隧道工程发展现状与发展趋势
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锦屏隧道14.7km(双座) 西山隧道13.68km（在建太原～古交高速）
(3)地下铁道
目前有北京、天津、上海、广州等城市运营地铁。 而在建工程则很多：有南京、重庆、青岛、深圳、杭州、武汉等。
北京：规划了20条线路共700km；
上海：规划了17条线路共450km；
天津：规划了4条线路共248km； 广州：规划了7条线路共206.5km； 深圳：规划了9条线路共254km； 完成规划的城市：大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合 肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波。
在建客运专线隧道
•武广222座172.152km
•广深24座32.016km •郑西38座76.876km
•石太32座74.904km
•合武37座64.706km
•甬温59座88.115km
•温福59座149.423km •福厦37座40.406km •广珠4座4.172km
10km以上的长大铁路隧道：
隧道工程发展现状与发展趋势
一、隧道的概念及种类
1．隧道的概念 狭义定义：用以保持地下空间作为交通孔道的工程建筑
物。
广义定义：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形 状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。
2．隧道的种类
按不同的分类方式不同的分类方法：
土质隧道 按所处的地质条件
石质隧道
浅埋隧道
按隧道的埋置深度
拟采用掘进机法施工，采用2台全断面掘进机相 向施工Ⅰ线隧道，采用2台小断面掘进机施工Ⅱ线 隧道，Ⅱ线隧道超前。
➢向莆铁路隧道
向莆铁路从向塘至莆田，正线全长607km，全线 共有隧道114座，总长约290km，其中福建境内90 座，长约274km，占该段线路的66.4%，尤其以福 建建宁至永泰段隧道比重最大，在277km的线路长 度内有74座隧道，长约209.8km，隧线比高达 75.6%。大于10km的特长隧道有11座，总长度约 176km，大于20km的隧道有3座，最长隧道为戴云 山隧道，长度约27.8km。
➢函谷关隧道
郑西客运专线，全长7851m，最大埋深220m， 中国最长及断面最大的黄土隧道。设计为单洞双 线，线间距5m，行车目标值350km/h。断面净空 有效面积约165m2。
设计施工工期34个月，设置1个横洞和三个斜井。
➢浏阳河隧道
武广客运专线，全长10100m。下穿京珠高速公 路、星沙开发区、浏阳河与长沙市机场高速公路。 设计为单洞双线，线间距5m，行车目标值350km/h。 断面净空有效面积约100m2。
TBM施工(秦岭隧道、在建大伙房隧道) TBM快速掘进与对不良地层的适应性
出碴运输系统
❖标志性工程
➢大瑶山隧道 •目前建成的最长双线铁路隧道
•新奥法成功应用 •施工进度
✓全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m
✓单口月成洞218m，开挖205m，衬砌303m
❖标志性工程 ➢秦岭隧道 •20世纪建成的最长铁路隧道 •TBM成功应用 •施工进度
❖标志性工程
➢乌鞘岭隧道
•软岩深埋复杂应力隧道的修建技术取得突破 高地应力 软岩大变形 富水
❖标志性工程
➢风火山和昆仑山隧道 •高海拔4995m
•冻土
•设计施工
双层模筑混凝土
多道防水措施 保温隔热措施
低温早强耐久性防水混凝土 洞内空调
2．不良地质隧道施工技术
富水断层破碎地质 流砂地质 岩溶地质
右DK80+901.368= 斜4 0+00
4号斜井
DK78+801.171= 斜3 0+00 DK75+800.899= 斜2 0+00
3号斜井
2号斜井
DK73+200.672= 斜1 0+00
1号斜井
太行山隧道左线进口里程：DK69+270
太行山隧道右线进口里程：DK69+280
➢大瑶山隧道群
秦岭隧道18.4km
大瑶山隧道14.295km 乌鞘岭隧道20.05km 太行山隧道27.8km（在建）
吕梁山隧道20.8km（在建双洞）
东秦岭铁路隧道12.26km
(2)公路隧道
运 营 隧 道 1684 座 以 上 ， 总 长 628km 以 上 。 其 中 10km以上的长大隧道：
秦岭终南山特长公路隧道18.02km(双座)
三号隧道进出口左侧分别设置长约256m和 1272m的平导。
➢狮子洋隧道
位于广深港客运专线东涌站至虎门站区间，穿 越珠江口狮子洋河段，是中国第一座水下铁路隧 道，行车目标值350km/h。
工程范围全长10800m，隧道长度10490m，引 道敞开段长310m。明、暗挖加盾构法施工。隧道 采用双洞单线结构，断面净空有效面积约65m2。 盾构段结构内径9.8m，外径10.8m，管片厚度 50cm，采用7+1分块方式，单层钢筋混凝土衬砌。 左右线之间的联络横通道23处。盾构段采用4台泥 水平衡式盾构施工，总工期41个月。
高地应力岩爆 高地应力挤压大变形 煤系地层 湿陷性黄土
3．设计理论
隧道结构或地下结构与地面结构所处环境不同，它是 处在岩土地层或通称为围岩中，既受到围岩的荷载作用， 又受到围岩的约束有利作用。
目前的设计理论
荷载—结构 地层—结构 收敛—约束 经验类比
针对不同条件采用不同的设计理论。
水平压力e
抗 力 区
h≥(2~2.5)hq
深埋隧道
山岭隧道
按所处的地理位置 水底隧道 城市隧道
交通类隧道
水工隧道
按隧道的用途
市政隧道
矿山隧道 人防隧道
铁路隧道 公路隧道 地下铁道 人行通道
引水隧道 尾水隧道 导流隧道 泄洪隧道 给水隧道 排水隧道 管路隧道 采矿巷道
运输巷道
二、我国隧道及地下工程发展的现状
(一)规模
➢吕梁山隧道
全长20780m，设计为双洞单线，线间距30m， 设计行车速度200km/h，并满足通行双层集装箱 列车的条件。
设5个斜井，采用无轨运输方式。
➢关角隧道 青藏线西宁至格尔木段增建第二线穿越青海南山
的隧道，设计全长32600m，为目前国内规划最长 的铁路隧道。设计为双洞单线，线间距40m，行车 目标值160km/h，预留200km/h的条件。
设计施工工期27个月，设置3座竖井和1个斜井。竖 井采用矩形结构，位于隧道顶；斜井采用无轨运输。
➢宜万线岩溶隧道
全长正线378km，隧道长度所占比例高达60%， 全线隧道总数为161座，总长约33延长km，其中 岩溶隧道有92座，总长为247km。
Ⅰ级风险的隧道8座，施工中曾多次发生突水、突 泥，采用综合超前地质预报、注浆堵水、限量排水 等措施，确保施工安全。
三、发展前景
1．交通类隧道
• 经济发展，交通建设先行 • 交通标准不断提高
• 国力增强，技术进步 需建设更多，可以建设更多、标准更高的隧道，
前景美好。
2．城市隧道
❖ 解决城市交通拥挤问题的唯一途径是采用快捷、大运 量公共交通系统—地铁
❖ 城市发展要求包括地下空间的开发
❖ 各类市政设施趋势——隧道管沟化
脱离区
拱棚
变形后 外轮廓线
边墙
仰拱
竖直压力q 弹性抗力
底压力
4．施工方法
明挖法
盾构法 盖挖法 沉埋法
暗挖法
掘进机法 顶进法
步骤1
构筑围护结构 步骤4
步骤2
构筑主体结构中间桩柱 步骤5
步骤3
构筑顶板 步骤6
回填土，恢复路 面
步骤7
开挖中层土
步骤8
构筑上层结构
开挖下层土
构筑下层主体结构
盖挖逆作法施工步骤
继十九世纪的城市桥梁、二十世纪的摩天大 楼，二十一世纪是地下空间的开发和利用。
3．水利(国调水工程及水电工程
四 长大隧道工程概况
➢太行山隧道
太行山特长隧道位于石太客运专线孤山车站和盂县车 站之间，是本线的重点控制工程，隧道通过该段太行山 山脉的主峰越宵山，越宵山最高高程为1320m，隧道最 大埋深445m，太行山隧道设计为双洞单线隧道，两线 线间距35m。隧道左线进口里程为DK69+276，出口里 程为DK97+168，隧道全长27892 m；隧道右线进口里程 为右DK69+286，出口里程为右DK97+163，隧道全长 27877 m。
大瑶山一号隧道、二号隧道和三号隧道共3座隧道 组成，长度分别为10081m、6024m和8387m。双线 隧道，线间距5m，最高时速350km/h，有效断面积
100m2。总工期40个月。
一号隧道右侧设置2268m的平导，出口左侧设置 885m的横洞；
二号隧道进出口左侧分别设置长约340和320m 的横洞；
➢向莆铁路隧道
长度大于15km的戴云山、高盖山、青云山和雪峰山 隧道采用双洞单线隧道方案，其余均采用单洞双线隧 道方案，行车目标值250km/h。
计划6座特长隧道采用10台全断面掘进机和2台 小断面掘进机施工，其余隧道采用钻爆法施工。
太行山隧道平面示意图
太行山隧道左线进口里程：DK97+165
9号斜井
8号斜井 7号斜井
5号斜井 6号斜井
太行山隧道右线出口里程：DK97+160
DK96+802.580= 斜9 0+00
DK92+302.512= 斜8 0+00
DK89+782.248= 斜7 0+00
DK87+301.994= 斜6 0+00 DK85+401.803= 斜5 0+00
3．地下工程
城市地下空间的开发与利用：地下商场，地下车 库，地下仓库等地下建筑物以及各大中型平战结合 工程相继建设。
地下共同管沟：如石家庄同其他城市一样供电 线路基本要穿行于地下隧道中。
(二)技术状况
1．长大隧道
钻爆法施工(大瑶山隧道、秦岭铁路隧道平导、秦 岭公路隧道)
快速掘进(月进尺500m，已达世界水平) 出碴运输系统 通风系统
2．水利水电
国内外已建成的10km以上的水工隧洞达90座，中国占 11座。国内已建成长度5km以上的引水发电隧道20座。
小浪底水利枢纽三条导流隧洞；清江隔河岩水利枢纽导流隧 洞；李家峡水电站导流隧洞；公伯峡水电站导流隧洞；水布垭水 利枢纽导流隧洞。
已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工程总干线全长 168.9km，其中隧道33座，总长75.11km；万家寨水利枢纽引 黄河水穿过海河流域至太原的引水工程，隧洞总长超过200km； 辽宁省东水西调工程输水隧洞长85km。
✓TBM施工
▪最高日进尺40.5m,月进尺528.1m
✓钻爆法施工 ▪最高月进尺456m
❖标志性工程
➢乌鞘岭隧道
•通过4条区域性大断层和3000m千枚岩地层 •创造了单线隧道施工进度最快纪录
Ⅳ级围岩单工作面436m/月
Ⅴ级围岩连续5个月进度200m
Ⅳ、Ⅴ级围岩交错情况下平均月掘进324m Ⅲ、Ⅳ级围岩交错情况下单工作面最高成洞 271.8m/月，连续6个月成洞超过200m
1．交通类隧道
(1)铁路隧道
已建、在建和拟建铁路隧道数量 截止到2005年12月已建隧道6874座，4158km
49年以前664座156km,共7538座4314km。长度大 于5km的 53座。
2006年在建的1758座，2164km。 即将开工的高速铁路隧道146座，184km。 规划建设客货共线铁路隧道2100km，10km以上隧道 760km。
(3)地下铁道
目前有北京、天津、上海、广州等城市运营地铁。 而在建工程则很多：有南京、重庆、青岛、深圳、杭州、武汉等。
北京：规划了20条线路共700km；
上海：规划了17条线路共450km；
天津：规划了4条线路共248km； 广州：规划了7条线路共206.5km； 深圳：规划了9条线路共254km； 完成规划的城市：大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合 肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波。
在建客运专线隧道
•武广222座172.152km
•广深24座32.016km •郑西38座76.876km
•石太32座74.904km
•合武37座64.706km
•甬温59座88.115km
•温福59座149.423km •福厦37座40.406km •广珠4座4.172km
10km以上的长大铁路隧道：
隧道工程发展现状与发展趋势
一、隧道的概念及种类
1．隧道的概念 狭义定义：用以保持地下空间作为交通孔道的工程建筑
物。
广义定义：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形 状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。
2．隧道的种类
按不同的分类方式不同的分类方法：
土质隧道 按所处的地质条件
石质隧道
浅埋隧道
按隧道的埋置深度
拟采用掘进机法施工，采用2台全断面掘进机相 向施工Ⅰ线隧道，采用2台小断面掘进机施工Ⅱ线 隧道，Ⅱ线隧道超前。
➢向莆铁路隧道
向莆铁路从向塘至莆田，正线全长607km，全线 共有隧道114座，总长约290km，其中福建境内90 座，长约274km，占该段线路的66.4%，尤其以福 建建宁至永泰段隧道比重最大，在277km的线路长 度内有74座隧道，长约209.8km，隧线比高达 75.6%。大于10km的特长隧道有11座，总长度约 176km，大于20km的隧道有3座，最长隧道为戴云 山隧道，长度约27.8km。
➢函谷关隧道
郑西客运专线，全长7851m，最大埋深220m， 中国最长及断面最大的黄土隧道。设计为单洞双 线，线间距5m，行车目标值350km/h。断面净空 有效面积约165m2。
设计施工工期34个月，设置1个横洞和三个斜井。
➢浏阳河隧道
武广客运专线，全长10100m。下穿京珠高速公 路、星沙开发区、浏阳河与长沙市机场高速公路。 设计为单洞双线，线间距5m，行车目标值350km/h。 断面净空有效面积约100m2。
TBM施工(秦岭隧道、在建大伙房隧道) TBM快速掘进与对不良地层的适应性
出碴运输系统
❖标志性工程
➢大瑶山隧道 •目前建成的最长双线铁路隧道
•新奥法成功应用 •施工进度
✓全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m
✓单口月成洞218m，开挖205m，衬砌303m
❖标志性工程 ➢秦岭隧道 •20世纪建成的最长铁路隧道 •TBM成功应用 •施工进度
❖标志性工程
➢乌鞘岭隧道
•软岩深埋复杂应力隧道的修建技术取得突破 高地应力 软岩大变形 富水
❖标志性工程
➢风火山和昆仑山隧道 •高海拔4995m
•冻土
•设计施工
双层模筑混凝土
多道防水措施 保温隔热措施
低温早强耐久性防水混凝土 洞内空调
2．不良地质隧道施工技术
富水断层破碎地质 流砂地质 岩溶地质
右DK80+901.368= 斜4 0+00
4号斜井
DK78+801.171= 斜3 0+00 DK75+800.899= 斜2 0+00
3号斜井
2号斜井
DK73+200.672= 斜1 0+00
1号斜井
太行山隧道左线进口里程：DK69+270
太行山隧道右线进口里程：DK69+280
➢大瑶山隧道群
秦岭隧道18.4km
大瑶山隧道14.295km 乌鞘岭隧道20.05km 太行山隧道27.8km（在建）
吕梁山隧道20.8km（在建双洞）
东秦岭铁路隧道12.26km
(2)公路隧道
运 营 隧 道 1684 座 以 上 ， 总 长 628km 以 上 。 其 中 10km以上的长大隧道：
秦岭终南山特长公路隧道18.02km(双座)
三号隧道进出口左侧分别设置长约256m和 1272m的平导。
➢狮子洋隧道
位于广深港客运专线东涌站至虎门站区间，穿 越珠江口狮子洋河段，是中国第一座水下铁路隧 道，行车目标值350km/h。
工程范围全长10800m，隧道长度10490m，引 道敞开段长310m。明、暗挖加盾构法施工。隧道 采用双洞单线结构，断面净空有效面积约65m2。 盾构段结构内径9.8m，外径10.8m，管片厚度 50cm，采用7+1分块方式，单层钢筋混凝土衬砌。 左右线之间的联络横通道23处。盾构段采用4台泥 水平衡式盾构施工，总工期41个月。
高地应力岩爆 高地应力挤压大变形 煤系地层 湿陷性黄土
3．设计理论
隧道结构或地下结构与地面结构所处环境不同，它是 处在岩土地层或通称为围岩中，既受到围岩的荷载作用， 又受到围岩的约束有利作用。
目前的设计理论
荷载—结构 地层—结构 收敛—约束 经验类比
针对不同条件采用不同的设计理论。
水平压力e
抗 力 区
h≥(2~2.5)hq
深埋隧道
山岭隧道
按所处的地理位置 水底隧道 城市隧道
交通类隧道
水工隧道
按隧道的用途
市政隧道
矿山隧道 人防隧道
铁路隧道 公路隧道 地下铁道 人行通道
引水隧道 尾水隧道 导流隧道 泄洪隧道 给水隧道 排水隧道 管路隧道 采矿巷道
运输巷道
二、我国隧道及地下工程发展的现状
(一)规模
➢吕梁山隧道
全长20780m，设计为双洞单线，线间距30m， 设计行车速度200km/h，并满足通行双层集装箱 列车的条件。
设5个斜井，采用无轨运输方式。
➢关角隧道 青藏线西宁至格尔木段增建第二线穿越青海南山
的隧道，设计全长32600m，为目前国内规划最长 的铁路隧道。设计为双洞单线，线间距40m，行车 目标值160km/h，预留200km/h的条件。
设计施工工期27个月，设置3座竖井和1个斜井。竖 井采用矩形结构，位于隧道顶；斜井采用无轨运输。
➢宜万线岩溶隧道
全长正线378km，隧道长度所占比例高达60%， 全线隧道总数为161座，总长约33延长km，其中 岩溶隧道有92座，总长为247km。
Ⅰ级风险的隧道8座，施工中曾多次发生突水、突 泥，采用综合超前地质预报、注浆堵水、限量排水 等措施，确保施工安全。
三、发展前景
1．交通类隧道
• 经济发展，交通建设先行 • 交通标准不断提高
• 国力增强，技术进步 需建设更多，可以建设更多、标准更高的隧道，
前景美好。
2．城市隧道
❖ 解决城市交通拥挤问题的唯一途径是采用快捷、大运 量公共交通系统—地铁
❖ 城市发展要求包括地下空间的开发
❖ 各类市政设施趋势——隧道管沟化
脱离区
拱棚
变形后 外轮廓线
边墙
仰拱
竖直压力q 弹性抗力
底压力
4．施工方法
明挖法
盾构法 盖挖法 沉埋法
暗挖法
掘进机法 顶进法
步骤1
构筑围护结构 步骤4
步骤2
构筑主体结构中间桩柱 步骤5
步骤3
构筑顶板 步骤6
回填土，恢复路 面
步骤7
开挖中层土
步骤8
构筑上层结构
开挖下层土
构筑下层主体结构
盖挖逆作法施工步骤
继十九世纪的城市桥梁、二十世纪的摩天大 楼，二十一世纪是地下空间的开发和利用。
3．水利(国调水工程及水电工程
四 长大隧道工程概况
➢太行山隧道
太行山特长隧道位于石太客运专线孤山车站和盂县车 站之间，是本线的重点控制工程，隧道通过该段太行山 山脉的主峰越宵山，越宵山最高高程为1320m，隧道最 大埋深445m，太行山隧道设计为双洞单线隧道，两线 线间距35m。隧道左线进口里程为DK69+276，出口里 程为DK97+168，隧道全长27892 m；隧道右线进口里程 为右DK69+286，出口里程为右DK97+163，隧道全长 27877 m。
大瑶山一号隧道、二号隧道和三号隧道共3座隧道 组成，长度分别为10081m、6024m和8387m。双线 隧道，线间距5m，最高时速350km/h，有效断面积
100m2。总工期40个月。
一号隧道右侧设置2268m的平导，出口左侧设置 885m的横洞；
二号隧道进出口左侧分别设置长约340和320m 的横洞；
➢向莆铁路隧道
长度大于15km的戴云山、高盖山、青云山和雪峰山 隧道采用双洞单线隧道方案，其余均采用单洞双线隧 道方案，行车目标值250km/h。
计划6座特长隧道采用10台全断面掘进机和2台 小断面掘进机施工，其余隧道采用钻爆法施工。
太行山隧道平面示意图
太行山隧道左线进口里程：DK97+165
9号斜井
8号斜井 7号斜井
5号斜井 6号斜井
太行山隧道右线出口里程：DK97+160
DK96+802.580= 斜9 0+00
DK92+302.512= 斜8 0+00
DK89+782.248= 斜7 0+00
DK87+301.994= 斜6 0+00 DK85+401.803= 斜5 0+00
3．地下工程
城市地下空间的开发与利用：地下商场，地下车 库，地下仓库等地下建筑物以及各大中型平战结合 工程相继建设。
地下共同管沟：如石家庄同其他城市一样供电 线路基本要穿行于地下隧道中。
(二)技术状况
1．长大隧道
钻爆法施工(大瑶山隧道、秦岭铁路隧道平导、秦 岭公路隧道)
快速掘进(月进尺500m，已达世界水平) 出碴运输系统 通风系统
2．水利水电
国内外已建成的10km以上的水工隧洞达90座，中国占 11座。国内已建成长度5km以上的引水发电隧道20座。
小浪底水利枢纽三条导流隧洞；清江隔河岩水利枢纽导流隧 洞；李家峡水电站导流隧洞；公伯峡水电站导流隧洞；水布垭水 利枢纽导流隧洞。
已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工程总干线全长 168.9km，其中隧道33座，总长75.11km；万家寨水利枢纽引 黄河水穿过海河流域至太原的引水工程，隧洞总长超过200km； 辽宁省东水西调工程输水隧洞长85km。
✓TBM施工
▪最高日进尺40.5m,月进尺528.1m
✓钻爆法施工 ▪最高月进尺456m
❖标志性工程
➢乌鞘岭隧道
•通过4条区域性大断层和3000m千枚岩地层 •创造了单线隧道施工进度最快纪录
Ⅳ级围岩单工作面436m/月
Ⅴ级围岩连续5个月进度200m
Ⅳ、Ⅴ级围岩交错情况下平均月掘进324m Ⅲ、Ⅳ级围岩交错情况下单工作面最高成洞 271.8m/月，连续6个月成洞超过200m
1．交通类隧道
(1)铁路隧道
已建、在建和拟建铁路隧道数量 截止到2005年12月已建隧道6874座，4158km
49年以前664座156km,共7538座4314km。长度大 于5km的 53座。
2006年在建的1758座，2164km。 即将开工的高速铁路隧道146座，184km。 规划建设客货共线铁路隧道2100km，10km以上隧道 760km。