
2007年1月20日,秦岭终南山公路隧道通车,“千年天堑”变为通途。秦岭终南山公路隧道是国家高速公路网包头至茂名线控制性工程,也是陕西“三纵四横五辐射”公路网西安至安康高速公路重要组成部分。
陕西秦岭终南山公路隧道堪称中国公路隧道之最。总投资31.93亿元,全长18.02公里,15分钟即可穿越,使西安到柞水里程缩短约60公里,3小时颠簸盘绕化作40分钟快捷行程。隧道通行里程仅次于挪威长24.51公里的莱尔多公路隧道,是亚洲第一、世界第二的超长隧道。是世界双洞最长、技术标准最高、建设规模最大的高速公路隧道,具有国际领先的防灾救援系统、监控管理系统和运营服务系统。
2001年1月,秦岭终南山深处响起了这座旷世巨隧开工建设的第一炮。建设过程中,建设者不断克服断层、涌水、岩爆等施工中的难题和通风、火灾、监控等运营中的重大技术课题,使我国公路隧道建设技术达到了一个新水平。
秦岭终南山公路隧道,北起西安市长安区青岔,接西安至柞水高速公路岭北段,穿越秦岭终南山公路隧道后,止于商州市柞水县营盘镇,接西安至柞水高速公路岭南段。
秦岭终南山公路隧道运营通风采用三竖井纵向分段式通风。隧道设置照明、通风、消防、通信、救援、交通安全控制、供配电、监控等八大系统。秦岭终南山高速公路隧道的建成,创造了高速公路隧道建设史上的六项之最。
第一,是世界上第一座最长的双洞高速公路隧道。单洞全长18.02公里,双洞36.04公里。
第二,是第一座由我国自行设计、自行施工、自行监理、自行管理,综合技术水平最高的高速公路特长隧道。
第三,是目前世界口径最大、深度最高的竖井通风工程。隧道共设置三座通风竖井,最大井深661米,最大竖井直径达11.5米,竖井下方均设大型地下风机厂房,工程规模和通风控制理论属国内首创,世界罕见,隧道通风竖井被形象地形容为地球上最大的“烟囱”。
第四,拥有全世界高速公路隧道最完备的监控技术。隧道每125米设置一台视频监控摄像机,两洞共有摄像机288台,是世界上高速公路摄像机安装最密集的路段。每250米设置一台视频事件检测器和火灾报警系统,对突发事件采用双系统全方位自动跟踪监控,并根据事件类型提供最有效的救援方案;设计水平世界领先,许多关键技术属国内首创。
第五,拥有目前世界上高速公路隧道最先进的特殊灯光带,缓解驾驶员视觉疲劳,保证行车安全。通过不同的灯光和图案变化。可以将特长隧道演化成几个短隧道,从而消除驾驶员的焦虑情绪和压抑心理,为亚洲首创。
第六,首次创造性提出策略管理理论,并运用了首套策略自动生成软件,在高速公路隧道管理理念中处于国际领先水平。对火灾、交通事故、养护等方面发生事件进行自动监测和管理,只要发生一个事件,策略自动生成软件就会自动生成相应的策略程序进行全方位联动指导,保证秦岭终南山高速公路隧道运营管理的准确性和可靠性。
秦岭终南山公路隧道是一座超长的世界级山岭高速公路隧道。在项目设计、施工、科研、运营管理等方面缺少建设经验。为慎重决策,本项目成立了由孙钧、王梦恕、郑颖人、钱七虎等四位院士组成的秦岭终南山公路隧道专家委员会,对重大设计项目和设计标准进行把关和技术咨询。先后举行了多次重要会议,分别对项目设计、施工、科研工作中的重大技术难题进行了咨询和研究,有效地解决了通风、机电控制、防灾救援以及喷锚支护、人行横通道、行车横通道的设置等技术问题,为项目的设计、施工及运营管理提供了决策依据。
依托秦岭终南山公路隧道的技术难点,在交通部的西部交通建设科技基金支持下,成立了“秦岭终南山特长公路隧道关键技术研究”项目,开展了特长隧道通风、防灾救援、监控、定额、环保、运营管理、信息等七个方面的课题研究。其中运营通风技术、防灾救援技术、监控技术已有多项成果通过专家鉴定,达到了世界领先水平,并相继应用到工程技术设计、建设管理和后续的运营管理等方面,整体提升了工程项目的技术水平。
邀请三家国外咨询公司进行技术交流和咨询。香港柏成公司、瑞士瓦特公司、挪威辛泰夫公司分别对运营通风、监控、防灾救援、供配电、照明、运营管理进行技术交流和咨询。
对国内外特长隧道进行调研。分别对日本、美国、奥地利、德国、挪威等国家的特长隧道进行实地考察,从感性认识到专题研究,吸收了欧洲三起隧道大火灾经验教训,借鉴先进的控制模式、多种通风方式和照明方式等技术。
秦岭终南山公路隧道由陕西省交通建设集团公司下属陕西秦岭终南山公路隧道有限责任公司负责建设管理。在秦岭终南山公路隧道建设中,有诸多的高新技术用于项目设计、施工中。

长隧短打 节约投资
目前,我国隧道开挖普遍采取人工钻爆法,国外采用TBM法或人工钻爆法。一般都采取两头掘进,导洞出渣来进行开挖。
秦岭终南山公路隧道利用已经贯通的西康铁路秦岭特长隧道H型平导施工,将18公里隧道分为四段分别由四个单位同时施工。利用铁路Ⅱ线平导修建18公里公路隧道,与不利用平导相比,节省投资约3.54亿元,缩短建设周期2.5年,并利用铁路隧道已查明的地质资料、现有的建设队伍及临建设施,就地施工,长洞短打,社会、经济效益非常明显。
通风控制 国内首创
秦岭终南山公路隧道通风技术采用三竖井纵向分段式通风技术方案,这是保证隧道安全运营、高效通畅的关键。目前,国内、国外均无深埋大直径通风竖井技术研究成果。在课题研究组的技术支持下,广泛研究了国内外相关工程实践经验和成果,在结合铁道、煤炭、矿山、冶金等行业的技术成果和国内外知名风机供应商的技术指标后,在多种竖井方案比选的基础上,最终选用了可靠、经济和实用的纵向通风方式。其竖井的工程规模和通风控制理论属国内首创。

特殊灯光 隧道奇观
为了缓解驾驶员在特长隧道内行车单调、易疲劳的状况,保证行车安全,特意在隧道内每隔约5公里左右设计一处特殊灯光段,每个隧道设三处,净宽10.5米渐变至20.9米,净高7.6米渐变至11.9米,长150米。通过不同的灯光变化、图案的变化将特长隧道分为几个短隧道,用以调节驾驶员的情绪。其设计在世界高速公路隧道为首创。
环保技术 回馈自然
秦岭终南山公路隧道所经过的国家级牛背梁自然保护区,是陕西省中草药资源宝库和国家一、二级动物保护区及陕西省西安市重要生活用水水源地。植物属落叶阔叶林带、针阔叶混交林带;山区药用资源十分丰富,常见中药材料400余种,被誉为陕西“天然药库”;动物有两栖类2目6科11种,爬行类2目8科28种,鸟类17目48科 245种,兽类6目22科 74种,其中属国家一、二级保护动物44种。
为使隧道工程建设减少对自然环境的影响,在选线过程中,共研究了不同高程、不同长度共5个长隧道方案,同时重点对由9公里到18公里方案进行论证,加强水文地质和环境评价、地质灾害的研究和勘察工作。在满足设计规范要求的基础上,充分论证环境污染、环境保护的措施,力求避开国家牛背梁自然保护区,利用已建成的铁路隧道平行导洞及相关施工设施作为公路隧道施工组织的重要支撑。从节约投资、缩短工期、降低建设风险和减少对自然环境的影响等多方面进行综合比选后,决定采用18.02公里的长隧道方案。使进口的高程降低在海拔900米以下,出口控制在海拔1000米左右高程,正常地下涌水控制在2万立方米/昼夜以内。同时,设计了对施工废水、废碴处理办法和防护措施,并给山区农民造地近300亩。
设计解决了秦岭山区降雪结冰等恶劣天气对交通的影响,使西柞公路成为全天候运输通道。公路越岭高程降低到1000米以下,极大地改善了雨雪气候对行车安全的影响,提高了运输效率,减轻了山区修建公路对环境造成的不良影响,对保护秦岭地区的生态环境起到了积极作用。
安全监控 世界先进
安全控制技术涉及防灾救援、照明、监控、供配电、消防等多种专业知识,是一项十分庞大的系统工程。在设计、科研、咨询等单位的共同努力下,已完成了全部专项课题论证,并取得了显著的成果,部分成果已应用到设计实践中,其综合研究成果和系统设计达到了世界先进水平,许多技术在国内属于首创。
秦岭终南山公路隧道的建成,对完善国家和陕西省公路网络结构,突破南北交通屏障,改善我国西北、西南交通运输,加强西北、西南,华北、华南经济文化联系,构建和谐社会,推进西部大开发,加快实施黄河经济圈和长江经济圈政治、经济、金融、文化技术交流具有重大的战略意义。同时,对推动我国高速公路特长隧道建设具有重要意义。
秦岭终南山公路隧道的建成,使西安至柞水130公里路程缩短了近一半,将彻底改善陕南地区的交通现状,增强西安市的经济辐射力,极大地促进陕南地区经济发展和产业结构的升级,对发挥陕西省在实施西部开发战略中的区位优势,推动西部开发战略的实施,建设西部强省具有重大的政治意义。