我国隧道及地下工程近两年的发展与展望

我国隧道及地下工程近两年的发展与展望

洪开荣

“2014中国隧道与地下工程大会暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会”在杭州召开以来，我国隧道及地下工程建设近两年又取得了长足的发展。

➢各领域的隧道总数与总长度快速增长；

➢重难点隧道及地下工程建设进展顺利；

➢技术上取得许多突破。

1我国隧道及地下工程近两年的发展

1.1主要领域隧道建设进展

1.1.1铁路隧道

截至2015年底，全国在建铁路隧道3784座，总长8692km；规划隧道4384座，总长9345km；运营隧道13411座，总长13038km。2015年新增开通运营铁路隧道1316座，总长2160km，其中，10km以上隧道18座，总长245km。相比2013年，新增铁路运营隧道2337座（总长4099km）。

表1是中国铁路总公司工程设计鉴定中心统计的全国铁路隧道情况汇总。

1.1.2公路隧道

据统计，截至2015年底，我国大陆运营公路隧道14006座，总长12684km；近两年新增运营公路隧道2647座（3079 km）。

1.1.3地铁隧道

截至2015年底，我国大陆已有22个城市开通地铁，拥有97条运营线路，总里程2934 km；在建126条线路，总里程达3000多km。截至目前，大陆已有43个城市获批修建地铁，规划总里程达12000km。

1.1.4水工隧洞

根据“国家172项引水工程建设计划”，近年来新建水工隧洞数量持续增加，兰州市水源地引水隧洞（31.570km）、北疆供水工程喀双隧洞（283.270km）、东北引松供水隧洞等水工隧洞相继开工建设。

1.2 重难点工程

1.2.1青藏铁路关角隧道

青藏铁路关角隧道全长32.645 km，是世界高海拔第一长隧，也是国内已运营的最长铁路隧道。工程于2007年11月6日全面开工，采用钻爆法施工，2014年4月15日全线贯通，2014年12月25日正式通车。

通过断裂带大变形控制技术、岩溶裂隙水综合处理技术、斜井中隔板分割风道施工通风技术、钻爆法斜井皮带机出碴技术、特长隧道运营通风技术、特长隧道防灾救援疏散与通风技术等一系列关键技术，克服了施工过程中遇到的诸多技术难题，在特长隧道的修建技术上取得了重大突破。

1.2.2兰新高铁祁连山隧道

祁连山隧道长9490m，隧道轨面海拔高程3607.4m，为双线铁路隧道。隧道长距离穿越碎屑流地层，碎屑流是一种罕见的地质现象，俗称地下泥石流（图见下页），施工极为困难，风险极高。

祁连山隧道于2014年12月26日建成通车，是世界上海拔最高的高速铁路隧道，被誉为“世界高铁第一隧”。

1.2.3兰渝铁路木寨岭隧道

兰渝铁路木寨岭隧道长19.1 km，为双洞单线分离式特长隧道。隧道地质条件极其复杂，经过包括区域性大断层在内的11条断裂带，高地应力软岩地段占全隧长度的84.5%，最大地应力27.16MPa，处于高地应力区域，被称为“全国铁路高风险隧道之最”。

隧道围岩不仅变形大，且变形快，流变性强，极易坍塌，被国内外专家称为“中国之最，世界罕见”，为全线唯一动态设计、动态施工的隧道项目，于2016年7月18日贯通。

1.2.4港珠澳大桥沉管隧道

港珠澳大桥沉管隧道全长5.664 km，最大水深44 m，由33节沉管对接而成，包括28节直线段沉管和5节曲线段沉管。港珠澳大桥海底隧道是我国第一条外海沉管隧道，也是世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道，被誉为交通工程中的“珠穆朗玛峰”。预计到2017年上半年港珠澳大桥海底隧道将实现全线贯通。

管节制作布置

▲ 管节沉放

1.2.5超长引水隧洞

引松供水隧洞（69.855 km ）、引汉济渭输水隧洞（98.3 km）等输水隧洞，采用TBM与钻爆法联合施工。目前，各工程均处于建设阶段。

1.2.6武汉三阳路长江隧道

武汉三阳路长江隧道全长4.6km（江中段长约2.59 km），是世界上首条公铁合建的水下盾构法隧道。采用2台直径为15.76 m的泥水盾构施工，盾构于2016年4月始发。

1.2.7八达岭地下车站

京张高铁八达岭隧道全长12.01 km，八达岭地下车站最大埋深102 m，地下建筑面积3.6万 m2，是世界最大、埋深最深的高铁地下车站。车站两端渡线段单洞开挖跨度32.7 m，是国内单拱跨度最大的暗挖铁路隧道。工程于2016年4月开工建设。

1.2.8地下储能洞库

烟台地下水封LPG洞库总库容为100万m³，是目前世界上库容最大的储气洞库，也是第1座由我国自主设计的储气洞库，于2014年建成。目前在建的地下储能工程还有惠州地下水封油库、湛江地下水封油库（库容各500万m³）等。

1.2.9城市地下综合管廊

珠海横琴综合管廊工程总投资20亿元，全长33.4 km，沿环岛北路、港澳大道、横琴大道等地形成“日”字形环状管廊系统，是我国已建成的里程最长、规模最大、体系最完善的地下综合管廊。

▲ 横琴新区综合管廊规划图

1.3 技术进步

1.3.1特长山岭隧道建设技术

基于青藏铁路西格二线关角隧道建设，成功解决了高海拔低气压地区特长隧道独头掘进、大倾角长斜井施工、长距离大水量反坡连续排水、斜井皮带机出碴等一系列关键技术难题。

关角隧道的贯通标志着我国实现了长大隧道施工技术由20 km级向30 km级的突破，给“截弯取直”选线带来了更大的空间。

1.3.2软岩大变形控制技术

针对兰渝铁路木寨岭隧道软岩大变形问题，采用全国独有的“小导洞应力释放＋三层支护＋长锚索＋单层衬砌”的兰渝铁路“木寨岭模式”推进隧道建设，有效地控制了极高地应力软弱围岩条件下的隧道大变形问题。隧道支护和衬砌混凝土厚度达1.5 m，岭脊段混凝土厚度达到2.1 m。

木寨岭隧道的贯通标志着我国在极高地应力软岩大变形隧道施工方面取得了新的重大突破。1.3.3高瓦斯隧道建设技术

针对以渝黔铁路天坪隧道（瓦斯压力达3.75 MPa，瓦斯含量达14 m³/t）等为代表的高瓦斯隧道建设难题，通过采用瓦斯网格抽放防突、强化通风、瓦斯智能化监测等关键技术，成功实现了高瓦斯隧道无轨运输施工。天坪隧道全长13.978 km，于2016年7月16日贯通，是渝黔铁路全线最长的高风险隧道。

1.3.4岩爆隧道建设技术

在乌兹别克斯坦安琶铁路甘姆奇克隧道施工中研究并成功应用了岩爆预测预报技术、岩爆段应力释放及防护技术、机械化配套安全快速施工技术，克服了3 000余次中等、强烈岩爆，并最终于2016年2月25日实现全隧安全顺利贯通，在国际上彰显了“中国技术、中国速度”。

1.3.5大断面矩形顶管及矩形盾构设计与应用

通过郑州下穿中州大道、天津黑牛城道地下通道等工程建设，逐步形成了具有自主知识产权的矩形大断面顶管隧道的设计、制造、施工一体化技术，同时在宁波地铁采用类矩形盾构施工已取得成功。

1.3.6机械化施工水平不断提高

在贵广高铁三都隧道、沪昆高铁雪峰山隧道群、怀邵衡铁路南雪峰山隧道等施工中，逐步探索、研究、应用、推广出由液压凿岩台车、喷射机械手、全液压自行式仰拱栈桥和无骨架衬砌台车等组成的机械化配套作业生产线，实现了隧道全工序机械化作业。

2各领域对隧道及地下工程的重大需求