智隧常安探天台，万物互联通秦川 | 长安大学暑期社会实践队赴天台山隧道实地研学

千古百业兴,先行在交通。交通运输是国民经济的基础命脉,是经济发展的先行官,总书记在二十大报告中强调:“要建设更多更先进的航空枢纽、更完善的综合交通运输系统,加快建设交通强国。”总书记同时强调以学铸魂,以学增智,以学正风,以学促干上下功夫见实效。为贯彻落实总书记的殷殷嘱托,更好地了解隧道工程的智慧建设、监测及养护水平,探索隧道工程未来发展方向,学习隧道相关知识、锻炼创新创业本领,进而服务于“挑战杯”大学生创业计划竞赛,长安大学“智隧常安”暑期社会实践队于7月24日至7月28日在长安大学教育部工程研究中心、西安环城北路隧道、西安浐灞隧道,天台山隧道群开展暑期社会实践活动。

积累实践技能,锻炼研学本领 | 公路大型结构安全教育部工程研究中心研学

为积累相关隧道研学实践经验,7月24日至25日实践团队成员来到长安大学公路大型结构安全教育部工程研究中心参观学习。团队成员首先走进了隧道通风实验室,在工作人员的带领下参观了港珠澳水下海底隧道等工程的通风和照明模型。隧道内的传感器,可对风速、温度、以及气体浓度进行实时监测,通过控制通风系统,为驾驶人员提供了舒适、安全、畅通的行车环境。

 

 

团队成员参观隧道通风模型

 

 

学习模型控制系统组成

 

 

团队成员学习试验仪器和流程

 

 

团队成员组装隧道衬砌

随后在研究人员的带领下,团队成员参观学习了隧道开挖模型试验。实践团队成员学习了隧道的衬砌结构(隧道的支护结构)组成,尝试按支护步骤拼装衬砌。通过创新地应用衬砌的模拟达到了模拟分步支护的目的。

实践队员积极参与试验,感受隧道模型试验的科学与严谨。实践队员参与了模型箱填土、填土的压实、地表百分表的埋设、记录试验数据等重要试验过程。通过实践,对隧道开挖的施工过程有了深刻的理解,学习了模型试验的步骤和数据采集方法,同时感受到科研工作人员的艰辛与严谨。

 

 

团队成员压实填土

 

 

团队成员安装位移监测仪器

实践团队成员亲身感受到了地下工程的神秘与挑战。在此次实践活动中,团队成员积累实践技能,锻炼研学本领的同时提升了科学素养,开拓了探索视野。

研学热身,市内隧道初探索 | 西安浐灞隧道以及西安环城北隧道考察

 

 

团队成员观摩浐灞隧道

浐灞隧道是西安市首条过河隧道与综合管廊合建工程;西安市首个涉及河床深厚淤泥层施工项目。7月26日上午实践团队在学习浐灞隧道施工过程后,实地参观了浐灞隧道的内部结构及其配套设施。学习了隧道结构形式、附属设施、运营管理等方面的知识,对隧道工程有更深入的理解。

下午,实践团队来到了西安环城北路隧道。西安环城北路隧道位于西安火车站候车楼以南、城河隧洞以北的中间地带,长468米,加上东、西引道全长1010米,是解放以来西安市最大的道路隧道工程。随着它的建成,西安市的第一外环路全线贯通,对缓解西安市市内交通堵塞状况,改善城市道路交通改善运输条件,具有重要意义。实践团队在西安环城北路隧道观察了隧道的结构特征,对断面形式、断面尺寸、配套设施等进行了调研。

 

 

队员在环城北路隧道外合影

通过此次对西安市内环城北路隧道和浐灞隧道的考察,团队成员积累了许多关于室内隧道安全监测的知识同时了解到城市中隧道日常维护的难点。实践队员认识到城市便捷发达的交通网络不是一蹴而就的,需要创新技术的不断跟进和万千劳动者的默默付出。

走进“超级工程”,探访物联智隧 | 秦岭天台山隧道群研学

秦岭山脉连绵起伏、山高水长,蜿蜒几百里。这里曾是历史上唐代商道的交通大动脉,如今,成为了国家级重要交通设施——秦岭天台山隧道群的所在地。秦岭天台山隧道群位于中国陕西省和甘肃省交界处,自北向南穿越秦岭山脉主脊,全长32公里桥隧占比达到98.1%,是世界公路隧道工程量和建设规模最大的隧道群。其中,秦岭天台山特长隧道全长 15.56 km,总投资34.13 亿元,为双向6 车道分离式隧道。该隧道最大埋深 973 m,相于深入地下 314 层楼高;施工中钢材用量5.6万吨,相当于8 座埃菲尔铁塔;混凝土用量126 万立方米,相当于21 个“水立方”,出渣量约517 万立方米,按高度1 m 折算,相当于723 个标准足球场的面积。

秦岭天台山超长隧道群具有“超长、多车道、长纵坡、高桥隧比、大埋深、生态敏感”等显著工程特征,完成了多项新技术的推广应用和实施,取得了良好的科技示范应用效果。为更好地了解和探索该隧道群,7月27日至28日“智隧常安“社会实践团队在李尧老师的带领下迈入了这片神秘的山脉。

 

 

秦岭天台山隧道

7月27日指导老师长安大学公路学院副教授,长安大学青年“长安学者”,公路学院学科责任教授,隧道工程系副主任李尧向队员介绍了隧道洞口的开挖方法。他利用示意图和隧道群中的实例,生动地向学生们介绍了隧道管棚支护、洞门、衬砌等重要结构或措施的作用原理和施工要点。通过实地讲解,团队成员深入了解隧道结构的组成、特征、施工方法和难点。

 

 

指导老师向队员讲述抗滑桩 

 

 

指导老师向队员讲述重力式挡土墙

李尧老师的实地讲解让团队成员在理论知识的基础上更深入地了解了书本上知识在工程中的应用。同时,为学生们提供了与交流、学习和思考的机会,激发了团队成员对专业知识的学习热情。

7月28日在参观天台隧道主隧前,天台山隧道管理中心工作人员为团队成员详细介绍了隧道群应急疏散平面图、应急救援方案及措施、各类救援器械的使用场景和使用方法,团队成员深刻理解了超级工程中安全和应急救援工作的重要性。同时学习安全知识,了解疏散位置做好研学中应对突发情况的准备

 

 

团队成员学习隧道内应急疏散通道布局   

 

 

团队成员学习消防应急设备

在天台山隧道管理中心工作人员的带领下,团队成员参观了世界建设规模最大的隧道——秦岭天台山隧道,学习了三车道公路隧道的结构设计与施工难点、隧道照明设施组成、隧道通风系统组成、隧道疏散及救援设施组成和监控设施组成,对隧道工程的建设和运营管理有了更深的理解和认识,为我国隧道建设与管理运营所取得的成就感到自豪,并深感作为公路行业后备军的责任与光荣。

 

 

团队成员隧道内参观

在隧道总风机房内,通过天台山隧道管理中心工作人员的介绍,团队成员了解到秦岭天台山特长隧道设计采用“两斜井+一竖井”分四段纵向分段送排式通风方案,分别设1号斜井、2号竖井、3号斜井及3座地下风机房、各8条联络通风道连接左右线隧道;使用的大型轴流风机采用直接传动方式,具有功率大、耐高温、供风量大的特点,能完全满足隧道在各种不同工作状态下的需要。

 

 

团队成员参观隧道风控系统

实践团队在工作人员的带领下进入天台山隧道管理中心参观,团队成员在调研学习中了解到这条隧道具“超长、多车道、长纵坡、高桥隧比、大埋深、生态敏感”等显著工程特征。秦岭天台山隧道群全长32公里,共设置10座隧道,其中特长隧道2座、长隧道5座、中隧道3座,总投资达24.5亿元,其工程量位居世界公路隧道第一。隧道内均为分离式单洞三车道隧道,而其中特长隧道全长达到15.56公里,是世界上最长的六车道公路隧道。隧道内平均纵坡为1.8%,最大纵坡达2.38%,是世界超长距离连续纵坡隧道群。隧道内最大埋深达973米,建筑限界14米,净高5米,建设规模居世界第一,刷新了中国公路建设新高度。在施工过程中岩爆、突涌水等工程灾害风险突出,隧道群下穿嘉陵江源头,毗邻国家级森林公园等生态敏感区,弃渣量大,环境保护、水土保持要求高,在建设过程中始终围绕“安全智慧运营、绿色自然节能、新型支护体系、机械快速施工、生态环境保护”5大方向,打造出安全绿色科技示范工程,秦岭天台山超长隧道群成为陕西省首个交通科技示范类工程。

 

 

团队成员观看秦岭天台山隧道群介绍视频

隧道群交通容量大,满足隧道通风、照明运营能耗巨大,运营安全风险高,防灾救援要求高,天台山隧道管理中心为天台山隧道群建立了大数据监测系统。系统详细记录了隧道每日天气、车流量、事故、能耗、道路及设备维护等详情,通过物联感知和系统融合,实现了从传统的“故障修”到“状态修”的创新转变。体现出智能隧道中多维度监控系统和大数据融合的发展趋势。

隧道内设有温度湿度物联网采集系统,管理人员可在手机app上查看隧道温度、湿度等监测数据,当各项数据低于下限值系统还会自动提示责任人,提前做好各项应急预案。隧道内还设置有红外车辆自遇感知预警系统,当有车辆占用应急车道时便会自动开启声光、语音报警设备,对后方来车进行预警提示,可有效防止交通事故。

 

 

工作人员向队员讲解隧道大数据监测系统

实践团队在监控中心参观时,隧道内有一辆小客车突然停靠在隧道超车道,情况紧急。管理中心工作人员迅速采取措施,通过多种方式联系车辆驾驶员和乘客,了解停车原因并采取紧急疏散措施,保障了隧道内车辆的安全。这一突发事件加深了实践团队成员对隧道运营安全的理解,对工作人员沉着冷静、处置果断的专业素养心生敬佩。

通过此次实地探访学习活动,队员深入了解了秦岭天台山隧道工程建设和运营难点,学习了工程背后的科技支撑和技术创新,同时也见证了天台山隧道群管理人员的应急处突能力。天台山隧道群的集成化智能管理系统给实践队员留下了深刻的印象,队员纷纷对管理系统提出了自己的见解,并和工作人员开展讨论。

 

 

团队合影

为期五天的实践活动激发了队员们对所学专业的学习热情、艰苦奋斗精神和科技创新理想,锻炼了专业知识技能,增强对交通事业的热爱。此次实践活动激励队员们在实践中不断探索和突破,勇于担当和创新,用年轻的朝气和活力追逐自己的梦想,做堪当时代大任的新时代青年,为建设交通强国贡献出年轻的力量。不驰于空想,不骛于虚声,实践队员立志以青春之我逐梦交通强国。

 

(新媒体责编：wa123)