雅西高速公路是交通運輸部確定的“勘察設(shè)計典型示范”和“科技示范”雙示范項目。它是北京至昆明高速公路（G5）和八條西部大通道之一甘肅蘭州至云南磨憨公路在四川境內(nèi)的重要組成部分，起于雅安對巖鎮(zhèn)，經(jīng)雨城區(qū)、滎經(jīng)、漢源、石棉，止于涼山彝族自治州冕寧縣瀘沽鎮(zhèn)，全長240千米，采用四車道高速公路，設(shè)計速度80千米/小時，總投資約206億元。被譽為“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日開工建設(shè)，2010年12月底雅安至滎經(jīng)段、彝海至瀘沽段通車，2012年4月28日全線建成通車。
雅西高速公路由四川盆地邊緣向橫斷山區(qū)高地爬升，沿南絲綢之路穿越中國大西南地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的深山峽谷地區(qū)，地形條件極其險峻，地質(zhì)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，氣候條件極為多變，生態(tài)環(huán)境極其脆弱，建設(shè)條件極其艱苦、安全營運難度極大，被國內(nèi)外專家學(xué)者公認(rèn)為國內(nèi)乃至全世界自然環(huán)境最惡劣、工程難度最大、科技含量最高的山區(qū)高速公路之一。雅西高速公路還跨越青衣江、大渡河、安寧河等水系和12條地震斷裂帶，整條高速公路線展布在崇山峻嶺之間，山巒重疊，地勢險峻，每向前延伸一公里，平均海拔高程就將上升7.5米，被稱作“天梯高速”、“云端上的高速公路”。全線橋隧比高達(dá)55%，全線有橋梁270座，其中特大橋23座，大橋168座；有隧道25座，其中特長隧道2座，長隧道16座。
雅西高速的通車，實現(xiàn)京昆高速四川境內(nèi)全線貫通，是四川又一條北上南下的大通道，更是將成都平原和攀西裂谷緊緊聯(lián)系在一起，有利于四川的全面發(fā)展。它將為四川經(jīng)濟(jì)的又一次騰飛插上翅膀，實現(xiàn)成都都市群和攀西城市的聯(lián)合，為攀枝花、西昌等地的地方經(jīng)濟(jì)帶來機遇和發(fā)展空間。同時也為四川攀西旅游帶來展示的機會，吸引更多的投資資源，向世人展示攀西獨特的人文風(fēng)情、陽光資源。攀枝花金沙江漂流、紅格溫泉、冬季陽光、涼山螺髻山、邛海、大渡河等景點等候你的到來。
最近十年，路人長期關(guān)注著湖南吉茶高速公路和四川雅西高速公路，究其原因，很重要的一點就是心憂國內(nèi)外長大縱坡公路普遍存在的交通事故頻發(fā)難題。其中四川省雅安至西昌高速公路位于國家第一、二級階梯交界處，形成了連續(xù)51.2公里爬升1518米的“世界高速公路第一超長連續(xù)縱坡”，其中控制性工程有干海子-鐵寨子雙螺旋隧道；而湖南省吉首至茶洞高速公路位于國家第二、三級階梯交界處，存在連續(xù)15公里平均縱坡達(dá)3%的長大縱坡，其中控制性工程有矮寨特大懸索橋。目前，兩條高速公路均已通車三年，所幸其交通事故死亡率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國內(nèi)類似項目，博文《[原創(chuàng)] 超長連續(xù)縱坡行車安全關(guān)鍵技術(shù)(上24P)》（簡要介紹項目背景和創(chuàng)新技術(shù)）、《[原創(chuàng)] 超長連續(xù)縱坡行車安全關(guān)鍵技術(shù)(下24P)》（簡要介紹行業(yè)評價與社會意義）已將十年的思考和成果稍作整理！
“蜀道難，難于上青天”！古往今來，在這里修路，每每令人為之色變——
2000年前，茶馬古道從這里經(jīng)過，修路之艱，被感嘆是“世界最殘忍的勞動”；70年前，樂西公路從這里經(jīng)過，平均50米有一個生命倒下；40年前，“大山肚子里掏出來的鐵路”成昆鐵路從這里經(jīng)過，每公里就有兩三名建設(shè)者殉難……
雅西高速公路建設(shè)的超高難度，同樣讓人依然唏噓不已：
這里，山高谷深，川大流急——從成都平原到西昌—滇中高原，沿途山勢陡峭、奇峰聳立、深澗密布、溝壑縱橫，名副其實“盡過奇絕處”；
這里，絕無僅有的天梯高速——面對堪比“五岳”中的任何山峰都高的相對高差，竟然要求汽車高速攀升，從谷底直沖云霄……
雅西高速拖烏山北坡栗子坪至鐵寨子段，為季節(jié)冰凍積雪地區(qū)，地形陡峻，走廊帶狹窄。沿線分布著鐵寨子-曹古及安寧河活動性斷裂帶，同時伴有滑坡、泥石流、昔格達(dá)不良地質(zhì)等。整個路段高差達(dá)713米，而長度僅11.82公里，還必須穿過栗子坪自然保護(hù)區(qū)和地震斷裂帶。世界級難度，拷問世界級智慧，當(dāng)設(shè)計者面對絕境陷入冥思苦想時，創(chuàng)新的火花剎那間閃現(xiàn)，“螺旋隧道展線”新思路形成了，并最終定下干海子和鐵寨子兩座雙螺旋小半徑曲線形隧道方案。4千米長的“V”形峽谷內(nèi)，半徑600米的圓曲線隧道，以螺旋狀一圈圈爬升。平面上，長度不足的矛盾得以解決；線路上，斷裂帶和自然保護(hù)區(qū)也被巧妙避開。世界首創(chuàng)的高速公路小半徑雙螺旋隧道，為山區(qū)高速公路設(shè)計、建設(shè)提供了成功范本。
這條路盤桓在我國大西南地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)，北鄰著名的龍門山斷裂帶，南接安寧河斷裂帶，“沿途共穿越12條地震斷裂帶，地震烈度高達(dá)7至9度，不良地質(zhì)病害多達(dá)80余處，復(fù)雜到可以作為一本地質(zhì)百科全書。”尤為可怕的是，工程開工建設(shè)的第一年，雅西高速公路就遭遇了7.8級的汶川大地震；工程建成通車后的第一年，它又再次經(jīng)受了7.0級的雅安蘆山大地震考驗！世界任何一個超級工程，有哪一個能安然接受如此嚴(yán)酷的現(xiàn)實？
伴隨海拔變化，途經(jīng)區(qū)域內(nèi)，多雨多霧區(qū)、干旱河谷區(qū)、中雨區(qū)并存。此外，還存在季節(jié)性冰凍積雪、濃霧、強暴雨等不良?xì)夂??？刂菩怨こ谈珊Ｗ犹卮髽颍驗楦吆０蔚貐^(qū)，冰雪、暴雨大霧時間長，正常施工期一年只有100多天！雅西高速雖然巧妙地穿越了泥巴山、拖烏山兩座大山，但仍然存在冬季路面結(jié)冰隱患，在營運安全保障方面，雅西高速也采取了很多高科技措施，比如冬季結(jié)冰結(jié)雪路段可以提前24小時作出預(yù)報，進(jìn)而提前采取融雪融冰措施，保障路面安全。事實上，這也是個首創(chuàng)。
雅西高速公路沿線地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、穩(wěn)定性差，已查明的滑坡有41處、泥石流溝有37處，還分別經(jīng)過煤礦采空區(qū)、花崗巖開采區(qū)、石棉尾礦區(qū)。為了弄清楚沿線幾十條泥石流溝的情況，對每一條泥石流溝，勘察設(shè)計人員都要從溝底徒步踏勘到源頭，泥石流溝分布在深山峽谷，有的長達(dá)20多公里，地質(zhì)踏勘工作異常艱巨。石棉縣因盛產(chǎn)石棉而得名，這個縣城從1951年開始生產(chǎn)石棉，有50多年的歷史，有200多萬方的石棉尾礦。這不僅占用了大量的土地，同時對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，成了汶川重災(zāi)區(qū)——石棉人的心頭之患。雅西高速公路設(shè)計者多次用理論和試驗證明當(dāng)?shù)厥尬驳V材料并無污染且對瀝青質(zhì)量沒有影響的事實，這個發(fā)現(xiàn)不僅顯著降低了項目部的用材取材成本，更解決了項目部沙石材料緊張的問題，同時又解決了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境污染，對當(dāng)?shù)鼐哂惺种匾慕?jīng)濟(jì)和社會意義。
2013年7月4日晚8︰30，四川省雅安市受強降雨影響，石棉縣回隆鄉(xiāng)熊家溝、馬頸子溝和石棉礦后溝爆發(fā)泥石流，造成多人傷亡和失蹤，兩座水電站被毀。泥石流自然災(zāi)害導(dǎo)致108國道中斷、雅西高速公路留下的鋼便橋沖毀，所幸未波及剛剛通車才一年多的雅西高速公路（右圖左側(cè)隱然可見高速公路橋墩）。按照最初方案，雅西高速公路計劃利用南埡河左岸較為平緩的地形升坡展線，跨越上述泥石流溝，后來經(jīng)過反復(fù)調(diào)查判斷該類平緩地帶恰恰正是大涼山活動斷裂的核心地帶，最終才將路線方案改移到地質(zhì)條件相對穩(wěn)定但地形更為陡峻的南埡河右岸，正是這一方案調(diào)整，雅西高速公路才安然渡過又一次生死大劫?。?！
項目平行的南椏河、孟獲水是大渡河中游的支流，正進(jìn)行“一庫六級”的階梯電站建設(shè)，自上而下已建 6個大型梯級電站，另有54個小水電站沿南椏河零星分布。陡峻的南椏河兩岸，高壓電塔密布，大山深處，輸水隧道縱橫，給路線布設(shè)、公路施工埋下了地雷陣！伴雅西高速公路而行的國道108是成都通往西昌、攀枝花的必經(jīng)之路，路況差、交通量大，高速建設(shè)又增加了國道的負(fù)荷。如何保通、保安全也是一柄時刻懸在雅西高速公路建設(shè)者頭上的達(dá)摩克利斯之劍！
為確保南瓜2號大橋、3號特大橋下側(cè)的108 國道及沿線學(xué)校、電站、居民的安全，原設(shè)計設(shè)立1.5m柔性網(wǎng)防護(hù)。經(jīng)實地踏勘、試驗，后優(yōu)化為4m高柔性被動防護(hù)網(wǎng)，有效地確保了下側(cè)公路、學(xué)校、電站、民房等設(shè)施的安全及正常使用。沿線眾多的危石（危石群）對新建橋梁也構(gòu)成嚴(yán)峻威脅，必須在高速公路施工階段予以清除。為防止清理施工產(chǎn)生飛石、滾石危害陡坡下側(cè)的108國道交通和沿線設(shè)施的安全，將控制爆破和邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了綜合應(yīng)用：以覆蓋（主動系統(tǒng)）和攔截（被動系統(tǒng)）兩種基本防護(hù)功能來應(yīng)對爆破產(chǎn)生的兩大危害方式—飛石打擊和滾石打擊；以控制爆破將爆破沖擊控制在防護(hù)系統(tǒng)承載能力之內(nèi)。該工法的成功實施取得良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
栗子坪國家級自然保護(hù)區(qū)位于雅安市石棉縣，總面積47940公頃，區(qū)內(nèi)生物多樣性顯著、珍稀瀕危物種種類較多、特有種豐富，保護(hù)區(qū)對阻止小相嶺山系大熊貓棲息地進(jìn)一步破碎化起著關(guān)鍵作用，對阻止小相嶺大熊貓孤立小種群的滅絕起著關(guān)鍵作用。2013年建成首個大熊貓放歸自然基地。
四川雅安至西昌高速公路的開通標(biāo)志著北京至昆明國家高速公路（G5）建設(shè)最艱難、最壯觀的四川段全線貫通！對于悠閑的成都人來說，雅西高速讓攀西的陽光從未如此之近。5個小時到西昌，6個小時到攀枝花，8個小時到瀘沽湖，有幾個人能抵擋這陽光的誘惑——誰不想去看看滎經(jīng)的叢林鎖霧、漢源的通透陽光、大渡河的蜿蜒奔騰、拖烏山的天地洞開......當(dāng)然，最能打動路人心扉的還是孟獲城的紅石、月亮湖的鮮花！
2003年國家公布的29處危險路段中有16處與長大縱坡有關(guān)，2013年公安部再次公布全國十大危險路段又有七處為長大縱坡路段。為何長大縱坡路段始終是重大交通事故高發(fā)路段？如何有效改善其安全性能？這是一個令人棘手的世界難題！橫斷山脈深處，京昆國家高速公路的成都至雅安、西昌至攀枝花段相繼通車，而雅安至西昌之間，橫亙著泥巴山和托烏山，尤其大渡河谷到菩薩崗路段，不到38公里的直線距離需要克服2000多米的自然高差，高速公路能否建設(shè)、如何建設(shè)，備受矚目。
超長連續(xù)縱坡行車安全關(guān)鍵技術(shù)研究工作從線形質(zhì)量評價、瀝青路面設(shè)計、行車安全對策、安全設(shè)施研發(fā)和螺旋隧道安全控制等五個方向展開，直面山區(qū)高速公路超長連續(xù)縱坡行車安全關(guān)鍵技術(shù)，在設(shè)計理論、工程技術(shù)、設(shè)備裝備和示范工程建設(shè)等四個方面取得了一系列創(chuàng)新成果。
理論創(chuàng)新方面，建立了基于駕駛員心率增量、視覺運動頻率的平曲線臨界半徑模型；建立了基于駕駛員的皮溫、皮電、脈搏等生理指標(biāo)的連續(xù)下坡路段駕駛員負(fù)荷度關(guān)系模型；基于制動器溫升變化規(guī)律，提出高速公路應(yīng)取消緩坡段。技術(shù)創(chuàng)新方面，攻克了小半徑螺旋隧道展線、通風(fēng)理論，發(fā)明了停車視距確定及斷面加寬方法，形成了雙螺旋隧道展線成套技術(shù)；提出了超長連續(xù)下坡路段安全等級與管理區(qū)段劃分方法和分區(qū)綜合安全保障技術(shù)，為運營期安全管理提供了技術(shù)支撐。設(shè)備裝備創(chuàng)新方面，通過仿真模擬與實車碰撞試驗，研制了盤式制動阻尼器并開發(fā)了可重復(fù)使用的新型網(wǎng)索系統(tǒng)，使地形受限地段設(shè)置避險車道成為可能；將鋼管變形吸能原理應(yīng)用到公路護(hù)欄中，首次開發(fā)了一種具有防撞和減速雙重功能的新型護(hù)欄，明顯降低了事故的嚴(yán)重度。
雅西高速公路的成功修建，將連續(xù)縱坡記錄從15公里提升到51公里，一次性克服高差從不到500米提升到1500多米，同時事故死亡率降低90%以上，其社會效益無法估量。對比國內(nèi)同類項目平均水平，雅西高速公路通車2年來已挽救近400條鮮活的生命。
以活動斷裂區(qū)高邊坡穩(wěn)定性評價及防治措施研究、活動斷裂區(qū)隧道修筑關(guān)鍵技術(shù)研究、活動斷裂區(qū)簡支體系橋梁設(shè)計技術(shù)研究、活動斷裂區(qū)泥石流災(zāi)害防治技術(shù)與推廣應(yīng)用研究為主要研究內(nèi)容，主要解決活動斷裂區(qū)高速公路修筑關(guān)鍵技術(shù)的影響分析、活動斷裂區(qū)典型邊坡的結(jié)構(gòu)類型、成因機制、動力條件下得穩(wěn)定性分析與防治措施技術(shù)、活動斷層對沿線擬建隧道的危害機理和作用程度、抗震及減震措施的類型、防治對策和技術(shù)、對簡支體系橋梁進(jìn)行減隔震抗震研究、新型防落梁裝置的研究，及活動斷裂區(qū)泥石流防護(hù)優(yōu)化設(shè)計、臨災(zāi)預(yù)警、泥石流防護(hù)示范工程技術(shù)難點。
干海子特大橋位于拖烏山脈，地形地質(zhì)條件復(fù)雜，全長1811米，橋墩最高達(dá)117米，最大縱坡為3.6%，地震基本烈度高達(dá)8度。是世界第一座全鋼管混凝土桁架梁橋，其桁架梁長度和鋼管格構(gòu)墩高度均為世界第一。工程技術(shù)人員創(chuàng)新地設(shè)計了上部為鋼管混凝土桁架梁，下部結(jié)構(gòu)采用鋼管混凝土格構(gòu)橋墩的橋梁結(jié)構(gòu)形式。通過采用現(xiàn)場工廠化加工制造鋼管構(gòu)件、再組拼成鋼管節(jié)段、最后安裝成橋梁，減輕結(jié)構(gòu)自重55%、減少樁基數(shù)量近一半、縮短施工工期3到12個月，直接節(jié)約工程費用上千萬元。此種橋型在我國山區(qū)高速公路上應(yīng)用尚屬首次，既適合高地震烈度復(fù)雜地形的山區(qū)公路橋梁，也適應(yīng)場地狹窄、施工干擾大的城市橋梁。
臘八斤大橋，橋址區(qū)覆蓋層厚，地質(zhì)條件差，不適宜建大跨拱橋，而設(shè)置斜拉橋、懸索橋又極不經(jīng)濟(jì)。設(shè)計師們在國內(nèi)首創(chuàng)鋼管混凝土組合橋墩結(jié)構(gòu)形式，鑄就182.5米的世界第一高墩，加上基座和橋面部分，整體高度達(dá)到207米。這種橋墩節(jié)省鋼筋、水泥等建材用量近20%，還提高了結(jié)構(gòu)抗震性能，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，取得了國家發(fā)明專利。值得一提的是，澆注的混凝土標(biāo)號達(dá)到了C80，而一般橋梁建造中最高的也只會使用到標(biāo)號為C60的混凝土。據(jù)了解，臘八斤特大橋位于高烈度地震區(qū)，地質(zhì)情況異常復(fù)雜，采用這種結(jié)構(gòu)和高標(biāo)號的混凝土使橋梁的抗震能力得到極大的提升，其抗震性達(dá)到了烈度9度。
大相嶺泥巴山隧道，是雅西高速的關(guān)鍵控制性工程，地處青藏高原和四川盆地交匯處，氣候十分惡劣。365天中，有300天在下雨，全年降水量最高達(dá)2700毫米。隧道全長10公里，最大埋深1650米，其中有一半是埋深超過1000米的路段。穿越17條大斷層，巖爆、高地應(yīng)力、大變形、涌突水等不良地質(zhì)問題疊加。“五毒俱全”，四川省交通運輸廳廳長高烽這樣形容它。
單是通風(fēng)，就是個惱人的大問題。設(shè)計師們優(yōu)化了泥巴山隧道通風(fēng)井?dāng)嗝婧驮O(shè)計風(fēng)速，分三區(qū)段通風(fēng)。隧道設(shè)有4座通風(fēng)斜井，最長達(dá)1500米，是目前國內(nèi)在建最長的隧道通風(fēng)斜井。不僅如此，還提出了隧道構(gòu)造損傷分區(qū)的概念，對泥巴山隧道進(jìn)行了構(gòu)造損傷分區(qū)，在此基礎(chǔ)上對隧道的圍巖進(jìn)行分級，對不良地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析評價。有20余項階段性科研成果應(yīng)用于泥巴山隧道建設(shè)中。
通過項目研究，形成一套完善的螺旋型曲線隧道營運安全控制技術(shù)，研究成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中小半徑曲線隧道通風(fēng)沿程阻力及交通風(fēng)計算方法達(dá)到國際領(lǐng)先水平。主要技術(shù)創(chuàng)新包括：1. 提出了高速公路螺旋型曲線隧道行車安全預(yù)防控制措施，確定了在特定行車速度下螺旋隧道的合理半徑；2. 建立了不同半徑螺旋型隧道通風(fēng)沿程阻力、汽車交通風(fēng)的計算方法及其適用條件；確定了依托工程射流風(fēng)機橫斷面安裝參數(shù)和縱向布置間距；3. 提出了螺旋型曲線隧道交通安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系及評估方法。
交通運輸部李盛霖部長于2012年8月15日來到四川省雅安市和涼山彝族自治州交界處的雅西高速雙螺旋隧道路段，盛贊雅西高速公路“這條路線型很好、環(huán)境保護(hù)也做得好，這么好的一條高速公路，不來看要后悔了呀！這是我看到過的最好的一條高速公路，后人會表揚你們！”、“這個雙螺旋小半徑曲線型隧道歐洲人沒修過，美國人沒修過，就是要讓他們看看，這條路大大地提升了我們國家的交通科技形象”......路人心中甚為欣慰，尤為感謝這條高速公路建設(shè)者的精心修建、管理者的用心呵護(hù)、沿線群眾及司乘人員的衷心理解。這是一條云端高速，這是一項逆天工程，她連通了富饒的成都平原的血脈，她牽動者美麗的攀西高原的神經(jīng)，由四川盆地邊緣向橫斷山區(qū)高地爬升的雅西高速公路，沿著古老的南絲綢之路、百變的景觀大道318國道穿越了我國大西南地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的深山峽谷地區(qū)，是國內(nèi)乃至全世界自然環(huán)境最惡劣、工程難度最大、科技含量最高的山區(qū)高速公路！
雅西高速公路擁有全長10km、最大埋深1650米的大相嶺隧道是目前西南地區(qū)最長、我國埋深最大的特大隧道；全長1811米、主墩高183米的臘八斤特大橋擁有目前世界同類型最高橋墩；實現(xiàn)了在2.9公里的“V”形峽谷范圍內(nèi)連續(xù)爬升350米的干海子和鐵寨子雙螺旋隧道為國際首創(chuàng)的雙螺旋小半徑曲線型隧道；有如巨無霸“過山車”一般的干海子特大橋是國內(nèi)公路建設(shè)史上首創(chuàng)的鋼管桁架連續(xù)梁輕型橋梁；海拔高達(dá)2445m的拖烏山菩薩崗隧道是世界上第一座下穿高原濕地的高速公路隧道；還有從石棉至拖烏山菩薩崗隧道的連續(xù)51公里超長連續(xù)縱坡......在人類工程史上，我們創(chuàng)造了一個奇跡！為了這個奇跡，多少人曾苦思冥想、尋找著進(jìn)一步改善的機會，多少人曾默默奉獻(xiàn)、挑戰(zhàn)著惡劣的地形地質(zhì)和氣象條件，多少人曾苦苦等待、等待這條高速公路載著她們的夢想走向遠(yuǎn)方......
