青藏铁路新关角隧道

一、工程概况

该隧道长32.69km，设计时速160km/h，为双洞单线隧道，采用钻爆法施工，设11座斜井，长15.266km，设泄水洞1座，长8.06km，是我国首座长度超过30km的隧道。

该隧道自然环境极其恶劣，隧道洞（井）口平均海拔3600m，施工通风距离达5km，洞内氧气含量仅为平原地区的60%，施工环境保障面临极大挑战；地质条件极其复杂，密集断层束长3km，具极高地应力，变形控制难度大；岭脊段穿越长10km的高压富水灰岩地层，风险极高；高海拔特长隧道的运营通风、防灾疏散救援等运营安全保障极具挑战；特殊的自然和人文环境，较高的隧道工程难度，导致建设管理难度极大。

隧道的建成使运营线路长度由75.904km缩短为39.084km，运行时间由2小时缩短为20分钟，打通了控制青藏铁路运输的最大关口。采用长隧道从基底穿越青海南山，节省用地、退还土地资源效果极为显著；利用高原草甸移植存放进行地表恢复，投放PAC进行污水处理，达标排放，环保成就卓越。采用特长隧道，节约运营费用显著；采用自然通风和斜井隔板式施工通风等新技术，节能减排，节省投资。

工程于2007年11月开工建设，2014年12月竣工，总投资49.6095亿元。

关角隧道格尔木端洞口全景

二、科技创新与新技术应用

1.建立了高海拔特长隧道火灾救援站的模式和基于安全隧道供风、竖井均衡排烟的防灾疏散救援技术体系。

2.提出了高海拔铁路隧道运营中有害气体及粉尘浓度的容许值；论证了关角隧道运营通风采用自然通风方案的可行性。在设计中突破了“电力机车牵引，长度大于15km的客货共线铁路隧道应设置机械通风”的一般规定，取得了节省能耗和节约投资的良好效果。

3.针对高原缺氧的恶劣条件，开发了长斜井隔板式施工通风技术，实现了长距离、大风量、多工作面同时供风；设置节能型升温风箱，利用空压机循环水对冷空气加温，可提高施工作业区温度3～4℃。

风积砂地层施工效果

隧道内排烟风机房

4.为了解决高海拔地区长斜井出渣重车上坡污染严重的问题，研发了长斜井皮带运输机出渣系统技术，创新了钻爆法施工出渣运输作业模式。

5.针对风积砂地层围岩松散、易于坍塌的难题，研发了四台阶九步开挖法和相应的初期支护体系，提出了仰拱封闭距离小于16m的控制指标，有效防止了隧道塌方。

6.为了防止高水头富水围岩段施工中地下水突涌，确定了出水量预警值，开发了岩溶裂隙水顶水注浆系统技术。

7.针对挤压性围岩大变形的特点，提出了着重加强边墙的支护结构，加大边墙曲率，使横断面形状接近圆形，用锚杆加固围岩等措施。

隧道内排烟风机房

弃渣场

皮带机运输系统

三、获奖情况

1.获2016年度国际隧道与地下空间协会（ITA）重大工程奖。

2.获2016年度国际咨询工程师联合会（FIDIC）优秀工程奖。

3.获2016年度青海省科技进步一等奖。

4.获2016年度中国铁道学会科学技术一等奖。

5.获2013年度中国铁路工程总公司科学技术一等奖。

6.获2015年度中国铁道建筑总公司科学技术特等奖。

7.获2015～2016年度国家铁路局优秀工程设计一等奖。

8.获2015～2016年度国家铁路局优秀工程勘察一等奖。

9.获2016年度中国铁道建筑总公司优秀工程设计一等奖。

10.获2016年度中国铁道建筑总公司优秀工程勘察一等奖。

11.获2016年度中国施工企业管理协会科学技术特等奖。