雁門關隧道(二連浩特—廣州高速公路雁門關隧道)

雁門關隧道（Yanmenguan Tunnel），是中國山西省忻州市代縣境內穿山通道，位於恆山山脈西段馬場梁山嶺之下，是國道主幹線“五縱七橫”之一縱——二連浩特—河口公路中的重要組成部分，也是山西省規劃的“三縱八橫”公路網中大同—運城高速公路（二連浩特—廣州高速公路的一段）的咽喉工程。

雁門關隧道於2001年5月18日動工興建並舉行奠基儀式；於2002年12月24日全線貫通；於2003年9月28日通車運營。

雁門關隧道線路北起新廣武收費站，下穿馬場梁山，南至代縣收費站；隧道全長10395米；路面為雙向四車道高速公路，設計速度為80千米/小時，項目總投資5.25億元人民幣。

基本介紹

• 中文名：雁門關隧道
• 外文名：Yanmenguan Tunnel
• 開工時間：2001年5月18日
• 所屬地區：中國山西省
• 長度：10395 m
• 投用時間：2003年9月28日
• 車道規模：雙向四車道
• 設計速度：80 km/h
• 起止位置：新廣武收費站、代縣收費站
• 途經線路：二連浩特—廣州高速公路
• 設計單位：中交第一公路勘測設計研究院
• 管理機構：山西省交通運輸廳

建設歷程

1998年11月至2000年4月，雁門關隧道先後推出“東線”、“西線”兩套方案。

2000年11月，雁門關隧道推出中線方案，後經專家反覆論證比較，最終敲定中線進洞方案。

2001年5月18日，雁門關隧道舉行奠基儀式。6月，雁門關隧道7條施工便道全部竣工。9月18日，施工方從南北兩端同時進場施工。

2002年12月24日，雁門關隧道貫通。

2003年9月18日，雁門關隧道各系統安裝、調試完畢。9月28日，雁門關隧道竣工通車

2005年6月，雁門關隧道通過原中華人民共和國交通部竣工驗收。

雁門關隧道日景

隧道位置

雁門關隧道位於中國山西省忻州市代縣境內，地處恆山山脈西段馬場梁；隧道線路北起二連浩特—廣州高速公路（國家高速G55）新廣武收費站，南至代縣收費站；途經該隧道的線路為二連浩特—廣州高速公路（國家高速G55）。

隧道設計

隧道結構

整體布局

雁門關隧道主要由左線隧道、右線隧道等組成；隧道主線呈西北至東南方向布置。

設計理念

雁門關隧道洞門作了景觀設計，洞口採用削竹式和端牆式洞門，既簡捷雄偉，又與周邊地形、景觀協調一致，隧道口上方刻有“雁門通天、廣武飛虹、南北通衢、天衍行舟”16個大字，以體現代縣當地的“雁門文化”。

設計特點

隧道參數

技術標準

組成參數

硬體設施

設施類別		具體設定
通風設施		雁門關隧道通風方式採用右線設單豎井，左線設雙豎井送排式與射流風機相結合的分段縱向通風方式，結合通風方式設定了六套風速風向檢測器，射流風機由監控系統區域控制器接入風機啟動櫃，啟動櫃輸出信號再與風機相連。軸流風機採用變頻調速控制器進行控制。
照明設施		雁門關隧道內照明採用高壓鈉燈，基本照明按兩側交錯式布燈。緊急停車帶選用雙管螢光燈，人行橫洞採用普通吸頂燈。照明控制採用程控加手控的控制方式。
消防設施	基本設施	雁門關隧道內消防設計採用以防為主，消防結合原則。在隧道內每隔50米設一組消防箱，箱內設定了水成膜泡沫滅火裝置、滅火器、消火栓等。隧道內共設206組消防箱，在緊急停車帶和隧道洞口處還設定了給水栓。
	報警設施	雁門關隧道內報警設備由線性光纖感溫火災自動探測器與手動報警器組成，手動報警器設定間距50米。隧道內報警設備應確保迅速檢出火災並進行報警，由控制中心確認並實施滅火行動，力求將火災消滅於初期階段。
監控系統		雁門關隧道內監控系統採用集散式控制方式。中央控制系統是一台奔騰級伺服器和4台工作站（工控機）組成匯流排式乙太網，另通過一台路由器與路段監控中心（或分中心）計算機網路聯網，組成廣域網。傳輸方式為光纖傳輸。控制室由控制台、模擬屏、設備間組成。
供配電設施	供電設施	雁門關隧道內供電由忻州市供電局棗林、北關兩座110千伏變電站出35千伏專線至隧道南口，構成雙迴路供電。在隧道南口建35千伏/10千伏總降壓變電站及一座10千伏/0.4千伏變電站，10千伏電纜出線經隧道供給洞中兩座箱式變電站、北洞口10千伏/0.4千伏變電站及新莊隧道箱式變電站，10千伏架空出線供給山頂風機房10千伏/0. 4千伏變電站。
	閉路電視	雁門關隧道內每200米布設一處固定式黑白攝像機，在洞口外約50米處設雲台式彩色攝像機一台，其傳輸採用視頻電纜和光纜結合方式。
緊急電話		雁門關隧道內每300米布設一部緊急電話分機，採用電纜匯流排傳輸方式。
信號系統		雁門關隧道洞口、車行洞口設信號燈，其控制方式為控制室遙控與現場手動控制。
檢測系統		雁門關隧道進口處設定有可變限速標誌，左右線各一套，隧道內還設定了十套COVI（CO檢測器）檢測系統，二十套環形線圈車流檢測器。
廣播系統		雁門關隧道內廣播系統採用無線廣播設備，在隧道內架設泄露電纜，司機利用車載廣播接收機接收廣播信號，頻率設在調頻88~104兆赫之間。
通信系統		雁門關隧道內設有移動通信系統，整個隧道的覆蓋採用“集群基站+光纜+中繼站+泄露電纜”的方式來實現系統的轉發及功率放大，其中中繼站、光纜、泄露電纜可與廣播系統合用。
管理站		雁門關隧道北口設有隧道管理站一處，對隧道運營進行集中而及時的管理，南洞口僅設有功能用房，如降壓站、配電房、水泵房等。風機房以及相應配電房設定在山上豎井口處。
參考資料：

運營情況

票制票價

截至2020年1月1日，雁門關隧道收費標準如下：

車型	類別	收費標準
一類車	9座（含）以下客車	1.0元/千米
	4.5噸以下2軸貨車	1.0元/千米
二類車	10座至19座客車	1.4元/千米
	4.5噸以上2軸貨車	1.4元/千米
三類車	20座至39座客車	2.1元/千米
	3軸貨車	2.1元/千米
四類車	40座以上客車	3.8元/千米
	4軸貨車	3.8元/千米
五類車	/	/
	5軸貨車	5.7元/千米
六類車	/	/
	6軸貨車	7.0元/千米
參考資料：

通行事項

截至2013年9月，雁門關隧道限速70千米/小時；隧道南北35千米坡道路段限速80千米/小時。

建設成果

技術難題

• 建設難題

雁門關隧道施工中主要遇到以下難題：

1.地質複雜：雁門關隧道進口段地質結構複雜多變，隧道通過處主要為泥頁岩、斜長角閃岩、黑雲角閃斜長片麻岩、輝綠岩、變質花崗岩等，由於受地質構造影響嚴重，節理髮育，岩體破碎。隧道多次穿越斷層破碎帶、膨脹性軟岩、片理、岩溶等不良地質段。

2.地下水豐富：雁門關隧道開挖時多處出現湧水段，左右線日湧水量達到2400立方米 ，因為是反坡排水，施工難度大。

3.雁門關隧道隧址區冬期長，氣侯寒冷：冬期施工長達10個月，最低氣溫可達零下30攝氏度。

4.雁門關隧道施工工期緊，任務重。

• 技術創新

雁門關隧道主要取得以下技術創新：

１.首次提出並成功套用了“綜合參數和長短結合”的預報方法，採用“波速和電阻率”的最佳參數組合、“TSP地震預報法和瞬變脈衝電磁法”等總結出隧道不同災害體的判譯方法，提高了預報精度。

２.提出並全面套用了施工階段隧道內輪廓量測和無損探測初期支護和二次襯砌厚度的方法，有效地控制了隧道施工質量。

３.套用CFD技術，對公路隧道通風系統中的彎曲風道、縮徑段、擴徑段、三通、短道、連通道等局部效應以及交叉污染，進行了數值模擬，得出了大量有價值的通風設計參數，為完善現有《公路隧道通風照明設計規範》提供了重要的參考依據。

４.首次在公路隧道中採用水噴霧防火水幕作為一種防火措施，解決了消防管道防凍問題，有利於長大隧道的防災救災，提高了隧道防災抗災水平。

５.採用“耐高壓厚壁異徑管與上托盤式止水法”解決了隧道湧水問題。該方法對雁門關隧道YK110+930右側3號豎井湧水治理既是一項重大技術創新，又是一項發明，具有較高的推廣套用價值。該項技術解決了施工過程中5000立方米的湧水問題，將水控制在隧道頂部，形成日補給量為7500立方米/天的“地下水庫”，並利用偏心式高壓蝶閥控制地下水可以隨時輸送到隧道各消防用水處，為隧道消防提供了保障，同時也保護了雁門關地區的生態環境。

６.採用“全周邊注漿法”治理了隧道碎屑流，採用錨桿、框架錨索和護面牆綜合技術對風化深度大、風化作用強的古老變質岩體高危邊坡病害進行了處置，利用“雙液漿噴封技術”對軟化泥頁岩段隧道失穩病害進行了處置，用“EVA複合式防水板加超前小導管注漿法”對隧道拱頂淋、湧水病害進行了處置，採用“鋼拱濕噴綜合技術”對隧道塌方進行了處置。

７.超前長管棚注漿預支護技術。雁門關隧道地質結構複雜，圍岩差，13條斷層穿越洞軸線，施工時局部地段可能出現大的坍塌和涌突水現象，採用長管棚雙液注漿堵水及超前預支護技術，安全順利地通過斷層涌突水地段。

８.電腦控制的三臂式鑽孔台車鑽孔和光面爆破技術。根據鑽孔台車鑽孔爆破狀況和開挖斷面以及圍岩類別設計出不同圍岩狀態下的爆破參數，並嚴格按照鑽爆設計布眼、裝藥和起爆，爆破後輪廓圓順，較好地控制了超欠挖，降低了工程成本，提高了經濟效益，減少了對圍岩的擾動，確保了施工安全，同時也減少了每個循環作業時間，加快了施工進度。

９.圍岩變形量測技術。採用伸縮感測器及收斂計進行圍岩量測，根據現場量測信息反饋，對原支護設計進行修正和選擇恰當的支護時間，確保施工安全。

10.斷面測量技術。採用先進的雷射斷面掃瞄器對隧道開挖斷面、初期支護斷面和二次襯砌斷面進行檢測，通過斷面掃描，檢測開挖輪廓超欠挖和初期支護、二次襯砌的厚度和淨空，對工程質量進行監控，該技術對控制隧道超、欠挖效果尤為明顯。

11.初期支護噴射混凝土採用濕噴技術。濕式噴射混凝土方法明顯優點是生產率高、粉塵含量小、回彈量小、強度高、質量好。比普通潮噴回彈量減少20%～30%，經濟效益得到提高，粉塵含量明顯降低，改善了工作環境，同時也提高了生產效率。

科研成果

技術名稱	所獲獎項
《雁門關長大隧道建設與運營管理成套技術研究》	2005年山西省科技進步一等獎
《雁門關隧道監控系統研究》	2005年山西省科技進步二等獎
參考資料：

榮譽表彰

工程名稱	所獲榮譽
山西新原高速公路雁門關隧道	2004年度山西省"汾水杯獎"
	2005年度山西省首屆"太行杯"
	2005年中國建設工程魯班獎（國家優質工程）
	2006年第六屆中國土木工程詹天佑獎
參考資料：

價值意義

雁門關隧道的建設對促進中國中西部地區經濟發展，加快山西省改革開放的步伐，改善項目所在地的投資環境，縮小與發達地區經濟發展水平的差距，有著非常重要的意義。（中國土木工程學會 評）