中天山隧道:地理位置,地質環境,設計參數,工程重難點,工程重點,技術難點,施工方法

中天山隧道，位於中國新疆維吾爾自治區，是南疆鐵路吐魯番至庫爾勒段增建第二線工程（簡稱吐庫二線工程）的一條特長隧道，由中鐵隧道集團（SK2標）及中鐵建十八局集團（SK1標）承建。2014年2月28日凌晨，中天山隧道雙線貫通，2014年12月28日，吐庫二線正式開通貨運，2015年2月1日，吐庫二線將開通客運。

基本介紹

中文名：中天山隧道
雙線貫通時間：2014年2月28日
隧道最大埋深：1728米
全長：22.449千米

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地理位置

中天山隧道位於南疆託克遜縣和和碩縣中天山東段的嶺脊地區，最高海拔2951.6米，隧道最大埋深1728米，設計縱坡為千分之十一。隧道穿過中天山，連線山北的託克遜縣和山南的和碩縣，為雙洞單線隧道，全長22.449千米。隧道將南疆線原有翻越中天山的線路取直，使得路程縮短123.6公里。隧道於2007年4月開工，2013年9月右線貫通，2014年2月全線貫通，預計2014年底投入運營。

中天山隧道全長22.449公里，是南疆鐵路吐魯番至庫爾勒二線打通天山屏障的重點控制性工程。吐魯番至庫爾勒鐵路二線全長334.12公里，是我國新疆南疆通往北疆和內地的主幹鐵路通道，也是我國連線歐亞大陸的新絲綢之路重要組成部分。

地質環境

中天山隧道地處戈壁荒山，自然環境惡劣，具有高地應力、高溫、高濕、高壓富水“四高一富”的特點，地質環境複雜多變，突湧水壓力之高國內罕見，岩爆、岩推時有發生，洞內作業面濕度極大、水質腐蝕性強。隧道施工牴觸溫暖帶乾旱氣候區，區內乾旱少雨，冬季寒冷多風，晝夜溫差大。

夏季白天氣溫高達43攝氏度以上，冬天洞外氣溫又低於零下28攝氏度，施工環境異常艱苦，特別是長隧反坡排水難度大、各種施工難題匯聚，施工難度國內十分罕見。

設計參數

吐魯番至庫爾勒鐵路新增二線設計為國家雙線一級電氣化鐵路，行車時速160公里，2014年年底建成通車。其運營後，將比原有吐庫鐵路縮短里程123.6公里，線路最高海拔將從過去的3000米降至1480米，年貨運量將從目前的600萬噸提升到5000萬噸。

中天山隧道自2007年5月施工以來，經歷了高溫、高濕、高壓富水等世界上罕見的技術難題。中天山隧道全線貫通之際中鐵十八局該項目入口處施工人員通過tbm掘進機與出口處的施工人員會合。

工程重難點

工程重點

中天山隧道為全線控制性工程，中鐵隧道集團施工的AK2標只有進口、出口及斜井(本身須掘進2545m才到正洞)共三個工作面，其中TBM需要通過2895m的花崗岩地段。如何提高TBM的掘進功效，特別是花崗岩地段的掘進功效是重點。

技術難點

1.地質複雜：隧道洞身穿越3條區域性大斷裂帶（F2、F3、F4）和8條次斷裂帶，構造裂隙水發育。不良地質主要有高地應力、突湧水、高地溫及岩爆等。

2.斜井施工：2#斜井長度為2545m，隧道斷面32M2，平均坡度11%，長大隧道的反坡排水及運輸問題突出。

3.長距離獨頭掘進通風：一是出口掌子面掘進，二是斜井掌子面掘進。前期出口4.5km及斜井作業區段5.3km分別採用獨頭通風解決洞內通風問題。後期則要解決鑽爆段8.68km的獨頭通風。4.TBM掘進與二襯同步施工組織要求高。

施工方法

自2007年5月開工建設以來，中國中鐵隧道局及中國鐵建十八局採用TBM（TUNNEL BUILDING MACHINE）全斷面掘進機（需要通過2895m的花崗岩地段）與鑽爆法相結合的方法進行施工。其中中鐵隧道局施工的SK2標，鑽爆法開挖長度設計為8675m，TBM掘進長度設計為13792m。

同時，積極與科研院所聯合開展科技攻關，邀請工程院院士、設計大師等專家現場研討論證，成功攻克了TBM全斷面掘進機主軸承、刀盤、刀具等關鍵部件修復技術難題，成功穿越3條區域性大斷裂（F2、F3、F4）和8條次斷裂帶。

並且通過改進襯砌台車結構、採取左右線聯合通風排煙等，有效解決了複雜地質特長隧道TBM施工以及TBM掘進與襯砌同步施工、特長隧道通風排煙等三大施工難題，達到世界先進水平，為今後複雜地質條件下長大隧道施工探索出了一條新途徑。特別是TBM獨頭掘進（隧道進口）和鑽爆法（隧道出口）獨頭掘進均超過10公里以上，鑽爆法獨頭掘進10.5公里，創造了世界紀錄。

主要作用

由於既有南疆鐵路吐庫段線路基礎差，設備落後，病害多，運能低，已成為限制地方經濟發展的“瓶頸”，並且制約到塔里木盆地油、氣、煤等資源綜合開發，影響到歐亞大陸橋南通道的整體水平。為此，南疆鐵路吐庫二線建設納入我國中長期鐵路規劃。

作為第二歐亞大陸橋南通道的重要組成部分，南疆鐵路吐庫二線不但承擔南疆地區與北疆及內地客貨運輸的重要任務，其與隴海鐵路、蘭新鐵路共同構成我國連線中、西亞，西、南亞，西、南歐，及中歐便捷的鐵路運輸通道，對構建和促進“新絲綢之路經濟帶”和促進亞歐經濟合作發展與文化交流也將發揮重要作用。

開通運營

12月28日上午12時，由和諧電力機車牽引的57201次貨物列車在汽笛聲中由新疆吐魯番火車站駛向庫爾勒。這標誌著新疆鐵路吐（魯番）庫（爾勒）二線正式開通運營，同時也標誌著新疆鐵路重要幹線---南疆鐵路正式進入電氣化時代。

開通客運

　為充分發揮南疆線吐魯番至庫爾勒段的運輸能力，滿足廣大旅客出行需求，自2015年2月1日起，南疆線吐魯番至庫爾勒二線正式開通運營，屆時，該線運行的旅客列車在運營里程、客運業務停站、運行時刻、票價上都將有所變化。
一、旅客列車改由南疆線吐庫段運行，運營里程大幅壓縮
吐魯番至庫爾勒間現行運營里程為457公里，吐庫二線開通後運營里程為334公里，減少123公里。現行7對旅客列車均改經南疆線吐庫段運行。
二、客運業務停站調整
1.7對旅客列車往返增加和碩、馬蘭客運停站，取消和靜客運停站。具體車次為：西安～庫爾勒K169/70次，寶雞～阿克蘇K1661/2次，烏魯木齊南～庫爾勒K9756/7、K9758/5次，烏魯木齊南～阿克蘇K9776/7、K9778/5次，烏魯木齊南～喀什K9786/7、K9788/5次，烏魯木齊南～喀什7556/7、7558/5次，烏魯木齊南～和田7562/3、7564/1次。
2.烏魯木齊南～喀什7556/7、7558/5次增加阿圖什站辦理客運業務。
三、旅客列車運行時間大幅壓縮
南疆線各次旅客列車全程旅行時間大幅壓縮，其中旅行時間壓縮最多的為烏魯木齊南至喀什7556/7次，由31小時48分壓縮至23小時36分，壓縮了8小時12分。
四、旅客列車票價明顯下降
南疆線運營里程大幅壓縮後，旅客列車票價明顯下降，烏魯木齊南至庫爾勒K9756/7次全程硬座票價由81元降低到69元，減少12元，硬臥下鋪由154元降低到130元，減少24元，軟臥下鋪由231元降低到194元，減少37元，其它各次列車票價均有所下降。

中天山隧道