世界最長(zhǎng)！武大測(cè)繪人創(chuàng)吉尼斯記錄

金家莊螺旋隧道是2022年冬奧會(huì)的重要交通基礎(chǔ)設(shè)施工程——延崇高速的控制性工程，隧道全長(zhǎng)4.2公里，進(jìn)出口高差高于250米，成功戰(zhàn)勝了山區(qū)高速短距離攀升大高差的難題，并被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)定為世界上最長(zhǎng)的公路螺旋隧道。 從赤城縣金家莊隧道進(jìn)口位置到崇禮區(qū)棋盤(pán)梁隧道出口位置，直線距離僅大約7公里，但卻要戰(zhàn)勝250米左右的高差?！奥菪淼馈钡姆桨妇徒鉀Q了這一問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)半徑為860米的螺旋線，讓車輛在隧道里安全爬升，保證車輛的安全行駛。 在這項(xiàng)逆天工程的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，“長(zhǎng)大”螺旋隧道（特指長(zhǎng)度大于1000米的公路隧道）的貫通精度是隧道工程質(zhì)量的保證，其高程貫通、橫向貫通的精度和在施工過(guò)程當(dāng)中的形變監(jiān)測(cè)是主要參考指標(biāo)。由武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院鄒進(jìn)貴教授、2019級(jí)碩士研究生孟俊劍、龔小強(qiáng)、2018級(jí)博士研究生楊丁亮、2018級(jí)碩士研究生藍(lán)秦隆、孔振興組成的研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)這兩方面做了相關(guān)工作。 團(tuán)隊(duì)介紹，金家莊螺旋隧道具有三個(gè)特色。一是長(zhǎng)，這條隧道為分離式特長(zhǎng)隧道，是世界上最長(zhǎng)的公路螺旋隧道。二是新，隧道建設(shè)過(guò)程當(dāng)中運(yùn)用了信息化和智能化施工手段，有效提升了工程建設(shè)進(jìn)度和安全保障水平。三是美，螺旋隧道像一條巨龍盤(pán)亙?cè)诔缟骄X之間，充分展現(xiàn)人與自然的和諧共生，筑造了中國(guó)最美螺旋隧道。 作為冬奧會(huì)北京市進(jìn)入崇禮賽區(qū)的公路主通道，金家莊特長(zhǎng)螺旋隧道以自然融入為切入點(diǎn)，將中國(guó)文化、冬奧文化、高速文化等有機(jī)結(jié)合，同時(shí)兼顧“綠色”、“舒適”和“創(chuàng)新”理念，形成了一條別樣的冬奧文化體驗(yàn)路。 ? 開(kāi)挖難度大？三重技術(shù)來(lái)護(hù)航 ? 螺旋隧道的設(shè)計(jì)和施工較之其他隧道更為復(fù)雜，施工強(qiáng)度是同等長(zhǎng)度直線隧道施工的兩倍以上。而金家莊隧道在長(zhǎng)度和高差上遠(yuǎn)超海內(nèi)外其他螺旋隧道，曾被媒體稱作“不可能完成”的工程，它的成功修建，離不開(kāi)三項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)的應(yīng)用。 首先是精密雙測(cè)站對(duì)向三角高程測(cè)量技術(shù)。由于金家莊地勢(shì)險(xiǎn)峻、地形起伏大，傳統(tǒng)四等水準(zhǔn)測(cè)量方式測(cè)量效率低下，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)改進(jìn)單向三角高程測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了精密雙測(cè)站對(duì)向三角高程測(cè)量技術(shù)，測(cè)量成果精度滿足二等水準(zhǔn)測(cè)量要求，測(cè)量效率是傳統(tǒng)水準(zhǔn)測(cè)量效率的三倍以上，為冬奧會(huì)做好了充足的時(shí)間準(zhǔn)備。 其次是陀螺全站儀定向技術(shù)。金家莊螺旋隧道采用雙向開(kāi)挖、中部斜井向兩端開(kāi)挖的多通道開(kāi)挖模式，為充分解決 隧道狹長(zhǎng)帶來(lái)的導(dǎo)線測(cè)量偏差累積、隧道內(nèi)缺乏高等級(jí)控制點(diǎn)約束等問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將該技術(shù)應(yīng)用于隧道平面貫通測(cè)量，擔(dān)當(dāng)“千里眼”角色。導(dǎo)線測(cè)量成果結(jié)合陀螺全站儀分段加測(cè)定向邊的約束，利用測(cè)量平差方法實(shí)現(xiàn)了接近零偏差的高精度平面貫通，保證了隧道各方向開(kāi)挖方向精準(zhǔn)對(duì)接。 最后是架站式三維激光掃描技術(shù)。后續(xù)運(yùn)維安全監(jiān)測(cè)中，為及時(shí)全面掌握隧道斷面形變情況，研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全方位更高效獲取隧道斷面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，配合專業(yè)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)分析軟件實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)化提取斷面形變信息，相較于傳統(tǒng)技術(shù)可達(dá)到100米范圍內(nèi)點(diǎn)位偏差優(yōu)于5mm的更精確測(cè)量精度，滿足2km/天高精度測(cè)量需求，極大提高了測(cè)量效率，充分保證了隧道形變監(jiān)測(cè)的及時(shí)性與可靠性。