長21.66 km，B1線方案的天山隧道長14.63 km，但K線方案隧道的施工難度大，通風(fēng)方案較為復(fù)雜，建設(shè)施工工期較長，運營安全風(fēng)險高；K線方案線路順直，平面條件好，較B1線方案縮短線路l4.09 km，且K線方案汽車運行高程較B1線方案低100～300 m，縮短運營距離明顯，汽車運行時間短，體現(xiàn)了“以人為本”的理念，符合發(fā)展趨勢；此外，K線方案隧道的地質(zhì)條件優(yōu)于B1線方案，為隧道快速掘進奠定了良好的基礎(chǔ)，而B1線方案引線工程規(guī)模和投資規(guī)模均高于K線方案，且施工難度大。

通過對天山隧道多個線路方案進行綜合對比分析后，推薦K線方案作為越嶺參考方案。

2.2 隧道的斷面布置方案

2.2.1 特長山嶺隧道斷面布置方式

天山隧道作為國內(nèi)最長的高海拔公路隧道，且處于高寒山區(qū)，國內(nèi)尚無此類隧道建設(shè)的經(jīng)驗，因此本文通過調(diào)研，了解了我國已有的特長山嶺隧道的斷面布置方式(見表3)，以便提出適用于天山隧道的斷面布置方案。

表3 特長山嶺隧道的斷面布置方式

由表3可知：我國10 km以上的公路和鐵路山嶺隧道基本采用兩管方案；國內(nèi)目前獨頭掘進最大長度為6.5 km；超長隧道為滿足工期要求時，必須開辟新的輔助工作面，如秦嶺終南山公路隧道是利用鐵路平導(dǎo)實現(xiàn)長洞短打，烏鞘嶺特長鐵路隧道共設(shè)置了16個施工輔助坑道實現(xiàn)長洞短打。

2.2.2 隧道兩種斷面形式的對比分析

基于上述情況，由于天山隧道長21.66 km，擬從兩管+豎斜井和三管斷面形式進行對比分析。

兩管隧道方案，即不設(shè)置輔助隧道的雙洞雙車道隧道，見圖5；反之，設(shè)置輔助隧道的三管隧道方案，見圖6。

圖5 兩管隧道Fig.5 Two-tube tunnel

圖6 三管隧道Fig.6 Three-tube tunnel

兩管隧道方案的優(yōu)缺點主要如下：

(1) 優(yōu)點：洞口橫斷面布置間距相對靈活，有利于隧道平、縱面的布置；兩主洞之間的開挖相互影響較??；相對設(shè)置輔助隧道方案，在施工時減少了洞室交叉的可能性，發(fā)生坍塌事故的風(fēng)險相對較低，且投資規(guī)模會減少。

(2) 缺點：缺少探明地質(zhì)情況的先導(dǎo)洞，缺少為主隧道開辟工作面的條件；全線隧道都必須在隧道下部增加隧道供配電電纜、通訊電纜及水電管線的空間，擴大了隧道的斷面，同時施工組織較為困難；采用斜井施工的方案，在嶺脊中等富水區(qū)發(fā)生較大涌水時，存在無法及時抽水而導(dǎo)致斜井被淹、長時間無法掘進的風(fēng)險，且掘進速度較難保證；勢必要增加斜井的數(shù)量，多座輔助坑道必須按計劃的進度進行施工，當(dāng)有一個斜井出現(xiàn)問題時，工期就難以保證，因此采用鉆爆法時隧道建設(shè)工期保證率較低；日常檢修車輛的進出對隧道正常的交通會造成一定的影響。

三管隧道方案的優(yōu)缺點主要表現(xiàn)如下：

(1) 優(yōu)點：可利用輔助隧道超前掘進來探明地質(zhì)情況和取得對局部不良地質(zhì)地段處理的方法及工藝經(jīng)驗，為大斷面主洞的掘進提供較準(zhǔn)確的地質(zhì)情況及施工安全保障；為主隧道開辟多個工作面，同時對于局部不良地質(zhì)地段，可借助輔助隧道先行處理，不影響其余地段的施工，可加快隧道施工進度，保證隧道建設(shè)工期；可利用輔助隧道作為施工期間和運營期間通風(fēng)的通道，減少了斜井的數(shù)量，并減少了工程建設(shè)對天山冰川的影響，有利于保護天山地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境；輔助隧道可作為緊急避難通道，解決隧道運營期間突發(fā)災(zāi)害時人員的避難、逃生和救援問題；輔助隧道還可作為管線通道，適當(dāng)減小主隧道斷面，并在行車隧道發(fā)生火災(zāi)情況下，可保證運營管理系統(tǒng)的安全、有效，同時便于管理人員的日常維護。

(2) 缺點：在施工時增加了主洞工作面及洞室交叉的可能性，導(dǎo)致發(fā)生坍塌事故的風(fēng)險相對增大；洞口橫斷面布置寬度有一定的增加，且用地面積要增加，隧道凈距較小，造成工程費用會有一定的增加。

從隧道施工和運營進行綜合分析，設(shè)置輔助隧道的三管隧道方案有利于加快施工進度，也可為隧道救援提供安全通道，為隧道運營提供獨立的綜合管線空間，且方便隧道檢修。

2.2.3 隧道斷面設(shè)計參數(shù)

(1) 主隧道：根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》[12]，該特長公路隧道工程按照雙向四車道高速公路的標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，計算行車速度取80 km/h，主隧道單洞尺寸如下：隧道建筑限界凈寬為0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25 m；隧道建筑限界凈高為5.0 m；隧道內(nèi)輪廓采用半徑為545 cm的單心圓，仰拱半徑為1 500 cm，邊墻和仰拱的連接小半徑為100 cm，帶仰拱時隧道斷面面積為76.08 m2，無仰拱時隧道斷面面積為68.90 m2。

(2) 服務(wù)隧道：為實現(xiàn)隧道上方預(yù)留檢修車輛及逃生空間，隧道下方有自身的排水供電設(shè)施，需設(shè)置服務(wù)隧道，服務(wù)隧道的斷面面積為14.61 m2，見圖7。

圖7 服務(wù)隧道的斷面設(shè)計圖(單位:cm)Fig.7 Section design of service tunnel(unit:cm)

2.3 隧道的洞口位置及處置方法

2.3.1 隧道洞口工程地質(zhì)特征

天山隧道進出洞口具有如下工程地質(zhì)特征：

(1) 隧道進出洞口高程從海拔1 000 m到2 938 m都有分布，本段路線的最大凍結(jié)深度從1.5 m到4.2 m ，其中K27+000～K40+000段最大凍結(jié)深度約為1.5 m ，K80+000～K87+500段最大凍結(jié)深度約為4.2 m。

(2) 隧址區(qū)生態(tài)環(huán)境比較脆弱，海拔高度超過2 500 m，山上樹木較少，地表植被有零星覆蓋，不合理的設(shè)計可能會對環(huán)境造成破壞，從而引發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害。

(3) 該隧道工程的地形起伏大，沿線多次跨越烏魯木齊河，多處出現(xiàn)橋隧相接的形式，部分隧道進出洞口工程地質(zhì)條件較差，如洞口巖體破碎、洞口懸崖峭壁、洞口松散堆積體、洞口地形偏壓等，見圖8。

圖8 隧道進出洞口的地質(zhì)特征Fig.8 Geological features of tunnel entrance and exit

(4) 部分隧道海拔較高，降雪量較大，洞口地形復(fù)雜，造成部分隧道進出洞口有積雪和涎流冰，見圖9。

圖9 隧道進出洞口的積雪和涎流冰Fig.9 Snow and turbulent ice at the entrance and exist of the tunnels

2.3.2 隧道洞口處置方法

(1) “零開挖”進洞：天山地區(qū)生態(tài)環(huán)境較脆弱，隧道洞口坡面應(yīng)盡量避免大挖大涮的現(xiàn)象，這樣既利于洞口的穩(wěn)定成型，也利于植被的恢復(fù)與生長，特別是利于自然景觀的保護。

(2) 洞口破碎巖體的防護：隧道洞口破碎巖體邊仰坡的防護可采用噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)、圍巖注漿、植物防護、砌石污工、砂袋堆砌等措施。

(3) 橋隧相連施工的排水處理：該隧道工程地形較為復(fù)雜，多處出現(xiàn)橋隧相接的形式，施工時應(yīng)在隧道標(biāo)高較低一側(cè)洞口與橋臺連接處設(shè)置洞口檢查井，經(jīng)埋置于橋臺臺身里的預(yù)制鋼筋混凝土排水管將中心水溝及邊溝的水排出洞外。

(4) 隧道洞口地形偏壓的處理：在隧道洞口橫坡陡、偏壓嚴(yán)重、場地狹小且地質(zhì)條件較差時，可采用半明半暗隧道襯砌方案對地形偏壓洞口進行處理(見圖10)，如科克達(dá)隧道出口可采用這種方案進行處理。

圖10 半明半暗隧道襯砌Fig.10 The lining of half-dark tunnel

(5) 蓋挖法進洞：在隧道主洞開挖前，在覆蓋層厚度不滿足進洞要求時，可采用蓋挖法進洞方案(見圖11)。施工時，在地形低的一側(cè)先施作一定厚度的C25混凝土護拱，護拱內(nèi)部設(shè)置工字鋼拱架，洞口套拱的管棚導(dǎo)向管同時延伸焊接到暗洞護拱鋼拱架上，當(dāng)混凝土護拱達(dá)到設(shè)計強度后，在其上部結(jié)合原地面順坡回填碎石土，表層植草綠化，上部回填結(jié)束后，洞身采用暗挖通過。

圖11 隧道蓋挖法進洞Fig.11 The cover excavation method

(6) 隧道洞口松散堆積體的處理：隧道洞口段穿越松散堆積體，如哈熊溝隧道進口，布線時應(yīng)盡量選擇有利于隧道穩(wěn)定的地段通過，并減少工程規(guī)模。若在地基承載力較高、隧道拱部圍巖松散破碎、隧道底部為較為完整巖體，且基底受力較好，而拱部圍巖極易坍塌，并影響施工安全的情況下，可在隧道拱部增加超前支護和環(huán)向注漿措施，形成拱部棚架作用。

(7) 隧道洞口積雪和涎流冰的處理：針對隧道洞口積雪和涎流冰的處理措施可分為被動融雪技術(shù)和主動融雪技術(shù)。被動融雪技術(shù)較為傳統(tǒng)，應(yīng)用時間長，適用面廣，主要包括人工消除法、融雪劑法和機械消除法；主動融雪技術(shù)較為先進，但多處于試驗研究階段，主要包括熱能轉(zhuǎn)化融雪除冰技術(shù)、微波加熱融雪除冰技術(shù)和鋪裝抑制凍結(jié)技術(shù)。

2.4 隧道的路面結(jié)構(gòu)型式

2.4.1 特長公路隧道路面結(jié)構(gòu)型式

歐洲幾乎所有的公路隧道均采用瀝青路面，日本則采用水泥混凝土路面。2000年以前，我國特長公路隧道大多采用水泥混凝土路面，見表4；目前我國越來越多的高速公路隧道、一級公路隧道采用鋪設(shè)瀝青上面層的復(fù)合路面，見表5。

表4 我國特長公路隧道水泥混凝土路面統(tǒng)計表

表5 我國特長公路隧道溫拌瀝青路面統(tǒng)計表

2.4.2 隧道兩種路面結(jié)構(gòu)型式的對比分析

隧道采用瀝青路面的優(yōu)缺點主要如下：

(1) 瀝青路面業(yè)內(nèi)俗稱“黑道”，又稱柔性路面，優(yōu)點：由于車輪與瀝青路面兩級減振，從而行車舒適性好、噪音??；對路基、地基變形或不均勻沉降的適應(yīng)性強；修復(fù)速度快，碾壓后即可通車。

(2) 缺點：壓實的混合料空隙率大、耐水性差，宜產(chǎn)生水損壞，一個雨季就可能造成路面大量破損；瀝青材料的溫度穩(wěn)定性差，冬季易脆裂，夏季易軟化；耐老化性差，數(shù)年后將產(chǎn)生老化龜裂破壞；平整度保持性差，不僅沉降會帶來平整度劣化，而且材料軟化會形成車轍；隧道內(nèi)是火災(zāi)發(fā)生率較高路段，一旦發(fā)生火災(zāi)損失重大。

隧道采用水泥路面的優(yōu)缺點主要如下：

(1) 水泥路面俗稱“白道”，又稱剛性路面，優(yōu)點： 水穩(wěn)定性較高，在暴雨及短期浸水條件下，路面可照常通行；溫度穩(wěn)定性高，無車轍現(xiàn)象；水泥混凝土是無機膠凝材料，主要水化產(chǎn)物水化硅酸鈣既是其強度的主要來源，也耐老化、無污染；平整度的保持期長；在相同技術(shù)和工藝水平下，水泥路面大修前的使用年限長。

(2) 缺點：在相同平整度條件下，由于剛性路面不減振，因此行車舒適性不及瀝青路面；在路基、地基變形或不均勻沉降條件下，易形成脫空，附加應(yīng)力很大，極易產(chǎn)生斷裂破壞，對路基穩(wěn)定性的要求高，對不均勻沉降的適應(yīng)性差；水泥路面強度高、硬度大，即使斷板后也難于清除，修復(fù)難度大，新澆筑面板的養(yǎng)護期較長。

針對水泥混凝土路面較難修復(fù)的問題，西部交通建設(shè)科技項目正在開展“10～12 h內(nèi)(當(dāng)晚)解決斷板的快速修復(fù)技術(shù)”研究。在設(shè)計上，水泥混凝土路面采用瀝青滑動封閉層，防止半剛性基層的沖刷脫空。另外，在水泥混凝土路面的養(yǎng)護管理中要求及時進行兩項預(yù)防性的養(yǎng)護：一是隨時灌縫，保證接縫密封防水；二是在沒有斷板前對脫空面板進行灌漿穩(wěn)板?？梢姡嗷炷谅访骐y修復(fù)的問題在使用新機械和新型材料的條件下是完全可以得到有效解決的。因此，經(jīng)綜合分析后，該隧道路面結(jié)構(gòu)型式應(yīng)采用水泥路面。

3 結(jié) 論

本文針對天山公路隧道的線位方案、斷面布置、洞口位置和路面結(jié)構(gòu)型式四個方面，通過文獻(xiàn)調(diào)研、理論分析，開展了全面、系統(tǒng)的對比研究工作，得出主要結(jié)論如下：

(1) 在線位方案中，K線方案線路順直、平面條件和地質(zhì)條件較好、工程投資規(guī)模合理、施工難度適中，可明顯縮短運營距離，為隧道快速掘進奠定了良好的基礎(chǔ)，綜合比選采納K線方案作為隧道越嶺線路參考方案。

(2) 通過對比研究隧道斷面布置方案，經(jīng)綜合比選，采用兩主洞間設(shè)置服務(wù)隧道的三管隧道方案，具體斷面設(shè)計參數(shù)如下：主隧道單洞建筑限界凈寬為10.25 m，隧道建筑限界凈高為5.0 m；隧道內(nèi)輪廓采用半徑為545 cm單心圓，仰拱半徑為1 500 cm，邊墻和仰拱的連接小半徑為100 cm，帶仰拱時隧道斷面面積為76.08 m2，無仰拱時隧道斷面面積為68.90 m2。服務(wù)隧道的斷面面積為14.61 m2。

(3) 結(jié)合隧道進出洞口工程地質(zhì)特征，選取了合理的洞口位置，并針對隧道洞口的巖體破碎、橋隧連接處排水、地形偏壓、覆蓋層厚度不足、存在松散堆積體、積雪及涎流冰等工程地質(zhì)問題，提出了相應(yīng)的防治措施。

(4) 對比分析了瀝青路面與水泥路面的優(yōu)缺點，并結(jié)合當(dāng)前水泥混凝土路面修復(fù)技術(shù)的進展，采用水泥路面作為隧道路面結(jié)構(gòu)型式。

天山隧道作為我國最長的高寒山區(qū)公路隧道，本文提出的總體建設(shè)方案，可為類似超長公路隧道的快速施工、運營管理、建設(shè)工期控制等提供參考依據(jù)。