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路人@行者

一个散漫的路人,欣赏一路的风景; 一个匆匆的行者,收罗行走的乐趣......

 
 
 

日志

 
 

[原创] 谁持彩练当空舞 惊艳雅西高速路(33P)  

2015-09-17 11:33:25|  分类: 09其他收藏 |  标签: |举报 |字号 订阅

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[原创] 谁持彩练当空舞 惊艳雅西高速路 - 路人@行者
  雅西高速公路是交通运输部确定的“勘察设计典型示范”和“科技示范”双示范项目。它是北京至昆明高速公路(G5)和八条西部大通道之一甘肃兰州至云南磨憨公路在四川境内的重要组成部分,起于雅安对岩镇,经雨城区、荥经、汉源、石棉,止于凉山彝族自治州冕宁县泸沽镇,全长240千米,采用四车道高速公路,设计速度80千米/小时,总投资约206亿元。被誉为“天梯高速”、“云端上的高速公路”的四川雅安至西昌高速公路2007年3月19日开工建设,2010年12月底雅安至荥经段、彝海至泸沽段通车,2012年4月28日全线建成通车。

[原创] 谁持彩练当空舞 惊艳雅西高速路 - 路人@行者
  雅西高速公路由四川盆地边缘向横断山区高地爬升,沿南丝绸之路穿越中国大西南地质灾害频发的深山峡谷地区,地形条件极其险峻,地质结构极其复杂,气候条件极为多变,生态环境极其脆弱,建设条件极其艰苦、安全营运难度极大,被国内外专家学者公认为国内乃至全世界自然环境最恶劣、工程难度最大、科技含量最高的山区高速公路之一。雅西高速公路还跨越青衣江、大渡河、安宁河等水系和12条地震断裂带,整条高速公路线展布在崇山峻岭之间,山峦重叠,地势险峻,每向前延伸一公里,平均海拔高程就将上升7.5米,被称作“天梯高速”、“云端上的高速公路”。全线桥隧比高达55%,全线有桥梁270座,其中特大桥23座,大桥168座;有隧道25座,其中特长隧道2座,长隧道16座。

[原创] 谁持彩练当空舞 惊艳雅西高速路(33P) - 路人@行者 - 路人@行者
  雅西高速的通车,实现京昆高速四川境内全线贯通,是四川又一条北上南下的大通道,更是将成都平原和攀西裂谷紧紧联系在一起,有利于四川的全面发展。它将为四川经济的又一次腾飞插上翅膀,实现成都都市群和攀西城市的联合,为攀枝花、西昌等地的地方经济带来机遇和发展空间。同时也为四川攀西旅游带来展示的机会,吸引更多的投资资源,向世人展示攀西独特的人文风情、阳光资源。攀枝花金沙江漂流、红格温泉、冬季阳光、凉山螺髻山、邛海、大渡河等景点等候你的到来。

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工程特色——
地形陡峻险恶、升坡压力极大、路线敷设富有挑战;
地质复杂多变、地震灾害频繁、工程技术面临考验;
水电设施密集、路网保通迫切、工程干扰值得研究;
生态环境脆弱、保护要求严格、和谐友好大有作为;
人文历史悠久、民族特色鲜明、文化价值期待挖掘;
工程规模宏大、投资控制苛刻、需求平衡掌控困难。

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  最近十年,路人长期关注着湖南吉茶高速公路四川雅西高速公路,究其原因,很重要的一点就是心忧国内外长大纵坡公路普遍存在的交通事故频发难题。其中四川省雅安至西昌高速公路位于国家第一、二级阶梯交界处,形成了连续51.2公里爬升1518米的“世界高速公路第一超长连续纵坡”,其中控制性工程有干海子-铁寨子双螺旋隧道;而湖南省吉首至茶洞高速公路位于国家第二、三级阶梯交界处,存在连续15公里平均纵坡达3%的长大纵坡,其中控制性工程有矮寨特大悬索桥。目前,两条高速公路均已通车三年,所幸其交通事故死亡率远远低于国内类似项目,博文《[原创] 超长连续纵坡行车安全关键技术(上24P)》(简要介绍项目背景和创新技术)、《[原创] 超长连续纵坡行车安全关键技术(下24P)》(简要介绍行业评价与社会意义)已将十年的思考和成果稍作整理!

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  “蜀道难,难于上青天”!古往今来,在这里修路,每每令人为之色变——
  2000年前,茶马古道从这里经过,修路之艰,被感叹是“世界最残忍的劳动”;70年前,乐西公路从这里经过,平均50米有一个生命倒下;40年前,“大山肚子里掏出来的铁路”成昆铁路从这里经过,每公里就有两三名建设者殉难……
  雅西高速公路建设的超高难度,同样让人依然唏嘘不已:
  这里,山高谷深,川大流急——从成都平原到西昌—滇中高原,沿途山势陡峭、奇峰耸立、深涧密布、沟壑纵横,名副其实“尽过奇绝处”;
  这里,绝无仅有的天梯高速——面对堪比“五岳”中的任何山峰都高的相对高差,竟然要求汽车高速攀升,从谷底直冲云霄……

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  雅西高速拖乌山北坡栗子坪至铁寨子段,为季节冰冻积雪地区,地形陡峻,走廊带狭窄。沿线分布着铁寨子-曹古及安宁河活动性断裂带,同时伴有滑坡、泥石流、昔格达不良地质等。整个路段高差达713米,而长度仅11.82公里,还必须穿过栗子坪自然保护区和地震断裂带。世界级难度,拷问世界级智慧,当设计者面对绝境陷入冥思苦想时,创新的火花刹那间闪现,“螺旋隧道展线”新思路形成了,并最终定下干海子和铁寨子两座双螺旋小半径曲线形隧道方案。4千米长的“V”形峡谷内,半径600米的圆曲线隧道,以螺旋状一圈圈爬升。平面上,长度不足的矛盾得以解决;线路上,断裂带和自然保护区也被巧妙避开。世界首创的高速公路小半径双螺旋隧道,为山区高速公路设计、建设提供了成功范本。

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  这条路盘桓在我国大西南地质灾害频发地区,北邻著名的龙门山断裂带,南接安宁河断裂带,“沿途共穿越12条地震断裂带,地震烈度高达7至9度,不良地质病害多达80余处,复杂到可以作为一本地质百科全书。”尤为可怕的是,工程开工建设的第一年,雅西高速公路就遭遇了7.8级的汶川大地震;工程建成通车后的第一年,它又再次经受了7.0级的雅安芦山大地震考验!世界任何一个超级工程,有哪一个能安然接受如此严酷的现实?

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  伴随海拔变化,途经区域内,多雨多雾区、干旱河谷区、中雨区并存。此外,还存在季节性冰冻积雪、浓雾、强暴雨等不良气候。控制性工程干海子特大桥,因为高海拔地区,冰雪、暴雨大雾时间长,正常施工期一年只有100多天!雅西高速虽然巧妙地穿越了泥巴山、拖乌山两座大山,但仍然存在冬季路面结冰隐患,在营运安全保障方面,雅西高速也采取了很多高科技措施,比如冬季结冰结雪路段可以提前24小时作出预报,进而提前采取融雪融冰措施,保障路面安全。事实上,这也是个首创。

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  雅西高速公路沿线地质构造复杂、稳定性差,已查明的滑坡有41处、泥石流沟有37处,还分别经过煤矿采空区、花岗岩开采区、石棉尾矿区。为了弄清楚沿线几十条泥石流沟的情况,对每一条泥石流沟,勘察设计人员都要从沟底徒步踏勘到源头,泥石流沟分布在深山峡谷,有的长达20多公里,地质踏勘工作异常艰巨。石棉县因盛产石棉而得名,这个县城从1951年开始生产石棉,有50多年的历史,有200多万方的石棉尾矿。这不仅占用了大量的土地,同时对环境造成了严重污染,成了汶川重灾区——石棉人的心头之患。雅西高速公路设计者多次用理论和试验证明当地石棉尾矿材料并无污染且对沥青质量没有影响的事实,这个发现不仅显著降低了项目部的用材取材成本,更解决了项目部沙石材料紧张的问题,同时又解决了当地的环境污染,对当地具有十分重要的经济和社会意义。

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  2013年7月4日晚8︰30,四川省雅安市受强降雨影响,石棉县回隆乡熊家沟、马颈子沟和石棉矿后沟爆发泥石流,造成多人伤亡和失踪,两座水电站被毁。泥石流自然灾害导致108国道中断、雅西高速公路留下的钢便桥冲毁,所幸未波及刚刚通车才一年多的雅西高速公路(右图左侧隐然可见高速公路桥墩)。按照最初方案,雅西高速公路计划利用南垭河左岸较为平缓的地形升坡展线,跨越上述泥石流沟,后来经过反复调查判断该类平缓地带恰恰正是大凉山活动断裂的核心地带,最终才将路线方案改移到地质条件相对稳定但地形更为陡峻的南垭河右岸,正是这一方案调整,雅西高速公路才安然渡过又一次生死大劫!!!

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  项目平行的南桠河、孟获水是大渡河中游的支流,正进行“一库六级”的阶梯电站建设,自上而下已建 6个大型梯级电站,另有54个小水电站沿南桠河零星分布。陡峻的南桠河两岸,高压电塔密布,大山深处,输水隧道纵横,给路线布设、公路施工埋下了地雷阵!伴雅西高速公路而行的国道108是成都通往西昌、攀枝花的必经之路,路况差、交通量大,高速建设又增加了国道的负荷。如何保通、保安全也是一柄时刻悬在雅西高速公路建设者头上的达摩克利斯之剑

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  为确保南瓜2号大桥、3号特大桥下侧的108 国道及沿线学校、电站、居民的安全,原设计设立1.5m柔性网防护。经实地踏勘、试验,后优化为4m高柔性被动防护网,有效地确保了下侧公路、学校、电站、民房等设施的安全及正常使用。沿线众多的危石(危石群)对新建桥梁也构成严峻威胁,必须在高速公路施工阶段予以清除。为防止清理施工产生飞石、滚石危害陡坡下侧的108国道交通和沿线设施的安全,将控制爆破和边坡柔性防护系统进行了综合应用:以覆盖(主动系统)和拦截(被动系统)两种基本防护功能来应对爆破产生的两大危害方式—飞石打击和滚石打击;以控制爆破将爆破冲击控制在防护系统承载能力之内。该工法的成功实施取得良好的社会效益和经济效益。

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  栗子坪国家级自然保护区位于雅安市石棉县,总面积47940公顷,区内生物多样性显著、珍稀濒危物种种类较多、特有种丰富,保护区对阻止小相岭山系大熊猫栖息地进一步破碎化起着关键作用,对阻止小相岭大熊猫孤立小种群的灭绝起着关键作用。2013年建成首个大熊猫放归自然基地。

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  四川雅安至西昌高速公路的开通标志着北京至昆明国家高速公路(G5)建设最艰难、最壮观的四川段全线贯通!对于悠闲的成都人来说,雅西高速让攀西的阳光从未如此之近。5个小时到西昌,6个小时到攀枝花,8个小时到泸沽湖,有几个人能抵挡这阳光的诱惑——谁不想去看看荥经的丛林锁雾、汉源的通透阳光、大渡河的蜿蜒奔腾、拖乌山的天地洞开......当然,最能打动路人心扉的还是孟获城的红石月亮湖的鲜花

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  2003年国家公布的29处危险路段中有16处与长大纵坡有关,2013年公安部再次公布全国十大危险路段又有七处为长大纵坡路段。为何长大纵坡路段始终是重大交通事故高发路段?如何有效改善其安全性能?这是一个令人棘手的世界难题!横断山脉深处,京昆国家高速公路的成都至雅安、西昌至攀枝花段相继通车,而雅安至西昌之间,横亘着泥巴山和托乌山,尤其大渡河谷到菩萨岗路段,不到38公里的直线距离需要克服2000多米的自然高差,高速公路能否建设、如何建设,备受瞩目

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  超长连续纵坡行车安全关键技术研究工作从线形质量评价、沥青路面设计、行车安全对策、安全设施研发和螺旋隧道安全控制等五个方向展开,直面山区高速公路超长连续纵坡行车安全关键技术,在设计理论、工程技术、设备装备和示范工程建设等四个方面取得了一系列创新成果。

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  理论创新方面,建立了基于驾驶员心率增量、视觉运动频率的平曲线临界半径模型;建立了基于驾驶员的皮温、皮电、脉搏等生理指标的连续下坡路段驾驶员负荷度关系模型;基于制动器温升变化规律,提出高速公路应取消缓坡段。技术创新方面,攻克了小半径螺旋隧道展线、通风理论,发明了停车视距确定及断面加宽方法,形成了双螺旋隧道展线成套技术;提出了超长连续下坡路段安全等级与管理区段划分方法和分区综合安全保障技术,为运营期安全管理提供了技术支撑。设备装备创新方面,通过仿真模拟与实车碰撞试验,研制了盘式制动阻尼器并开发了可重复使用的新型网索系统,使地形受限地段设置避险车道成为可能;将钢管变形吸能原理应用到公路护栏中,首次开发了一种具有防撞和减速双重功能的新型护栏,明显降低了事故的严重度。

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  雅西高速公路的成功修建,将连续纵坡记录从15公里提升到51公里,一次性克服高差从不到500米提升到1500多米,同时事故死亡率降低90%以上,其社会效益无法估量。对比国内同类项目平均水平,雅西高速公路通车2年来已挽救近400条鲜活的生命。

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  以活动断裂区高边坡稳定性评价及防治措施研究、活动断裂区隧道修筑关键技术研究、活动断裂区简支体系桥梁设计技术研究、活动断裂区泥石流灾害防治技术与推广应用研究为主要研究内容,主要解决活动断裂区高速公路修筑关键技术的影响分析、活动断裂区典型边坡的结构类型、成因机制、动力条件下得稳定性分析与防治措施技术、活动断层对沿线拟建隧道的危害机理和作用程度、抗震及减震措施的类型、防治对策和技术、对简支体系桥梁进行减隔震抗震研究、新型防落梁装置的研究,及活动断裂区泥石流防护优化设计、临灾预警、泥石流防护示范工程技术难点。

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  干海子特大桥位于拖乌山脉,地形地质条件复杂,全长1811米,桥墩最高达117米,最大纵坡为3.6%,地震基本烈度高达8度。是世界第一座全钢管混凝土桁架梁桥,其桁架梁长度和钢管格构墩高度均为世界第一。工程技术人员创新地设计了上部为钢管混凝土桁架梁,下部结构采用钢管混凝土格构桥墩的桥梁结构形式。通过采用现场工厂化加工制造钢管构件、再组拼成钢管节段、最后安装成桥梁,减轻结构自重55%、减少桩基数量近一半、缩短施工工期3到12个月,直接节约工程费用上千万元。此种桥型在我国山区高速公路上应用尚属首次,既适合高地震烈度复杂地形的山区公路桥梁,也适应场地狭窄、施工干扰大的城市桥梁。

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  腊八斤大桥,桥址区覆盖层厚,地质条件差,不适宜建大跨拱桥,而设置斜拉桥、悬索桥又极不经济。设计师们在国内首创钢管混凝土组合桥墩结构形式,铸就182.5米的世界第一高墩,加上基座和桥面部分,整体高度达到207米。这种桥墩节省钢筋、水泥等建材用量近20%,还提高了结构抗震性能,具有显著的经济效益和社会效益,取得了国家发明专利。值得一提的是,浇注的混凝土标号达到了C80,而一般桥梁建造中最高的也只会使用到标号为C60的混凝土。据了解,腊八斤特大桥位于高烈度地震区,地质情况异常复杂,采用这种结构和高标号的混凝土使桥梁的抗震能力得到极大的提升,其抗震性达到了烈度9度。

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  大相岭泥巴山隧道,是雅西高速的关键控制性工程,地处青藏高原和四川盆地交汇处,气候十分恶劣。365天中,有300天在下雨,全年降水量最高达2700毫米。隧道全长10公里,最大埋深1650米,其中有一半是埋深超过1000米的路段。穿越17条大断层,岩爆、高地应力、大变形、涌突水等不良地质问题叠加。“五毒俱全”,四川省交通运输厅厅长高烽这样形容它。

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  单是通风,就是个恼人的大问题。设计师们优化了泥巴山隧道通风井断面和设计风速,分三区段通风。隧道设有4座通风斜井,最长达1500米,是目前国内在建最长的隧道通风斜井。不仅如此,还提出了隧道构造损伤分区的概念,对泥巴山隧道进行了构造损伤分区,在此基础上对隧道的围岩进行分级,对不良地质灾害进行分析评价。有20余项阶段性科研成果应用于泥巴山隧道建设中。

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  通过项目研究,形成一套完善的螺旋型曲线隧道营运安全控制技术,研究成果总体达到国际先进水平,其中小半径曲线隧道通风沿程阻力及交通风计算方法达到国际领先水平。主要技术创新包括:1. 提出了高速公路螺旋型曲线隧道行车安全预防控制措施,确定了在特定行车速度下螺旋隧道的合理半径;2. 建立了不同半径螺旋型隧道通风沿程阻力、汽车交通风的计算方法及其适用条件;确定了依托工程射流风机横断面安装参数和纵向布置间距;3. 提出了螺旋型曲线隧道交通安全风险评估指标体系及评估方法。

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  路人长期关注的雅安至西昌高速公路,《光明日报》、《香港文汇报》、《香港大公报》、《科学时报》、《湖南日报》、《四川经济日报》、《成都日报》、《长沙晚报》、《潇湘晨报》、《红网》、《华西都市报》、《成都商报》和《四川日报》等先后有专题报道,欢迎各位博友点击阅读:
  01.[光明日报] 湖南省交通规划勘设院首创螺旋隧道公路
  02.[香港文汇报] 「長沙製造」世界首創「螺旋隧道」
  03.[香港大公报] 湘设计巴蜀防震隧道创奇迹
  04.[科学时报] 湖南攻克一批工程勘察设计世界性难题
  05.[湖南日报] 挑战最难啃的骨头
  06.[四川经济日报] 雅西高速创新我国交通史数个之最
  07.[成都日报] 雅西高速公路全长244公里开工
  08.[长沙晚报] 湖南交通专家巴蜀大地创造世界高速公路史上奇迹
  09.[潇湘晨报] 湖南交规院科研成果创造效益超10亿
  10.[红网] 设计湘军世界首创“螺旋隧道” 克服国内最长爬坡路段
  11.[潇湘晨报] 雅西高速公路“双螺旋隧道”入选2008年湖南十大科技新闻
  12.[华西都市报] 螺旋隧道转两圈 雅西高速公路爬上山
  13.[成都日报] 雅西高速双螺旋形隧道年内完工 高速2013年完工
  14.[成都商报] 高182.5米! 雅西高速"亚洲第一高墩"封顶
  15.[四川日报] 雅安-西昌高速公路:崇山峻岭中的科技较量
  16.[潇湘晨报] 雅西隧道双螺旋 拖乌山里转两圈(10P)
  17.[华西都市报] 帶你感受爬坡沒感覺的螺旋隧道
  18.[中央社╱台北] 体验双螺旋隧道 十分钟爬三百米(7P)
  19.[中国公路网] 一路美景一生快乐 路人畅谈雅西高速
  20.[中国桥梁网] 出行 让生活更美好 (05P)
  .....

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  路人也有多篇博文记录了在雅西高速行走的收获和体会——

  01.[原创] 雅西高速现场 感叹一种神奇
  02.[原创] 汉彝走廊边缘 领略一份神秘
  03.[原创] 雅西高速 我看见了山那边的那座山
  04.[原创] 公路-文化与技术完美结合的梦境
  05.[原创] 衣带渐宽川西南 热火朝天雅西路(15P)
  06.[原创] 潜龙在渊雅西路 见龙在田双螺旋(16P)
  07.[原创] 高山草甸孟获城 白雪红滩醉游人(17P)
  08.[原创] 藏彝走廊藏秘境 万花裹挟月亮湖(19P)
  09.[杂谈] 雅西高速 穿越最神奇的地质画廊(16P)
  10.[原创] 盘绕云端赏奇景 追逐阳光上雅西(17P)
  11.[原创] 穿山越水雅西路 安全便捷两牵心(13P)
  12.[原创] 四面青山藏美景 八方美景簇雅西(26P)
  13.[原创] 看山区富水隧道 思设计施工技术(33P)
  14.[原创] 惊闻芦山强震日 尤忆雅西酣战时(20P)
  15.[原创] 暴雨时节访雅西 云天高速雾海里(18P)
  16.[原创] 七擒孟获托乌山 绿树黄花红石滩(15P)
  17.[原创] 拖乌山前隧道奇 菩萨岗上湿地美(17P)
  18.[原创] 乐西公路石棉桥 大渡河上铁索寒(17P)
  19.[原摄] 安顺场:翼王悲剧地 红军胜利场(16P)
  20.[专题] 飞龙在天雅西路 见龙在田双螺旋(16P)
  ......

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  交通运输部李盛霖部长于2012年8月15日来到四川省雅安市和凉山彝族自治州交界处的雅西高速双螺旋隧道路段,盛赞雅西高速公路这条路线型很好、环境保护也做得好,这么好的一条高速公路,不来看要后悔了呀!这是我看到过的最好的一条高速公路,后人会表扬你们!”、“这个双螺旋小半径曲线型隧道欧洲人没修过,美国人没修过,就是要让他们看看,这条路大大地提升了我们国家的交通科技形象”......路人心中甚为欣慰,尤为感谢这条高速公路建设者的精心修建、管理者的用心呵护、沿线群众及司乘人员的衷心理解。这是一条云端高速,这是一项逆天工程,她连通了富饶的成都平原的血脉,她牵动者美丽的攀西高原的神经,由四川盆地边缘向横断山区高地爬升的雅西高速公路,沿着古老的南丝绸之路、百变的景观大道318国道穿越了我国大西南地质灾害频发的深山峡谷地区,是国内乃至全世界自然环境最恶劣、工程难度最大、科技含量最高的山区高速公路!

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  雅西高速公路拥有全长10km、最大埋深1650米的大相岭隧道是目前西南地区最长、我国埋深最大的特大隧道;全长1811米、主墩高183米的腊八斤特大桥拥有目前世界同类型最高桥墩;实现了在2.9公里的“V”形峡谷范围内连续爬升350米的干海子和铁寨子双螺旋隧道为国际首创的双螺旋小半径曲线型隧道;有如巨无霸“过山车”一般的干海子特大桥是国内公路建设史上首创的钢管桁架连续梁轻型桥梁;海拔高达2445m的拖乌山菩萨岗隧道是世界上第一座下穿高原湿地的高速公路隧道;还有从石棉至拖乌山菩萨岗隧道的连续51公里超长连续纵坡......在人类工程史上,我们创造了一个奇迹!为了这个奇迹,多少人曾苦思冥想、寻找着进一步改善的机会,多少人曾默默奉献、挑战着恶劣的地形地质和气象条件,多少人曾苦苦等待、等待这条高速公路载着她们的梦想走向远方......

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