（記者張仕珍 西安報道）大道出天山，通達四海間。近日，世界最長高速公路隧道——新疆天山勝利隧道正式投入運營。這條穿越天山腹地的"地下巨龍"，將烏魯木齊至南疆庫爾勒的行車時間從7小時大幅縮短至3.5小時，20分鐘即可穿越天山腹地，徹底改寫了天山千年的地理敘事。而在這項堪稱"世界級超級工程"的背後，位於陝西西安的長安大學科研團隊以硬核科技實力，攻克了多項世界性建設難題，為隧道順利貫通提供了關鍵支撐。
創新破解隧道建設難題 工期大幅縮短
天山勝利隧道被稱為「世界上最難的隧道之一」，全長22.13公里，若按傳統施工方法，至少需要10年才能打通。但在科技的加持下，該隧道僅用52個月便實現了建成高寒地區超長隧道的創舉。
建設過程中，面臨超長、超埋深、極端地質條件、惡劣環境等多重難題，高地應力、高地震烈度、高寒、高海拔、缺氧等重重挑戰，長安大學陳建勳、沙愛民等5個教師團隊攻堅克難開展科技攻關，為這條「穿山巨龍」的誕生和運維貢獻「長大」方案。
據了解，天山勝利隧道穿越16條地質斷裂帶，在高地應力、高地震烈度影響下，極易引發大規模突泥涌水、塌方等災害。陳建勳教授團隊通過研究，探明了隧道穿越斷裂帶施工力學響應特徵，評價了隧道全壽命周期結構安全穩定性，為隧道安全快速施工和結構長期穩定提供了理論依據和指導。該團隊還研發了高寒高海拔深大豎井井口和井底支護結構力學特性長期無綫監測和智慧感知系統，提出了豎井施工涌水災害主-被動防控技術，實現了高寒高海拔深大豎井涌水災害防控和安全快速建設的目標。
王亞瓊教授團隊構建的「巷道+壓入式通風+射流風機導流+掌子面綜合除塵」組合通風方式和施工通風智能控制系統，則實現了通風節能，保障了天山勝利隧道的施工安全，提高了施工效率。
隧道防凍害路面抗滑 保障極端環境運維安全
天山勝利隧道貫穿天山南北，氣候寒冷，極端最低氣溫為-41.5℃，海拔高度為3800-4558m，面對高寒、高海拔、降雨、冰雪融水補給等極端環境，如何在漫長的冬季確保隧道運維安全，隧道防凍害和路面抗滑是亟需解決的關鍵難題。
為此，陳建勳教授團隊開展了高寒高海拔超長隧道溫度場演化規律、凍害預測預警及凍害防控關鍵技術研究。自主研發隧道排水溝水溫水量感知系統，研究隧道中心水溝溫度場及水流量演化規律，實現了中心水溝凍害風險智能預警；同時，探明了隧道洞外氣象變化特徵，建立考慮豎井通風的隧道氣-固耦合傳熱計算模型，揭示了隧道溫度場時空演化規律；並釐清了防凍保溫層鋪設對隧道溫度場變化的影響，給出隧道防凍保溫合理化建議，為天山勝利隧道凍害防控提供了理論依據和技術支撐。
在路面抗滑方面，沙愛民教授團隊開展了高寒、高海拔超長隧道路面施工質量控制與服役性能提升關鍵技術研究。通過優化路面材料與結構設計，設計適用於高寒、高海拔隧道的耐久抗滑路面材料；提出適應超長隧道環境的溫拌、耐久施工技術，顯著改善隧道內施工安全與作業環境。引入路表紋理精細化檢測與性能分析方法，研究超長隧道路面長期服役抗滑性能演變機制。該成果亦為我國高寒、高海拔地區超長隧道路面工程建設與運維提供了示範和參考。
守護天山生態 科技文化結合
作為穿越高寒生態敏感區的世界級工程，天山勝利隧道工程建設中引發的環境擾動具有顯著的隱蔽性與不可逆風險。對此，長安大學包衛星教授團隊依託「冰川生態脆弱區高速公路綠色施工關鍵技術研究及示範」項目開展研究，為實現天山勝利隧道的綠色環保施工貢獻力量。
針對超長公路隧道行駛中易產生視覺疲勞和心理緊張的問題，長安大學葉飛教授團隊將工程技術與人文精神相結合，完美融入中國傳統文化與新疆特色景觀元素。隧道入口的"闕門"莊重大氣，隧道壁面上雪山、湖泊、胡楊、草甸、花海等新疆特色圖景，優化了駕駛人的視覺感受與空間感知，增強駕駛安全與舒適性。
"天山勝利隧道的建成，是長安大學『把論文寫在祖國大地上'的生動實踐。"長安大學相關負責人表示，這項世界級工程的成功，彰顯了中國在超級隧道建設領域的科技實力，未來，長安大學將繼續發揮科研優勢，為科技強國、交通強國建設貢獻「長大」科技力量。
