風火山隧道是青藏鐵路的鐵路隧道，位於青藏高原可可西里無人區邊緣，穿越風火山。隧道全長1338米，軌道面海拔4905米，是目前世界上海拔最高的隧道，也是世界上海拔最高的高原凍土隧道。[3]該隧道屬於青藏鐵路工程第七標段，由中國鐵道建築總公司屬下的中鐵二十局承建，於2006年7月正式通車。[2]
工程特點
風火山隧道位於海拔近5千米的高原凍土，施工面對不少難題。首先是氣候環境極為惡劣，年均氣溫零下7℃、最低氣溫可達零下41℃。空氣含氧量只有海平面的一半，氧氣氣壓只有10.87千帕，比人類生存極限11千帕還要低。[4]為解決氧氣不足，隧道內實施瀰漫式供氧，並於隧道兩端各建設一個大型制氧站，以輸氧管道把氧氣直接送入隧道，令空氣含氧量增加至近似格爾木地區的水平。[5]隧道內則裝設流動氧吧車，工程人員休息時可以坐在車內吸氧，解除疲勞。[1]
風火山一帶地質結構複雜，主要為含土冰層、富冰凍土、飽冰凍土，還有裂隙冰、融凍泥岩。凍土中的含土量不足20%，其餘均為冰體（一般凍土含土量由50%至90%不等）。[4][6]隧道經過的凍土厚達150米、相當於一座橫亘的冰山。[3]冰體對工程所造成的溫度變化比較敏感，遇熱即溶，凍結時膨脹，嚴重者可導致大面積塌方，對工程造成危害。為避免塌方，工程人員採用「被筒爆破法」，每次爆破後都迅速向掌子面（鑽挖面）輸送冷風，防止富冰凍土遇到爆破熱力而融化。同時對混凝土進行支護，確保周圍岩石穩定，也快速提高混凝土強度。[1]
隧道工程掘進222米後，有一段長296米的淺埋地段。工程人員採用「淺埋暗挖法」，在相當接近地表的地底進行地下鑽挖施工。[7]當時隧道拱頂2.5米範圍內全是富冰和飽冰凍土，周圍的岩石溫度約為2至5℃，裂隙冰開始融化，並形成融化圈。為避免融化圈範圍擴大，造成大面積塌方，工程人員在挖掘的時候對隧道壁進行溫度探測及圍岩監測，掌握隧道內各位置不同時間的溫度變化，並控制溫度至熔點以下。經過三天的試驗性溫度監控，工程人員制定了名為「弱爆破、短進尺、嚴控溫、強支護、預留核心土」的施工方案，並在近六十天的試驗性施工取得良好效果。[1]
已澆築的混凝土需採取適當的養護，控制混凝土的入模溫度及濕度，以獲得預定的力學性能。[8]可是高原環境的低溫並不適合混凝土養護。工程人員初時在隧道內用爐加熱，不但未能有效提升溫度，反而造成隧道內空氣污染，影響人員健康。後來改用暖風機，效果仍然未如理想。為此，中鐵二十局與石家莊鐵道學院開發了大型隧道專用空調通風機，直接把冷氣輸送到掌子面，控制掌子面溫度在正負5℃之間。同時在隧道口設立「拌合站」，裝設兩台高壓蒸氣鍋爐，兩座保溫棚，24小時集中供熱，確保拌合站溫度保持在10℃以上，使混凝土入模溫度不低於5℃。另一方面利用暖氣管道輸送熱量，以「蒸汽養生法」控制混凝土養生溫度。[3][1]
歷史
獲得獎項
多媒體
|
|
相關條目
參考資料
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
