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实干为本 顺势而为 强势引领高寒高海拔隧道设计创新——访四川省公路规划勘察设计研究院有限公司进藏公路隧道设计创新团队

发布日期:2019-05-14 14:17 浏览次数:

四川省公路规划勘察设计研究院有限公司进藏公路隧道设计创新团队做客在线访谈

四川公路设计院公司董事长、党委书记罗玉宏回答网友提问

 

【访谈简介】 

4月30日,四川省公路规划勘察设计研究院有限公司(以下简称“四川公路设计院”)进藏公路隧道设计创新团队获得第22届“四川青年五四奖章”集体表彰,团队代表受邀参加四川省学习贯彻习近平总书记在纪念五四运动100周年大会的重要讲话精神座谈会,受到四川省委书记彭清华等领导同志的亲切接见。今天我们邀请到这一优秀团队的代表做客演播室,请他们谈谈进藏公路隧道设计背后的故事。让我们一起走近这个充满活力的创新团队,听听他们如何攻坚克难,探索奋进,听听他们如何在高寒高海拔地区舞起一条条地下巨龙。

 

【访谈实录】

【主持人】

各位网友,大家好!本期我们访谈主题是关于藏区交通科技支撑,尤其是隧道工程的创新发展,今天我们邀请到四川公路设计院公司董事长、党委书记罗玉宏和进藏公路隧道创新团队的三位专家代表做客演播室。首先,请四位嘉宾给网友打个招呼。

【罗玉宏】

 主持人好,各位网友好!很高兴今天来与大家分享我们公司进藏公路隧道设计创新团队的发展与成长。

【郑金龙】

 主持人好,大家好,很高兴能够代表我们团队来到演播室与大家交流,请多指教,谢谢。

【蔚艳庆】

主持人好,大家好,很高兴可以来到演播厅跟大家分享一下我们团队在隧道科技创新方面的突破与成果。

【郑建国】

 主持人好,大家好!

【主持人】 

谢谢!我先给大家介绍一下四川公路设计院进藏公路隧道设计创新团队以及到场的三位专家成员的基本情况。

进藏公路隧道设计创新团队通过近20年的科技攻关与工程实践,完成700余座、里程近1000km复杂隧道工程的建设,为进藏公路隧道乃至四川交通建设的跨越式发展做出了杰出贡献。特别是去年通车的超级工程“川藏第一险”——雀儿山隧道,是世界上海拔最高超特长公路隧道,荣获国际隧道协会(IT蔚艳庆)年度工程大奖,(被誉为隧道界的奥斯卡奖),填补了高寒、高海拔超特长隧道的重大技术空白,将中国公路隧道勘察设计水平推向了世界顶尖行列,多次被央视、人民日报等权威媒体报道。面临突发地质灾害时,团队敢为人先、冲锋在前,第一时间奔赴现场,全力开展损坏调查、抢通保通,受到多项嘉奖。从无到有、创造多项勘察设计记录,承担省部级以上科研项目近30项,主持和参与编写了10余部行业和地方规范、规程、指南,引领了高海拔隧道建设技术、复杂地质公路隧道风险控制技术、超特长隧道节能技术的发展与进步,获国家级科技进步奖1项,省部级科技进步奖特等奖1项、一、二等奖6项,国家优质工程奖1项,詹天佑土木工程大奖1项,省部级优秀设计一等奖11项以及“全国工人先锋号”、“全国青年文明号”、“四川青年五四奖章集体”等荣誉称号。

来到演播室的三位专家分别是四川公路设计院隧道分院副院长郑金龙博士,以及蔚艳庆、郑建国两位高级工程师。

郑金龙,四川公路设计院隧道与地下工程分院副院长,进藏公路隧道设计创新团队负责人,博士、教授级高级工程师、第七批四川省学术和技术带头人后备人选、第五批四川省西部之光访问学者、第四届中国公路隧道优秀工程师、国家科技进步奖网评专家,主持或参加25项省部厅级科研项目,获6项科技进步奖,取得专利17项,发表论文26篇,专著1本、规范1本。负责华蓥山、鹧鸪山隧道监理工作,负责或参加雀儿山隧道、汶马高速鹧鸪山隧道等公路隧道设计150座以上、里程超过400公里,获国家级奖3项,省部级设计奖 6 项,省部级咨询奖 2 项。

蔚艳庆,四川公路设计院隧道与地下工程分院设计一室主任、高级工程师,进藏公路隧道设计创新团队成员,主持了国道317线雀儿山隧道工程、成都国际机场等高速公路、乐山至西昌高速公路等公路隧道设计60座以上,参与了汶马路、雅康路等多个项目的勘察设计工作。主持或参加3项省部厅级科研项目,获省部级设计一等奖1项,省部级优秀咨询一等奖1项,发表论文8篇,11项专利获得授权。

郑建国,四川公路设计院隧道与地下工程分院设计二室主任、高级工程师,利用开拓性思维,创新设计理念与思路,成功解决了多个项目的隧道抗震、隧道节能、不良地质处治等重大关键技术问题,主持了1项厅科研项目,参与了2项部科研项目,发表论文4篇,获发明专利1项,实用新型专利3项。获省部级一等奖2项、二等级1项、三等奖1项,主持设计雅康高速公路、广东曲南高速公路、乐山至西昌高速公路等公路隧道设计60座以上,参与雅西高速公路、汶马高速公路、巴桃高速公路等数十条高速公路隧道工程设计。

【郑金龙】

谢谢主持人的介绍。我们三人都是进藏公路隧道设计创新团队的成员,今天代表团队接受采访,深感荣幸。

【主持人】

听说你们是一个年轻的团队,35岁以下青年占比近70%。

【郑金龙】

是的,一方面,我们整个团队非常年轻,而且还有高学历的特点,28人的团队有27人拥有硕士及以上学历;另一方面,除了我们成员年轻,我们整个团队实际上也很年轻,相较于我们四川公路设计院有66年的历史,我们隧道专业技术团队成立于上世纪90年代,才20多岁还很年轻,但在隧道行业内,我们的团队算是元老级别的,是国内省级公路院中最早成立的隧道专业团队。

【主持人】

就在前不久,四川日报以《巨龙“钻”过万重山》为题对你们团队的科技创新成果进行了深度报道,也回顾了你们团队伴随着科技创新,取得的一个又一个的工程突破。

高速公路隧道:

成渝高速龙泉山隧道:国内首座高速公路隧道,1993年建成,长0.78公里;

广邻高速华蓥山隧道:20世纪国内最长公路隧道,长4.7公里

雅西高速泥巴山隧道:西南首条10公里超长隧道,长10公里

雅康高速二郎山隧道:藏区第一长隧,长13.4公里

巴陕高速米仓山隧道:国内第二、西南第一长隧,长13.8公里

国省干道隧道

G317雀儿山隧道:世界上海拔最高超特长公路隧道,长7.08公里,海拔4380米

G350巴朗山隧道:国内最长高海拔公路隧道,长7.95公里,海拔3850米

川黄公路雪山梁隧道:国内最长二、三级公路隧道,长7.98公里,海拔3380米

我发现一个规律,就是随着设计的隧道长度越来越长,隧道所处海拔越来越高,你们的科技创新点就越来越多,挑战自我的底气也越来越足。

【罗玉宏】

是的。科技创新是我们公司长期坚持的发展之路,我们立足四川的地理条件,坚持不懈地探索山区公路勘察设计成套技术,着力破解一系列困扰四川公路建设的世界级难题,在高山、高寒、高海拔、超特长隧道勘察设计方面取得了众多科技成果,设计了大批重大典型项目,形成了独具特色的技术品牌。如今,藏区高速公路技术挑战越来越大,我们始终坚持深入总结,不断创新提升,顺势而为,为服务交通强国、交通强省再攀技术高峰。

【郑金龙】

是的,对于我们隧道团队,随着交通强国强省战略的实施,四川省内高速公路进一步向盆周山区和高原区延伸,建设条件更复杂、技术难度更高。这就是我们的经济社会发展需求,也为我们隧道专业的发展提供了得天独厚的机遇和舞台。

【蔚艳庆】

科研的创新、技术的进步、经验的积累使得以往很多不敢想,不敢建的工程也逐渐进入了规划设计考虑范围,并从设想变成现实。这样看来,社会需求也不是一成不变的,通过科研创新,也会创造出很多新的需求,为进一步满足藏区人民出行和经济发展提供基础设施上的支撑。

【主持人】

的确,比起以往的盘山公路,穿山隧道极大缩短了翻越山岭的行车时间,大大便利了藏区人民的出行。各位专家可以介绍下隧道比起一般的盘山公路会给交通带来除了缩短通行时间以外,别的什么好处吗?

【郑建国】

谢谢主持人的提问。通行时间的缩短确实是修建山岭隧道的一大好处,虽然隧道的单位造价比起一般的公路要高,但是一旦建成,节省的时间成本、社会经济成本都难以估量,也给边远地区带去了经济发展的实际效益,我们在回答这个问题的时候,首先想到的不是便捷,而是畅通。先有了道路的畅通,再来研究如何进一步提高便捷度。这种思路在我们设计山区隧道,尤其是高海拔高寒地区隧道时,尤为凸显。有的高海拔山区公路在冬季受天气和地质因素影响有几个月通行条件都非常不稳定,而且维护保通成本高,采用隧道的形式就可以很好地规避了这些问题,一年四季,天天通畅。这无论对于往来车辆的通行,还是遭遇突发灾害时应急抢险队伍的及时就位,都有重要意义。

【主持人】

 那你们在修建高海拔山岭隧道的时候是如何考虑和应对气候和地质条件挑战的?

【郑金龙】

高海拔地区除了地质构造的困难,给我们带来的首先是测设上的挑战。就以雀儿山隧道为例,它位于青藏高原东缘的川、藏交汇处,属于5000米以上的极高海拔区域,自然条件恶劣,具有显著的“高海拔、严寒、低气压、低含氧量”的特点。隧址区常年平均气温低于0℃、洞口最低温在-40℃,每年11月至次年4月均为积雪冰冻期,无法开展作业,而每年6~8个月的有效工期中,昼夜温差大,低温和雨季持续时间长,加之氧气含量不到成都平原的60%,测设人员高原反应严重。在高海拔地区人的正常活动开展起来都比较困难,更不要说野外作业了。而前期的测设只是第一步,设计人员能够挺过来,后期施工人员同样面临这样恶劣的条件,而且他们的体力劳动强度更大,怎样确保施工人员的生命安全和健康,这也是我们设计人员所必须考虑的。我们要保证我们的设计、我们的工艺,施工方可以安全有效的实现。

【蔚艳庆】

除了身体上的挑战,高海拔地区的地质条件也很复杂,常规的一些测设手段根本没有办法用,没有办法通过地表的基岩推测洞身的岩性及岩层分布规律,只能通过钻孔、物探等勘察手段查明洞身地质情况。例如一座高海拔隧道的地质勘察工作,就需要我们的勘测人员历时100多天,肩挑背扛上百公斤的物探仪器,沿轴线方向给整座隧道作了一次“全身CT切片”式的检查,通过这样的手段才能逐步地完成巨大的测设工作量。

【主持人】

在高海拔地区修隧道的跟低海拔的地区相比有什么不一样的地方?尤其是技术要求上。

【郑金龙】

关于技术要求上的差别,我觉得应该从隧道高海拔的高说起。

【郑建国】

是的,高海拔的高,除了刚才提到的会带来高原反应和常年积雪覆盖等问题,它的高本身就意味着难度。刚才主持人您也提到留意到我们设计的隧道长度越来越长,隧道所处海拔越来越高,实际上这一对关系是必然的。隧道设计的初衷就是尽量让路不翻山,少翻山,在低的地方穿山。您可以想象一下,我们的山岭都是上尖下宽的,山越大,越高,我们修隧道最理想化的情况就是把隧道选址选得矮一些,但我们须要知道从隧道选址到山巅地表之间的全部的地质情况。也就是说如果我们隧道的埋深越大,我们的测设难度也会越大,而且难度不是线性地增加,而是成倍地增加。采用钻孔的方式去勘探每一个地层,如果埋深一千米,我们就需要从山顶地表往下打孔,而且跟别的如石油行业的钻探还不一样,我们需要每段取样。钻探的钢管拼接好,打下去,提上来,分拆了,取了样,又要放下去,逐段接起……每一段的地质样本我们取样都要大量重复这样工作。每段钢管6米,1000米就是167根。

【主持人】

以前只看到报道上数字的突破,让人欣喜,但并没有了解到数字上的超越的背后,是技术上,测设上的工作量剧增、难度的翻倍甚至是指数式增长。今天听了你们的介绍,对隧道长度、埋深的增加意味着什么可能就有了更立体更直观的了解。之前了解到,你们团队设计的“川藏第一险”——雀儿山隧道,是世界上海拔最高超特长公路隧道,获得了国际隧道协会(ITA)年度工程大奖,这是非常有分量的国际大奖,三位专家可否介绍下这一工程的技术亮点?

【郑金龙】

雀儿山位于四川省甘孜州德格县境内,主峰海拔6168米,每年有长达8个月的时间被积雪覆盖,山高路险、高寒缺氧,上世纪50年代建成的雀儿山段公路通过垭口海拔5050米,是全线海拔最高的一段,其地势险峻、气候恶劣、地质复杂,交通事故频发,安全风险极高,被称作“川藏第一高、川藏第一险”。

雀儿山隧道主洞长7079m,平导长7108m,洞口海拔达4380m,是世界上海拔4000m以上最长的公路隧道,也是世界上海拔最高的超特长公路隧道,具有海拔高、地应力高、气温低、含氧量低、气压低的特点,勘察设计及施工难度极大。

雀儿山隧道确实是我们团队多年技术和经验积累的一次较为集中的展现。我觉得,雀儿山隧道之所以可以获得大奖,主要是因为我们团队在隧道抗防冻、高原施工通风、制氧供氧、清洁能源利用等方面形成了成套技术,取得了多项创新成果。当中,也体现出我们团队在创新,尤其是理念上,可能走得比较前。

【主持人】

能否给我们更加详细地介绍一下?

【郑金龙】

好的,主持人。雀儿山的创新成果主要体现在五个方面。一是首创高海拔隧道“气象选线”的设计理念,为高海拔寒区越岭隧道选线提供了新思路。二是创新性提出形象概括为“保暖内衣+长衣袖”的隧道结构综合防冻技,既保证隧道洞口防冻、防雪,又有效缓解了驾乘人员的“黑白洞”效应。三是明确了适用于海拔5000米隧道通风计算新标准,将现有隧道通风计算标准仅满足2400米以下提高到5000米,填补了相关技术空白,为高海拔隧道施工及运营通风、制氧供氧提供有力的技术支撑。四是首次提出了基于肺泡氧分压理论的高海拔地区人体缺氧危险等级划分、控制标准及人员劳动强度指数分级方法,建立了雀儿山隧道施工制氧供氧系统,为高海拔特长隧道施工安全提供了有力保障。五是创新性地利用洞口附近的温泉热能,消除了隧道洞口段的冰雪灾害,确保冬季运营安全。

【主持人】

“气象选线”是的说法令人好奇,具体是怎样实施的?

【郑建国】

所谓气象选线,就是通过详细收集气温、气压、降雪、风向等数据,分析出在海拔多少米的标高处选址隧道最科学、具备相对最优的气象条件。在G317雀儿山隧道、G350巴郎山隧道、川黄公路雪山梁隧道等进藏公路的设计建设中,我们在山体不同高度建立自动气象站,并设置流动气象站在每天的不同时间点进行观测,进行了一年以上的气象资料实测,并结合到历史气象数据,推测未来50年山体不同高度的气象情况,最终确定隧道进出口的准确高程与方向。

【郑金龙】

从2002年实地踏勘开始,我们团队在一没有成熟规范支撑,二没有类似工程借鉴的困境下,从零开始摸索,不断总结与提炼。我的孩子当时刚刚满月,团队中更有未婚和新婚小伙。由于地形、地质及气象条件复杂,雀儿山隧道拟定出了多个走廊、数十个隧道轴线方案,为设计出最佳隧道方案,团队在雀儿山一呆就是几个月,为了实测到现场第一手资料,深入高山无人区踏勘,常年观测气象。期间与当地藏族老百姓同吃住(有对糌粑及酥油茶的好奇体现),走牦牛小道(有上山难下山更难的艰险),被藏獒追赶咬伤(既担心又后怕),所有付出在最终选定出最理解最满意隧道方案都是值得的。

【主持人】

确实非常不容易,那“保暖内衣+长衣袖”隧道结构综合防冻技术又是怎样的呢?

【蔚艳庆】

简单来说,就是全隧道均采取了内贴式保温板进行保温,同时还采取接长透光明洞,利用日照对隧道洞口进行加热,既可以解决洞口风吹雪病害,同时也解决了隧道衬砌冻害。

【主持人】

非常有意思,充分利用了自然条件,浑然天成。

【郑建国】

这些都得益于“气象选线”,我们对当地的气象和地质有了充分了解,才可以做到这些。我们利用洞口附近的温泉热能,消除了隧道洞口段的冰雪灾害,确保冬季运营安全,也是尽可能地利用自然条件上的便利。

【郑金龙】

我们团队的科技创新都非常看重顺势而为,尽可能地让工程与自然和谐共生。从减少破坏到绿色节能,也是设计理念上的进步。而且我们在设计的时候已经不仅仅是考虑设计和施工的问题,我们对运营安全也做了超前的研究。就像雀儿山隧道施工制氧供氧系统,也为运营后的巡视值守人员和过往客商提供保障。

【主持人】

你们团队设计理念先进,并引领了一次次的科技创新,是不是跟团队整体来说年轻人比较多,奇思妙想比较多有关系?

【郑金龙】

这是肯定的。年轻人聚在一起,整个团队都很有活力。不过科技创新,单靠年轻也不行,专业基础扎实、理论素养深厚、实践经验丰富,这些都必不可少。既要仰望星空,更有脚踏实地。对我们团队而言,已经是超越个人的,这表现为一种奋斗的传统,一个团队的品质。无论是外业勘察还是室内设计,我们团队的年轻人都非常踏实。

【罗玉宏】

是的,青年是我们整个公司团队科技创新的主力军,隧道创新团队是其中的典型代表。青年强,则企业强!我为我们公司有这样一个优秀团队、这样一群勤勉实干、奋发向上的青年而感到自豪,同时,我也衷心希望他们重整行装再出发,不断攀登新高峰,在新征程上谱写华章。

【主持人】

以前总有说法说现在的八零后九零后吃不得苦,从你们团队看,这句话恐怕就站不住脚了。实干,在这个时代是一种珍贵的品质。而兼具创新与实干,则更为难得。团队是一个大熔炉,优秀的团队催人奋进。感谢四位到场分享你们团队的故事。感谢你们这个充满活力的创新团队为隧道工程和交通发展所做出的突出贡献。祝你们在科技创新上不断取得新的业绩,惠及更多的人群!谢谢。

 


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