风火山隧道是青藏铁路的铁路隧道，位于青藏高原可可西里无人区边缘，穿越风火山。隧道全长1338米，轨道面海拔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冻土隧道。[3]该隧道属于青藏铁路工程第七标段，由中国铁道建筑总公司属下的中铁二十局承建，于2006年7月正式通车。[2]
工程特点
风火山隧道位于海拔近5千米的高原冻土，施工面对不少难题。首先是气候环境极为恶劣，年均气温零下7℃、最低气温可达零下41℃。空气含氧量只有海平面的一半，氧气气压只有10.87千帕，比人类生存极限11千帕还要低。[4]为解决氧气不足，隧道内实施弥漫式供氧，并于隧道两端各建设一个大型制氧站，以输氧管道把氧气直接送入隧道，令空气含氧量增加至近似格尔木地区的水平。[5]隧道内则装设流动氧吧车，工程人员休息时可以坐在车内吸氧，解除疲劳。[1]
风火山一带地质结构复杂，主要为含土冰层、富冰冻土、饱冰冻土，还有裂隙冰、融冻泥岩。冻土中的含土量不足20%，其余均为冰体（一般冻土含土量由50%至90%不等）。[4][6]隧道经过的冻土厚达150米、相当于一座横亘的冰山。[3]冰体对工程所造成的温度变化比较敏感，遇热即溶，冻结时膨胀，严重者可导致大面积塌方，对工程造成危害。为避免塌方，工程人员采用“被筒爆破法”，每次爆破后都迅速向掌子面（钻挖面）输送冷风，防止富冰冻土遇到爆破热力而融化。同时对混凝土进行支护，确保周围岩石稳定，也快速提高混凝土强度。[1]
隧道工程掘进222米后，有一段长296米的浅埋地段。工程人员采用“浅埋暗挖法”，在相当接近地表的地底进行地下钻挖施工。[7]当时隧道拱顶2.5米范围内全是富冰和饱冰冻土，周围的岩石温度约为2至5℃，裂隙冰开始融化，并形成融化圈。为避免融化圈范围扩大，造成大面积塌方，工程人员在挖掘的时候对隧道壁进行温度探测及围岩监测，掌握隧道内各位置不同时间的温度变化，并控制温度至熔点以下。经过三天的试验性温度监控，工程人员制定了名为“弱爆破、短进尺、严控温、强支护、预留核心土”的施工方案，并在近六十天的试验性施工取得良好效果。[1]
已浇筑的混凝土需采取适当的养护，控制混凝土的入模温度及湿度，以获得预定的力学性能。[8]可是高原环境的低温并不适合混凝土养护。工程人员初时在隧道内用炉加热，不但未能有效提升温度，反而造成隧道内空气污染，影响人员健康。后来改用暖风机，效果仍然未如理想。为此，中铁二十局与石家庄铁道学院开发了大型隧道专用空调通风机，直接把冷气输送到掌子面，控制掌子面温度在正负5℃之间。同时在隧道口设立“拌合站”，装设两台高压蒸气锅炉，两座保温棚，24小时集中供热，确保拌合站温度保持在10℃以上，使混凝土入模温度不低于5℃。另一方面利用暖气管道输送热量，以“蒸汽养生法”控制混凝土养生温度。[3][1]
历史
获得奖项
多媒体
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参考资料
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