——訪雅瀘高速公路雙螺旋隧道勘察設計負責人湖南省交通規(guī)劃勘察設計院總工程師 彭立
湖南省交通規(guī)劃勘察設計院總工
引文:交通發(fā)展推平了心靈的障礙,穿越了時空的隧道,架起了溝通的橋梁,讓更多人看到了山外的那座山,實現(xiàn)了夢里的那個夢。期待每個行走在路上的人都能夠安全便捷地抵達心中的彼岸,心情舒暢地欣賞沿途的美景。
——摘自彭立網(wǎng)易“路人@行者”博客
?。ㄖ袊鴺蛄壕W(wǎng) 記者 晨陽)在古老而美麗的川藏高原,沿著神秘的茶馬古道、循著紅軍長征的足跡,盤旋著一條堪稱奇跡的高速公路:從四川盆地邊緣向橫斷山區(qū)高地爬升,穿越我國大西南地質(zhì)災害頻發(fā)的深山峽谷地區(qū),被稱為“建在云端的高速公路”——雅瀘高速公路。
雅瀘高速公路因其及其險峻的地形條件、復雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、多變的氣候條件及脆弱的生態(tài)環(huán)境,被譽為國內(nèi)乃至全世界自然環(huán)境最惡劣、工程難度最大、科技含量最高的山區(qū)高速公路之一。
雅瀘高速公路在全國乃至世界高速公路建設領域都具有特殊性和典型性,被交通運輸部確定為勘察設計典型示范、科技示范項目,工程匯集了眾多的工程亮點,其中,最引人注目的,便是雙螺旋隧道。日前,記者跟隨雙螺旋隧道的勘察設計負責人、湖南省交通規(guī)劃勘察設計院總工程師彭立一行前往通車一年的雅瀘高速公路,體驗這座凝結(jié)了他無數(shù)心血、投入了深厚情感的工程。
重走長征路:用長征精神征服“不可能完成的任務”
雅瀘高速公路位于川藏高原,這里承載著深厚的歷史和文化。1935年,紅軍舉世矚目的“萬里長征”就曾途徑此地。
川藏高原
菩薩崗濕地20米遠的地方便是著名的彝海。紅軍長征將領劉伯承與彝族首領小葉丹“歃血為盟”的故事就發(fā)生在這里。當年紅軍長征隊伍初到此地,彝族人因不了解共產(chǎn)黨和紅軍的性質(zhì),對紅軍隊伍很排斥,偵察兵出去偵查時,沿途總是受到彝族的騷擾和刁難,是紅軍正確的民族政策和誠意打動了彝族人民,雙方消除誤會,結(jié)下了深厚的情誼。在彝族兄弟的護送下,紅軍得以進入彝族地區(qū),走出雪山草地,從菩薩崗到栗子坪,一路前行。從此,彝漢兩族兄弟的情深義厚的佳話一直流傳至今。
70多年后,彭立帶領他的團隊,再次開啟了一段“不可能實現(xiàn)”的征程。湖南省交通規(guī)劃設計院所負責的雅瀘高速公路石棉至菩薩崗一段,正是沿著當年紅軍長征的路線而行。記者在采訪中了解到,初入勘察現(xiàn)場時,勘察隊伍也經(jīng)常受到彝族百姓的“偷襲”。特殊的生活環(huán)境和習慣,讓他們有一個“以偷為榮”的傳統(tǒng),經(jīng)常將勘察隊伍的鉆桿等設備“偷走”,再讓勘察人員贖回去??辈烊藛T為了免受騷擾,一直以民族融合為大局,努力與彝族百姓處理好關(guān)系,向他們解釋勘察隊伍為當?shù)亟ㄔO公路,方便大家出行的,就這樣和彝族兄弟“不打不相識”。在后來的地質(zhì)勘察中,由于很多設備要上山,勘察隊伍還特意請了身高力大、熟悉山路的彝族人來幫工,加快了勘察工作的進度。彭立和工作人員就這樣沿著當年紅軍經(jīng)過的路線,和質(zhì)樸、粗獷的彝族兄弟們再次經(jīng)過了碰撞,結(jié)下了深厚的情誼。
湖南省院負責的這段路,要從海拔840米的石棉縣,直接爬升至海拔2880米的菩薩崗,而二者之間的直線距離僅46公里,此處山脈連綿起伏,溝壑縱橫,河流深切。復雜的地形地貌、頻繁的地震活動、嚴重的地質(zhì)災害、季節(jié)性的積雪冰凍都是橫亙在建設者面前的難題;繞避沿線大小58座水電站和大熊貓、紅豆杉等珍稀動植物保護區(qū),又讓設計難上加難。
在如此嚴峻的地質(zhì)地形氣候和生態(tài)環(huán)境下,在這幾近于“不適合修建高速公路”的惡劣環(huán)境下,如何設計出一條安全、可行的路?不禁令人望而卻步,發(fā)出“不可能”的感嘆!
如何把這種“不可能”變成“可能”?如何最大限度地節(jié)約成本、保護環(huán)境、保障行車安全,挑戰(zhàn)這一工程奇跡?
彭立在最初就毅然下定決心:發(fā)揮紅軍長征精神,沿著紅軍足跡再創(chuàng)奇跡!
當回首這段艱辛歷程時,彭立說:“我們一路用紅軍長征精神鼓舞士氣,不僅因為我們的勘察路線沿著紅軍足跡而行,也不僅因為我們與彝族兄弟的碰撞和當年‘歃血為盟’的故事相似,最主要的是,我們需要用長征的精神挑戰(zhàn)這座工程奇跡!”
“三高”攔路虎:“三高美景”變成了勘察工作的“三高難度”
這里有一望無際的高原草原,“七擒孟獲”的故事世代流傳;
這里有如詩如畫的高原湖泊,美麗的彝海從此穿行而過;
這里有風景秀麗的高原濕地,菩薩崗上隨處可見成群的牦牛和羊駝悠閑的身影……
高原濕地
令無數(shù)人為之神往的拖烏山上,高原草甸、高原湖泊、高原濕地被世人譽為“三高美景”。在游客眼里美不勝收的拖烏山,其地形地貌卻成了勘察工作的“三高難度”,變成了三只“攔路虎”。
高地震——第一只攔路虎
石棉至菩薩崗路段北臨龍門山斷裂帶、南接安寧河斷裂帶,共有12條斷裂帶,地震烈度高達9度。據(jù)當?shù)氐卣鸩块T的研究結(jié)果顯示,這里未來一百年內(nèi)發(fā)生7級以上地震的概率在94%以上,地面的位錯可達到4.6米,而此處是整個四川盆地通到云貴高原、青藏高原的大通道,項目必須從橫斷上面經(jīng)過。除日本之外,全世界范圍內(nèi)幾乎沒有此先例,而日本采取的對策是修建純鋼橋。純鋼結(jié)構(gòu)的造價之高,雅瀘高速公路規(guī)模之大,是不現(xiàn)實的。
高落差——第二只攔路虎
石棉是拖烏山的埡口,海拔僅640米,而菩薩崗海拔高達3200米。線路要在短短46公里的距離內(nèi),從海拔600米攀越至3200米,相對高差達2600米,其長大縱坡在世界范圍內(nèi)堪稱之最。按照公路設計規(guī)范,為保證行駛安全,高速公路的縱坡不能超過3%,40公里最多能爬1200米,按照常規(guī),這幾乎是不能完成的任務。
一直以來,高速公路長大縱坡帶來的安全隱患就非常多。在美國,洛基山脈的高落差高速公路只設有兩個車道,且行駛速度嚴格控制在40-60公里/小時,卻也是事故頻發(fā);根據(jù)我國國家安全總局公布的數(shù)據(jù)顯示,交通事故多發(fā)路段一半以上都是長大縱坡,最具代表性的北京八達嶺高速、湖南韶關(guān)高速、福建九漳高速公路,而這幾條線路在運營幾年以后都被迫改線。
如何解決高落差下的線路爬升問題,是擺在設計人員面前最為重要的命題。
第三只攔路虎——高海拔
拖烏山海拔最高點達3500米,高海拔造成了拖烏山的季節(jié)性積雪、季節(jié)性冰凍。冬季道路結(jié)冰,加之地形陡峭,封路封山在所難免,大多數(shù)公路封路長達半年之久,非積雪冰凍季節(jié)也需分時段封山。而對于雅瀘高速公路的建設者們而言,四季暢通的、安全的高速公路才是他們的想法和目標。
正如彭總所言:“國家投入如此之大,我們希望為百姓提供一條全年暢通的公路,而不是總處于封山狀態(tài)的路,對國家財產(chǎn)和百姓的便捷出行負責。”
但是談何容易?按照設計規(guī)范,盤山路的橫坡不能小于7%,如遇路面積雪結(jié)冰,車輛時速低于80公里/小時,車輛就會往回滑,正常的行駛都無從談起;即便是在夏天,在7%的橫坡上車輛也必須保證在80公里/小時。這樣的氣候特征下高海拔帶來的季節(jié)性積雪、季節(jié)性冰凍又讓設計者們犯了難。
除了這三只“攔路虎”,攀西高原面臨的問題更加嚴峻:潘西高原地勢陡峭、山體巨大,又地處強震區(qū),地表破碎嚴重;一望無際的原始森林,基本上都是無人區(qū)。此外,不遠處密密麻麻的水電站、栗子坪紅杉樹自然保護區(qū)、大熊貓保護基地,都需要設計者們?nèi)ケWo、避開。
……
幾易其稿:終成“雙螺旋隧道”方案
工程地處環(huán)境極其復雜,設計方案要考量的因素非常多。為此,彭立和他的團隊開始了無數(shù)次的思考和探索,方案一次次被推翻、一次次修改、一次次完善……方案歷經(jīng)了無數(shù)次的修改與完善,過程只能用一個“難”字形容。
設計者們最初采用的是常規(guī)的盤山路方案。然而,當設計團隊第一次向業(yè)主做方案匯報時,彭立卻越聽越對盤山路方案沒有信心,認為盤山路的方案無法兼顧拖烏山上存在復雜問題,他毅然提出休會、重新修改方案的要求。會后,彭立立刻請來院里的老專家和相關(guān)技術(shù)負責人,開始了長達半個多月的“閉關(guān)修煉”。
研究中大家發(fā)現(xiàn),無論如何展線,盤山路的方案都無法在這么短的距離內(nèi)成功爬升,同時,地震帶、周圍生態(tài)環(huán)境問題也無法解決。就在這時,彭立第一次提出了螺旋隧道方案。
方案一經(jīng)提出,很多人非常擔憂,認為需要考慮的問題也很多。會上就有人提出了一個很常見的問題:通風問題如何解決?直隧道的通風尚且是個難題,何況是螺旋隧道,在360度的螺旋隧道里,風如何流動?為此,設計團隊與西南交通大學在理論測試的基礎上,聯(lián)合進行試驗,做了一個1:5的模型試驗,通過試驗再進行理論修正,從而確保了螺旋隧道通風問題的可行性。為此而做的課題還獲得了2013年公路學會的科技進步一等獎。
隨后,汶川地震發(fā)生了,巨大的災難讓設計者們悲痛之余又提高了對地震的重視和研究。設計團隊先后請了兩家地震研究機構(gòu)做了大量細致的研究工作,用來指導設計方案。同時,邀請了同濟大學和湖南大學與設計院做平行試驗,更是請來了我國唯一的地質(zhì)工程院士李萍做評審。經(jīng)過研究和討論,專家們一致認為在這樣的地質(zhì)條件下,太多的高架橋很難抵御地震的破壞,并通過了橋改隧的方案。
“每遇到一個問題,我們都是這樣通過反復的計算、試驗、驗證,去確保其可行和安全。”在不斷完善中,方案最終完善為雙螺旋隧道。
從山路十八彎的回頭展線到螺旋橋再到螺旋隧道,直到最后的“雙螺旋隧道方案”,歷時一年多,在地形地質(zhì)氣候環(huán)境如此復雜的地區(qū),兼顧大大小小的問題,拿出這樣一個令人滿意的方案,其過程異常艱難!這個過程中,要承受的最大的壓力是安全問題。安全也是交通工程最基礎、最重要的一個命題。每提出一個想法,每進行一次修改,都要百分百保證安全。
經(jīng)過艱苦的勘察與研究,彭立自信地表示:“為了道路的安全,考慮周邊動植物的生存問題,雙螺旋隧道是最好的選擇!”
在這個過程中,最讓彭立感動和自豪的,是湖南省設計院各個部門之間的團隊協(xié)作的精神。
由于地處山區(qū),山里的水排不出去,需要通過隧道排水,水運部門便積極出謀劃策,將水運技術(shù)運用到這一問題中,并給予了很好的解決;項目涉及到大量橋隧結(jié)合工程,只要有需要,部門之間沒有人推脫,大家一起分頭勘察,集中評審。
園林景觀和運輸安全工作并非湖南設計院負責,但是,院里景觀人員總是主動去現(xiàn)場拍攝照片、采集動植物標本,為景觀設計出謀劃策;交通安全部門的同事每次開會都來參與討論,提意見、想辦法,掃清交通安全死角。
彭建國院長、胡建華設計大師等院領導多次來到現(xiàn)場,一直非常關(guān)心項目的進展情況,由于大熊貓保護基地和當?shù)氐卣鹎闆r的特殊性,研究資料都是保密的,不向公眾公開。為了拿到這些資料、邀請專家,院長助理曾在現(xiàn)場一呆就是半年,奔走協(xié)調(diào)??偣墙▽?,項目勘察時已經(jīng)50多歲,帶著年輕人在項目上駐守了一年多,中間只回家一兩次,直到項目開工仍堅守在現(xiàn)場很長一段時間。這種齊心協(xié)力、團結(jié)奮戰(zhàn)的精神使得團隊的每個人員都能夠保證隨叫隨到、認真解決問題,很好地保證了工作效率。
除了耗費心血的案頭工作,艱苦的勘察工作也是一個不小的挑戰(zhàn)。尤其是原始森林里,山體陡峭,爬山必須借助樹和草,而原始森林里的草木經(jīng)常是枯朽了幾百年,已經(jīng)和土地脫離卻看不出來,勘察人員踩上去或抓住借力時,常常會踏空或抓空。在鐵寨子隧道出口處,有一段高差200米、水平距離200米的山路,彭立和同事用了2個小時才走完,往返就是4個小時。
川藏高原險峻地勢
一次,一位勘察人員在爬山時抓到了枯朽的樹枝,連人帶樹一起跌下了山,人沒有受什么傷,記錄本滾下山去,消失在茫茫原始森林中。后來,再爬山時,大家每個人之間都拉開10米的間隔,為的是一個人掉下去了,其他人還可以采取營救措施。這樣的事情在勘察時時有發(fā)生。
在原始森林里,僅憑記憶很難識別方向,勘察時經(jīng)常發(fā)生走了半天又轉(zhuǎn)回原地的現(xiàn)象。后來,每位勘察人員都配備了專業(yè)的GPS定位,為每塊石頭做好編號,一共給47塊石頭做了編號。還要為每塊石頭做分類,炸掉危險的,固定相對安全的,剩下的用鐵網(wǎng)固定好……這個過程花了很多的時間和精力。
勘察隊伍沿著紅軍的足跡,攀巖石、走峭壁,一塊石頭一塊石頭地去勘察,在原始森林里一走就是十幾天,在荒郊野嶺搭帳篷、起篝火煮面條……
這些重重困難,就是靠著一股不怕苦、不怕累的長征精神一路克服。
再結(jié)茶馬緣:修路是為了周邊一切生命生活得更加美好
雅西高速公路循著茶馬古道而行,雅安就是古老的川藏茶馬古道起點。川藏茶馬古道經(jīng)康定,西至拉薩,歷經(jīng)一千余年歲月滄桑。如今,茶馬古道上雖然再難覓成群結(jié)隊的馬幫身影和清脆悠揚的駝鈴聲,但留印在茶馬古道上的先人足跡和馬蹄烙印,卻給后輩留下了無盡的文化財富。彭立說,我們在設計過程中,以茶馬古道為靈感,力圖將雅瀘高速公路設計成一條有文化、有故事、美麗的公路藏彝文化通道,再結(jié)茶馬緣!
為什么要在這里修路架橋?這是彭立每開始一個新項目時都要問自己的一個問題。
公路建設要解決三個問題:第一,滿足人們的出行需求和行車體驗;第二,考慮周邊人們的正常生活;第三,兼顧周邊動植物的生存問題。這一設計理念,在雅瀘高速公路可謂體現(xiàn)得淋漓盡致。
雅瀘高速公路于2012年4月26日正式通車。五天后的勞動節(jié)假期,雅瀘高速公路上便人滿為患。攀枝花四季如春,是與海南島、北海齊名的三大避寒圣地之一,節(jié)假日大量的游客來此避暑,雅瀘高速公路通車后,大大緩解了此處的交通壓力,為往來行人帶來了便利;據(jù)了解,國慶期間,雅瀘高速公路共發(fā)生了2000多起違章駕駛情況。原來,雅瀘高速公路的沿途風光非常漂亮,很多人趁著假期慕名而來,沿途被風景甚至露臺吸引,停車駐足,甚至不惜被處罰。
彭立說,“堵車和違章不是好事,但從另一個角度來說,我也比較欣慰,說明雅瀘高速公路的確解決了很多人的出行,讓行走在路上的人有了良好的體驗,我們的努力是有價值的!”
彝族姑娘
公路周邊居民的生活問題,也是彭立在設計中非常重視的問題之一。當?shù)厥且妥寰奂?,有著游牧民族特殊的文化和生活習性。為了真正了解當?shù)匾妥灏傩盏男枨?,項目勘察前期曾挨家挨戶對彝族百姓做調(diào)研,充分尊重他們意愿的基礎上進行選線,并將很多便道保留為永久便道,為他們的出行帶來了很多便利;路線設計時還充分考慮了基本農(nóng)田、居民村落及學校、名勝古跡等,更好地為道路使用者服務,以及方便沿線居民生產(chǎn)和生活。
除了滿足車輛通行的基本要求,在與自然環(huán)境和諧統(tǒng)一,彭立也做了大量細致的工作,在景觀設計上,雅瀘高速充分借鑒并融合彝族文化中土褐色的主色調(diào),以紅色加以點綴。在線條上,選擇虛實線結(jié)合的搭配,與彝族歷史和茶馬古道的文化一脈相承。
在充分認識區(qū)域環(huán)境特性的基礎上,彭立堅持以植物防護為主的設計思想,做了大量的研究工作,經(jīng)過反復的選線,成功避開了栗子坪自然保護區(qū)和菩薩崗濕地,尤其是對大熊貓保護基地的研究,幾乎讓彭立變成了大熊貓保護專家。
從2006年第一次進入現(xiàn)場,直到2012年順利通車,彭立在雅瀘高速公路上輾轉(zhuǎn)往返了6、7個年頭。從2006年開始,元宵佳節(jié)后他的第一個行程總是雅西。記者從彭立的博客中看到,無論是前期勘察時對環(huán)境和地質(zhì)的研究,還是汶川地震時對抗震的關(guān)注、幾年來往返途中對風土人情和美景的沉醉,直到對雅安地震和四川暴雨災害時的擔憂,彭立對雅瀘高速公路的牽掛一刻也沒有停止。
記者隨彭立一行參觀雅瀘高速期間,沿途被雅瀘高速的三高美景所征服,沉浸在滎經(jīng)的叢林鎖霧、漢源的通透陽光、大渡河的蜿蜒奔騰、拖烏山的天地洞開,孟獲城的紅石、月亮湖的鮮花中……不禁再次回想起彭立提到的“重走長征路”。
是啊!上個世紀,我們的先輩們用近乎殘酷和執(zhí)拗的方式,在雪山草地上闖出一條路來,靠的就是一個信念:讓后代能夠在和平的環(huán)境下幸福地生活;
七年前,彭立和他的團隊,在如此復雜而困難的環(huán)境下,挑戰(zhàn)著惡劣的地形地質(zhì)和氣象條件,爬峭壁、勇闖原始森林,殫精竭慮、苦思冥想,為的,就是在這里開出一條天路,讓這里山不在高,路不再漫長;
今天,我們在雅瀘高速上縱情馳騁,沿途風景瑰麗,和平、幸福之上,又平添一份愜意。
這,也許就是我們的先輩們甘愿付出生命、我們可愛的路橋人甘灑青春熱血的初衷和動力吧!
當你懷揣著夢想通過這條高速公路走向遠方追尋幸福時,是否可以,向他們致以敬意……