5月15日，新晉高速韓口隧道被吉尼斯世界紀錄現(xiàn)場認證為世界最長的公路螺旋隧道。該隧道由河南省交通規(guī)劃設計研究院股份有限公司設計、中建路橋承建。

　　據(jù)介紹，新晉高速螺旋隧道群由9條隧道組成，沿太行山蜿蜒盤旋兩圈半，全長28公里。其中，本次被認定為世界最長公路螺旋隧道的韓口隧道全長4457米，在海拔784米至893米之間，進出口高差109米，最小轉(zhuǎn)彎半徑700米，具有單洞長、高差大、轉(zhuǎn)彎半徑小、盤旋圈數(shù)多等諸多特點。

　　新晉高速螺旋隧道群位于華北平原西部邊緣和太行山山嶺地帶，地勢呈北高南低，西高東低，路線自南向北跨越平原微丘區(qū)、重丘及山間盆地、深山區(qū)三個地貌單元，沿線海拔高度從70m到1730m，地形起伏極大。為解決這一難題，河南省交通規(guī)劃設計研究院項目設計團隊經(jīng)過多方案比選，最終選擇采取螺旋隧道群的方式進行設計，是目前世界上獨有的三層螺旋隧道群。

　　新晉高速是中國太行山脈連接豫晉兩省的重要高速通道，也是河南省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的一條重要的南北運輸通道，起于河南省新鄉(xiāng)市鳳泉區(qū)大塊鎮(zhèn)塊村營村，至山西省陵川縣古郊鄉(xiāng)營盤村，全長69.75公里，于2022年12月26日建成通車。新晉高速的建設有效帶動了太行山革命老區(qū)發(fā)展振興，對豫晉兩省的相互交通、物資流通、旅游發(fā)展、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到極大促進作用。

　　新聞多一點

　　新晉高速螺旋隧道群到底有多牛？

　　設研院此前在“交通戰(zhàn)略研究”微信公眾號發(fā)布了《新晉高速螺旋隧道群關(guān)鍵技術(shù)解析》報告文章。以下為報告全文：

　　新晉高速螺旋隧道群關(guān)鍵技術(shù)解析

　　□ 設研院軌道交通與地下工程設計院 高曉培 范占超

　　新晉高速塊村營至營盤（省界）段高速公路項目是河南省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的一條重要的南北運輸通道，于2022年12月26日正式建成通車。項目起于新鄉(xiāng)市紅旗區(qū)菏寶高速塊村營互通，與山西陵侯高速在省界營盤村相接，是連接豫、晉兩省的重要通道，全線采用雙向四車道高速公路標準建設，路線全長69.75公里。項目區(qū)域位于華北平原西部邊緣和太行山山嶺地帶，地勢呈北高南低，西高東低，路線自南向北跨越平原微丘區(qū)、重丘及山間盆地、深山區(qū)三個地貌單元，沿線海拔高度從70m到1730m，地形起伏極大。為解決這一難題，河南省交通規(guī)劃設計研究院項目設計團隊經(jīng)過多方案比選，最終選擇采取螺旋隧道群的方式進行設計，是目前世界上獨有的三層螺旋隧道群。

　　一、三層螺旋展線克服地形高差過大難題

　　項目末段位于太行山主脈的中南段，峰巒疊嶂，懸崖陡壁，海拔高度從800m到1730m，地勢起伏極大。其中新莊樞紐至終點段直線距離7km，設計高差780m，普通展線方式無法滿足需求。經(jīng)過多方案比選，最終采取螺旋隧道群的方式進行展線，減小縱坡，克服高差。螺旋隧道群段路線長度28km，設計速度80km/h，共設置隧道18.1km/9座，沿轎頂山進行三層螺旋展線，最小半徑700m，最大縱坡3.95%，最小縱坡1.5%，是目前世界上獨有的三層螺旋隧道群。

　　二、專項設計確保結(jié)構(gòu)物交叉安全

　　項目螺旋展線方式造成主線豎向多處疊合交叉，其中南馬鞍隧道與韓口隧道交叉（垂直高差343米）、柳園隧道與轎頂山隧道交叉（垂直高差156.8米），蒿坪隧道與石板坡二號大橋交叉（垂直高差55.3米），橋梁樁基與隧道最近處約9米，蒿坪隧道下穿金牛寺服務區(qū)及金牛寺村（垂直高差111.9米）。設計時針對構(gòu)造物豎向疊合相交特點，同時考慮結(jié)構(gòu)交叉施工擾動工況，開展優(yōu)化橋梁跨徑、樁基計算、控制爆破等專項方案設計，確保交叉結(jié)構(gòu)物安全。

　　三、動態(tài)設計穿越多種不良地質(zhì)

　　項目所在太行山區(qū)由于多次構(gòu)造活動形成了復雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，泥巖、砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、灰?guī)r多種巖性分層或互層分布，巖層傾角5~6°，傾角較小。存在水平巖層、巖溶、斷層、危巖體等多種不良地質(zhì)。

　　1 水平巖層

　　項目區(qū)巖層近似水平，隧道開挖時，頂部不穩(wěn)定塊體易沿軟弱結(jié)構(gòu)面或夾層剪切錯位、拉裂墜落，受到爆破振動和開挖擾動后，隧道頂部易掉塊、形成超挖、塌方，形成門架形狀，嚴重改變結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，容易引起巖體的應力集中現(xiàn)象，造成安全事故，對施工安全威脅較大。如圖為白楝樹隧道洞內(nèi)開挖后拱頂整塊坍塌，長度20米。施工過程中采用超前支護、優(yōu)化控制爆破參數(shù)、開挖后弱找頂、重視初噴、調(diào)整錨桿角度等措施解決相關(guān)技術(shù)難題。

　　2 巖溶

　　項目區(qū)地層巖性以灰?guī)r為主，隧道開挖過程中出現(xiàn)大量巖溶溶洞，嚴重影響施工及運營的安全。如王莽嶺隧道溶洞涌水，造成隧道內(nèi)積水30萬方，施工中針對問題采取“固（加強支護結(jié)構(gòu)）、跨（下部橋梁跨越）、防（上部回填透水材料防落石）、排（保證系統(tǒng)排水能力）”等經(jīng)濟有效的措施，解決了隧道工程難題。

　　3 洞口危巖體

　　項目區(qū)地形陡峭，大部分隧道進洞坡面近似90°，巖體經(jīng)過多年風化形成大量的危巖體，嚴重影響隧道施工以及后期運營的安全。針對這種情況在設計過程中，設計人員攀藤攬葛，逐一排查，根據(jù)實際情況分別采取清除危巖、主動防護網(wǎng)、被動防護網(wǎng)以及預應力錨索加固、設置倒削竹洞門等措施，確保隧道順利進洞及洞口施工安全。

　　4 突涌水

　　隧道群穿越多個斷層破碎帶，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，圍巖穩(wěn)定性較差，地下水發(fā)育，施工過程中多處出現(xiàn)突涌水現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況采用全斷面深孔預注漿進行堵水以及加強襯砌支護，確保施工安全，同時襯砌背后增加排水系統(tǒng)便于排出巖體水，通過“堵、排”相結(jié)合措施確保證隧道施工及運營安全。

　　四、多坐標帶轉(zhuǎn)換為工程貫通保駕護航

　　項目起點位于華北平原，地面海拔高度70米；終點為太行深山，地面海拔高度1730米，起、終點自然高差1660米，設計高差1210米，其中螺旋隧道群段設計高差780米。由于山區(qū)段測量變形大，投影面多，在測設過程中設計了6個獨立的坐標系，相鄰坐標段設置兩個以上公用點，并給出轉(zhuǎn)換參數(shù)，最終實現(xiàn)測區(qū)內(nèi)投影長度變形值≤2.5cm/km，大型構(gòu)造物投影長度變形值≤1cm/km，確保設計坐標精度滿足要求，保障工程高質(zhì)量施工。

　　五、統(tǒng)籌考慮隧道群通風消防實現(xiàn)節(jié)能節(jié)地

　　1 通風

　　隧道群路段隧道均為長、特長隧道，且均為單向坡，坡度為2.5%，坡度較大且隧道線型多為曲線，最小半徑700m，部分隧道洞口間距不足50m，相鄰隧道存在污染物竄流的問題。設計中統(tǒng)籌考慮部分隧道通風系統(tǒng)，將多個隧道（白楝樹隧道與蒿坪隧道、轎頂山隧道與南馬鞍隧道）按一個隧道進行通風系統(tǒng)設計，采用射流風機和通道通風相結(jié)合的方式進行通風。另外考慮到隧道進出口高差大這一有利因素，研究自然風的有效利用，結(jié)合坡度差異性配置通風設備，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗。

　　2 消防

　　由于地形陡峭，隧道洞口大多為近垂直的坡面，部分隧道洞口間距較小，消防水池受地形、地貌限制無法施做，且水源補給難度較大。在設計過程中，針對相關(guān)情況進行逐一排查，經(jīng)多方案比選，最終采用設置增壓設備的穩(wěn)高壓消防供水系統(tǒng)以及多種供水水源的設計方案，為保證隧道安全運營提供了有力支持，同時部分隧道共用消防水池，解決了消防水池選址、用地難題，節(jié)約占地24畝。

　　六、多措并舉助力長大下坡隧道群運營安全

　　項目作為豫晉兩省重要通道，車流量大。螺旋隧道群展線段為28km長下坡路段，橋隧比82.3%，最大縱坡3.95%，最小縱坡1.5%，平均縱坡2.78%，且雨、霧天氣較多，道路的運營安全面臨嚴重挑戰(zhàn)。設計中通過在小半徑位置增加主動發(fā)光標志、減速標線等安全設施，洞口設置彩色路面、遮光棚，設置霧區(qū)行車安全主動誘導系統(tǒng)等措施為行駛車輛提供安全誘導。同時克服復雜地形限制設置避險車道（LK61+800）、停車區(qū)（K45+700）等設施，在緊急情況時為車輛遇提供自救服務；考慮到隧道內(nèi)如遇緊急事故救援無法及時到達情況，在柳園隧道（LK59+933）、南馬鞍隧道（LK66+363）設置兩處應急救援輔助通道，多種措施相結(jié)合確保項目的運營安全。

　　七、結(jié)語

　　新晉高速塊村營至營盤（省界）段高速公路的建成通車，將進一步完善優(yōu)化我省高速公路網(wǎng)布局，增強河南北部高速公路網(wǎng)的互補性，打通全省南北運輸走廊，促進南太行旅游業(yè)的發(fā)展，加強晉豫兩省之間的聯(lián)系，為沿線地區(qū)的經(jīng)濟快速發(fā)展創(chuàng)造更好的基礎條件。同時，大高差螺旋隧道群的設計和應用，也為設研院后續(xù)開展山區(qū)項目積累了寶貴經(jīng)驗和技術(shù)優(yōu)勢。