近日，G0711乌鲁木齐至尉犁高速公路（简称“乌尉高速”）正式通车运营，其核心控制性工程——全长22.13公里的天山胜利隧道同步投用。作为目前世界最长的高速公路隧道，它将乌鲁木齐至南疆库尔勒的驾车时长从7小时压缩至3.5小时，彻底打破天山对南北疆的地理阻隔。
创新技术破局 攻克世界级施工难题
天山胜利隧道被誉为“世界上最难的隧道之一”，建设过程中需应对超长距离、超深埋深、极端地质与恶劣环境等多重考验，高地应力、高地震烈度、高寒高海拔、缺氧等难题接踵而至。按传统施工方法，隧道贯通至少需要10年，而项目最终仅用52个月便实现通车，这一突破离不开长安大学5支教师团队的技术创新。
为提高施工效率，隧道采用“三洞并行”方案与“中导洞TBM＋双主洞钻爆法”组合施工模式，创新应用“长隧同向超短打”技术，减少洞内施工交叉干扰，通过多工作面同向掘进大幅缩短工期。针对隧道穿越16条地质断裂带易引发突泥涌水、塌方的风险，长安大学陈建勋教授团队开展专项研究，探明施工力学响应特征，揭示多源荷载下衬砌结构承载规律，为隧道安全快速施工提供了关键理论指导与技术支撑。
深达707米的竖井建设是另一大难点，面临井口多年冻土地层融沉、井下涌水等问题。陈建勋教授团队研发高寒高海拔深大竖井支护结构长期无线监测系统，建立温度应力及变形计算方法，提出涌水灾害主－被动防控技术，实现了竖井安全快速建设。同时，针对超长隧道施工通风、降尘及节能难题，团队创新提出“多级综合降尘方法”，而王亚琼教授团队构建“组合通风方式＋智能控制系统”，既保障了施工环境质量，又提升了作业效率。
精准施策护航 筑牢长期运维安全防线
工程建成后，长期运维安全同样面临极端环境的严峻考验。天山胜利隧道贯穿天山南北，极端最低气温达－41.5℃，海拔介于3800—4558米之间，防冻害和路面抗滑成为运维核心难题。
井下安装传感器
陈建勋教授团队聚焦高寒高海拔环境下隧道运维需求，自主研发排水沟水温水量感知系统，建立隧道气－固耦合传热计算模型，揭示温度场时空演化规律，为防冻保温层铺设提供合理化建议，实现冻害风险智能预警。
针对隧道路面在恶劣条件下的力学及抗滑性能要求，沙爱民教授团队优化路面材料与结构设计，研发适用于高寒高海拔环境的耐久抗滑路面材料，提出温拌、耐久施工技术，引入路表纹理精细化检测方法，为路面工程建设与长期运维提供了技术示范。
绿色施工赋能 守护生态敏感区环境
天山胜利隧道毗邻天山1号冰川，穿越乌鲁木齐河二级水源地保护区、天山大峡谷国家森林公园等生态敏感区域，生态系统脆弱且环境扰动具有隐蔽性与不可逆风险。长安大学包卫星教授团队依托专项研究，为工程绿色施工提供全方位技术支持。
针对施工中产生的涌水、各类废水处理难题，团队利用低空遥感设备实现关键水质参数高精度反演，对不同来源污水实施分级动态可控处理，使出水达到二级水源地保护区排放要求，污水回用率高达99%。
天山胜利隧道污水分级动态可控处理系统
大气污染防控方面，团队构建“智能通风优化＋多级除尘技术”联控体系，整体除尘效率提升至85%以上，显著改善洞内作业能见度与周边大气环境。同时，建立弃渣优化调配模型，以弃渣为原料研发高性能生态地聚合物混凝土并应用于工程，实现固体废弃物资源化利用。
文化融合创新 打造特色景观与安全通行环境
长安大学叶飞教授团队承担隧道洞门及洞内景观设计工作，将中华优秀传统文化与新疆特色风情融入工程建设，兼顾通行安全与人文体验。
隧道入口阙门设计尽显东方美学庄重大气，进口棚洞采用悬山顶形制，柱体间镶嵌饰有天山雪莲花瓣纹样的阳光板；出口棚洞造型取自甲骨文中“天”“山”二字，棚顶设圆形天窗，两侧以透光材质勾勒雪莲轮廓，既引入自然光缓解“黑、白洞”效应，又增强洞口保温功能。
隧道进口前阙门
“天”“山”字隧道出口
针对超长隧道行驶易产生的视觉疲劳问题，团队以“新疆・色彩”为主题，设置3处核心景观段、4处辅助景观段和8处基本段，将雪山、湖泊、胡杨等新疆特色自然图景呈现在隧道壁面，通过景观节奏变化优化驾驶人视觉感受，提升通行安全性与舒适性。“我们将工程技术与人文精神相结合，让司乘人员在安全顺畅通行的同时，感受中华传统文化魅力和新疆特色风情。”叶飞教授表示。
扎根一线攻关 产学研融合育人才
从工程启动到通车，长安大学科研团队历经5年8个月的日夜奋战，将实验室搬到工程一线，把“卡脖子”难题作为研究课题。初到施工现场时，团队成员曾遭遇长达半个月的高原反应，仍坚守在零下几十度的现场，在泥水中开展实验，用监测数据校准理论模型。
井下现场确定测试方案
科研攻关过程中，长安大学科研团队始终带领硕博士研究生全程参与，学生深度投身测试元件埋设、涌水防治等具体工作，提炼工程现象形成理论成果，完成十余篇SCI学术论文，亲历“理论－实践－理论”的完整科研闭环。
长安大学科研团队
“这种培养模式不仅让学生掌握了扎实的专业技能，更让他们在实践中树立了科技报国的信念。很多学生毕业后主动选择扎根西部、投身交通建设领域，把在隧道攻关中锤炼的坚韧品格和专业能力带到更多重大工程中。这既是团队科研的传承，也是把家国情怀融入人才培养的生动实践。”陈建勋教授介绍，中交新疆乌尉公路项目董事长崔景川、总工程师苗宝栋等一大批校友，也为隧道建设贡献了“长大力量”。
大道出天山，通达四海间。这条连接天山南北的通道，架起了出行、贸易、文化交流、社会融合的多元桥梁，不仅为新疆高质量发展注入强劲动力，更促进与国内城市及中亚国家的贸易往来。长安大学科研人员将始终立足国家重大战略需求和交通行业发展开展科研工作，持续推动更多天堑变通途，为科技强国、交通强国建设贡献“长大”科技力量。
（中国日报陕西记者站 编辑：秦峰 通讯员：冯秋香）
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