包家山隧道(中国陕西省安康市境内高速通道)

包家山隧道(Baojiashan Tunnel),是中国陕西省安康市境内的高速通道,位于南秦岭山脉之下,是小河—安康高速公路(国家高速G65)上的控制性工程。 [1]
包家山隧道于2006年4月20日动工兴建。 [2] 于2009年1月22日完成主体贯通工程,隧道全线贯通; [3] 于2009年5月28日通车运营。 [2]
包家山隧道线路北起桐木大桥,下穿南秦岭山脉的青山与玉皇山,南至茨沟立交;隧道全长11.2千米,路基宽度为25米;道路为双向四车道高速公路,设计速度80千米/小时;项目总投资11.3亿元人民币。 [1]


中文名:包家山隧道
外文名:Baojiashan Tunnel
所属地区:中国陕西省安康市
类 型:高速隧道、穿山隧道
长 度:11.2千米
宽 度:25米
车道设置:双向四车道
设计速度:80 km/h
起止位置:桐木大桥、茨沟立交
途经线路:小河—安康高速公路(国家高速G65)
管理机构:安康市交通运输局

建设历程

2005年9月13日,包家山隧道对通风系统进行了专题研讨工作;10月6日,包家山隧道对防灾救援系统进行了专题研讨;10月14日,包家山隧道召开施工组织方案专题研讨会。 [4]
2006年3月14日,包家山隧道对外进行公开招标工作; [4] 4月20日,包家山隧道动工兴建。 [2]
2007年2月16日,包家山隧道进行1号斜井挑顶工作;3月9日,包家山隧道完成斜井两侧向正洞大、小里程各15米的工作面; [5] 12月5月,包家山隧道完成1号竖井与正洞贯通工作。 [6]
2009年1月22日,包家山隧道完成主体贯通工程,隧道全线贯通; [3] 5月28日,包家山隧道通车运营。 [2]
2011年12月3日,包家山隧道通过竣工验收工作。 [7]
2019年5月25日,包家山隧道对安康至西安方向分幅隧道进行封闭检修。

隧道位置
包家山隧道位于中国陕西省安康市旬阳县境内,线路北起桐木大桥,下穿南秦岭山脉的青山与玉皇山,南至茨沟立交,途经该隧道的主要线路为小河—安康高速公路(国家高速G65)。 [4]


隧道设计

隧道结构

整体布局
包家山隧道分别由地面道路、穿山主隧道部分、双向进洞口及各匝道组成,隧道主路段呈西南至东北方向布置。 [4]


设计特点
包家山隧道线路纵断面为人字坡,内设应急停车带,衬砌断面内轮廓采用三心圆,车行横洞间设有两个人行横洞,采用直墙式断面,行车横洞两端与路缘带顺坡,并设置转弯喇叭口,行人地面与检修道改版顶面平齐。隧道采用柔性支护体系结构的复合式衬砌;明洞、洞口浅埋段、涌谁段、塑性变形段、交叉段及设备洞室采用钢筋混凝土结构,其余地段采用混凝土结构;IV、V级围岩均采用仰拱衬砌,III及围岩不带仰拱,2号斜井于主动交叉处采用带仰拱衬砌;二次衬砌墙脚下采用加厚曲边墙形式。 [4]


隧道参数
包家山隧道全长11.2千米,单幅路基宽度为12.5米,应急停车带长度为40米,车行横洞的间距为750米,车行道横洞净高4.5米,净高5.0米,人行道横洞净宽2.0米,净高2.5米,行车道横与行车方向夹角为60度,行人横洞与行车方向夹角为90度。隧道上行线位于曲线半径1100米的圆曲线上,进口段曲线长度460米,出口位于曲线半径6000米的圆曲线上,出口段曲线长度480米;下行线进口位于曲线半径4000米的全取消上,进口段曲线长度100米,出口位于曲线半径1240米的圆曲线上,出口段曲线长度为595米。1号竖井直径7.5米,深度243米;1号斜井长746米,总宽度9.10米,总高度6.20米,断面积47.20平方米;2号斜井长890米;3号斜井长585.18米。 [4]

技术标准
公路等级 高速公路
设计速度 80千米/小时
车道设置 双向四车道
荷载标准 公路-Ⅰ级
坡度系数 1.95%(最大)
设计年限 100年
隧道标准 净宽:10.25米,净高:5.0米
抗震等级 按VII度设防
参考资料: [4]

设备设施
包家山隧道设有通风系统、给排水与消防、供电与照明、监控系统、通信系统、收费系统、标志、标线和管理中心等设施。 [4]

建设成果

技术难题

建设难题
包家山隧道的建设难题为:
1、山高沟深,运输困难,隧道地形崎岖、沟谷纵横、地势险要;
2、隧道独头掘进长度大,通风排烟困难。隧道独头掘进长度最大达到3000米,通风排烟难度较大,为工程的难点,施工中采用机械压入式串连通风,两根风管,并设置局部通风系统;
3、围岩类别较差,通过的断层破碎带多。II、IV、 V级围岩段各占本标段工程的65%、30%和5%;
4、开挖方式多变。本工程开挖方式涉及预留核心土环形开挖、半断面台阶法、全断面法等工法。 [9]

技术创新
包家山隧道的主要的技术创新为:

1、在特长公路隧道的富水岩溶区段,首次大胆采用泄水沉砂池技术,确保了隧道顺利施工和正常运营,治理效果显著,并以此形成了“地表治理+洞内注浆堵水以及沉砂池泄水”地质灾害综合治理方案,具有创造性。
2、采用了陡坡斜井有轨和正洞无轨(无轨到有轨再到无轨)的自动运输转载体系及卸料系统,实施了相应的安全保障管理措施,提高了通过斜井进入正洞施工的效率及节能环保水平。
3、在千枚岩地层施工中,将地下水的影响作为重要风险因素来考虑,建立了“围岩亚分级”指标,积极化解施工风险,运用超前注浆堵水、分部开挖、及时加强初支、仰拱(铺底)超前拱墙衬砌等技术,在长达3000米的富水千枚岩地段施工中,确保了安全质量。

4、根据隧道围岩为千枚岩的情况,进行了爆破模拟试验,优化了爆破参数和施工方法,形成了“富水千枚岩大断面公路隧道快速施工工法”。
5、提出的“单井双洞”施工通风模式、计算方法及设备配套和选型,解决了长大隧道多工作面施工通风难题。当斜井(竖井)工区与正洞工区贯通后,采用了自然风辅助通风技术,满足了洞内施工要求且节能效果十分显著。
6、研发构建了隧道施工多元信息预警与安全管理决策系统信息平台,建立了长大隧道安全管理体系,提升了隧道施工安全管理水平,实现了特长隧道安全生产“零死亡”的施工记录。 [2]

荣誉表彰
项目名称 所获奖项
2010年度中国铁道工程建设协会“火车头优质工程”
2010年度中国公路勘察设计协会“公路交通优秀设计二等奖”
包家山隧道
2012年国家优质工程银质奖
2013年第十一届中国土木工程詹天佑奖
参考资料: [1-2]

运营情况

票制票价
截至2009年5月,包家山收费标准为:

类别 车型规格 收费标准(元/车次)
客车 货车
一类车 ≤7座 ≤2吨(含) 20
二类车 8至19座 2至5吨(含) 30
三类车 20至39座 5至10吨(含) 40
四类车 ≥40座 10至15吨(含)、20英尺集装箱车 50
五类车 / ≥15吨、40英尺集装箱车 60
载货类汽车计重收费费率标准(元/吨·千米) 0.12
参考资料: [5]

通行事项

限速
截至2009年5月,包家山隧道禁止车辆超速或低速行驶。 [8]

限行
截至2009年5月,包家山隧道禁止以下车辆通行:
1、非机动车辆,试车或学车,尾气超标或有抛、冒、滴、漏等现象的车辆;
2、车货总重超过55吨的超限超载车;
3、运输爆炸物品、易燃易爆化学物品以及剧毒、放射性等危险品的车辆。 [8]

价值意义
包家山隧道的胜利建成,形成了全天候安全运输通道,缩短西安至安康公路里程约68千米,提前两年实现了陕西省“市市通高速”的战略目标,促进了陕西经济发展和西部经济振兴,最大限度保护了南秦岭的自然生态环境,对复杂地质条件下修建特长公路山岭隧道具有引领和示范作用,对推动我国高速公路特长山岭隧道建设具有重要意义。(中国中铁电气化局集团有限公司 评) [1]