我国隧道技术现状和未来发展趋势

工隧道有50多座。
10、军工、人防工程：地下军事设施，人均1m2地
下防护设施。
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三、 铁路规划和发展 1 铁路发展的优点
铁路是国情、世情的必然选择
铁路运输自身具有节能、环保、快捷、经济、运量大、
安全等六大优势。如能源成本额公路占83.7%，民航占14%， 铁路仅占1.9%。 高速铁路将因其速度高、安全、舒适，扩大了城市通勤 范围，快速连接各大城市，几乎形成同城化的理念。铁路已
►这样高标准的一次建成给今后带来很大好
处，缺点是建设费用增大，但总比今后再 提高标准要大量节约投资。我们这一代人、 二代人要为今后人口增加到16亿时的生活 出行提前考虑，这是一种责任，是非常必 要的，尤其铁路更应考虑长远。
►根据这种理念，我国编制了铁路中长期发
展规划。2004年初，国务院批复了“中长 期铁路网规划”，到2020年全国铁路营运 里程从原7万公里要增加到12万公里，其中 规划了“四纵四横”铁路高速、快速客运 通道及三个城际快速客运网，高速铁路线 路总长达1.6万公里以上，要求从北京到各 省会（除乌鲁木齐、拉萨外）运行时间要 低于8小时以内。
►目前，中国高铁正以前所未有的建设速度 向前冲刺，郑西高铁、武广高铁已投入运 营为全长1318公里京沪高铁已建成通车 提供了全方位的技术实践；2010年四纵 四横高铁也即将相继建成。
►高速铁路建设在“改建”与“新建”的争论
对比中，确定以“新建为主、改建为辅”的 指导方针下进行的；是在“高速轮轨”与 “磁悬浮”争论全面对比之后，确定采用高 速轮轨运营方式进行建设的。时至今日，转 眼之间，高速铁路建设在我国广阔的大江南 北、东北部、中西部的崇山峻岭之间飞速展 开，高铁从一个梦想走到了中国的现实之中。
►大量的物种灭绝，大量的病害随着食物 的水源、空气的变坏而增加。非理智、 非科学的发展，没有科学发展观的理 念去追求第一、最大、最快的破坏环 境资源的发展是非常可怕的。
►土木工程大量的占用土地，侵害良田沃 土，已到了非常可怕的地步，摊煎饼 式的城市扩张，城市间采用双向八车 道、十车道高速公路的修建方式，大 量油耗的运输已产生了很大的灾难。
►不同区段的试验是非常严格、严密、科 学、一丝不苟的，是从理论到实践再 反复试验、应用，再试验、再应用的 数十次的多反复过程。
唐地区以及省内主要城市之间快速轨道交通。是
节省土地，节省能源，经济，减少污染，绿色环
保的快速交通工具。
4、山区公路：公路隧道、多跨、两个单跨，最
长终南山隧道18.4km。目前已建成公路隧道近
5000座，总长约4000Km。高速公路已进入山区。
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5、水电工程：压力隧道、交通隧道、大型调压竖 井、各种大洞室、尾水洞室。
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城际铁路发展
►我们把短距离城市之间连接的客运专线铁路称为
城际铁路（如北京至天津、广州至珠海、南京至 合肥东），同样，我们把各省会和本省之间的城 市用快速铁路相联的铁路网叫省内城际铁路，一 般要求省会至本省各市之间的运行时间应小于1小 时，这样很方便老百姓在省内的快速出行和交流。 对用高速公路，尤其搞双向六车道、八车道、十 车道这样大规模进行城际运输的方式应予限制， 因其占地多、扰民拆迁大、浪费资源、运行速度 慢、运量小、运费高。
第二个空间。
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我国21世纪要把交通、能源、
水源等基础设施在西部抓紧早上、 快上，要把开发西部、移民2～3亿
的做法真正落实，以充实我国的实
力。
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综观当今世界，有识之士已把对地 下空间开发利用作为解决城市资源与环 境危机的重要措施，是解决我国可持续 性发展的重要途径。可以预测 21 世纪 末将有 1/3 的世界人口工作、生活在地 下空间中。
地下停车场、地下仓库、地下共同沟、地下过街道、
地下公交隧道（如南京、杭州等水下隧道）。
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所以，城市共同沟的修建，地下
铁道、地下停车场、地下仓库、地下 商业街、娱乐场所等都在进行设计施 工，但很少统筹。城市地下设施很多， 谁占什么标高，也需要技术立法,以 人为本的思想应贯穿在当前地下工程 的设计中。
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世 界 闻 名 的 巴 黎 共 同 沟
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天津首条穿越海河“共同沟”隧道
穿越海河的管线将由隧道通过，隧道将分为四个功 能区间，分别供电力、通信、热力自来水、中水和 煤气管线通过。
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地下停车场
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地下停车场
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地下商业街
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8、LPG地下水封液体库：如1000万吨汽油库、1万 亿吨原油库等。可提供全国90天用油储量。地下油 库比地面油库造价节省一半；安全、寿命长、节省
调整掉。
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我们土木工程也应顺潮流而检讨自
己，大量的土建工程拔地而起，人们要
进入城市，城市化发展，大量的交通、 房屋要建，我们每天都看到大片良田被
Hale Waihona Puke Baidu
钢筋混凝土所取代 。
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能否把地面沃土多留点给农业和
环境，把地下岩土多开发点给道路交 通、工厂和仓库，从而使地下空间成
为人类在地球上做为安全舒适生活的
2008年通车的京津高铁350Km/h试验段
►对于许多无车族、收入少的广大农民用不起， 又严重污染环境的这种出行方式，必须改 掉，必须用省内城际铁路所取代，如珠江 三角洲，许多高速公路被闲置，在规划建 设1800 Km长珠江三角洲城际铁路时，从 节约土地出发将一些区段铁路规划到高速 公路上。城际铁路的建设标准也按200 Km/h和140～160Km/h进行建设，以适应 发展的需要。
土地沙漠化：已占国土1/3。 环境污染：非常严重。 气候变暖：青藏高原温度上升0.2度 这六大难题直接关系着我国的可 持续发展的寿命，中国再过60年，会 发生什么变化，我们的子孙后代还能 延续多少年，这是一个严重的问题。
利用太空太阳能发电的设想
高原隧道内径5米，两条平行隧道长2×700公里（其中一条为真空）。
►通过既有线提速，得出铁路速度不同于其他
土建工程，可以随时整修和扩建。但铁路的建 设年代和寿命一般都在百年以上，因此，在新 建的铁路中，应眼光放远，均把修建标准提高 到250Km/h（运行速度200Km/h）的水平，个别 区段能按350Km/h （运行速度300Km/h为修建标准 的80%左右）标准修建的也进行了提高，这样， 在每条铁路线全面建设中，三种铁路运行速度 标准均可在不同区段开不同速度的列车，实现 高速、快速、常速三种速度进行套跑的特点。
管理费用。
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黄岛地面油库
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黄岛地面油库隔离带
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辽宁大连 地面油库
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辽宁大连 地面油库 输油管线 发生爆炸
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印度石油库失火
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9、水下隧道：如高速铁路过狮子洋盾构隧道方案； 武汉市内公交水底隧道；沿江铁路、渤海湾通道 110km，琼州海峡；青岛海底隧道等已开工、待开
►我国有高速铁路网、快速铁路网、常速铁路网三个档次的铁
路网。
►高速铁路是一个具有国际性和时代性的定义和概念，列车在 区间段能以200Km/h以上速度运行的铁路称为高速铁路，最 高时速可达300Km/h左右，如已建成运行的武汉至广州、郑 州至西安的客运专线；快速铁路是指最高时速为140～
160Km/h的铁路，如石家庄至太原、合肥至武汉、宁波至温
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高速列车组成 2×4组=8节
功率 2200×4=8800千瓦
►仅用5年走完国际上40年高速铁路发展历程
之公式“5年=40年”。我国高速铁路的修 建原则是严格遵照“安全、可靠、适用、 经济、先进”十个大字的次序进行创新、 发展的，是具有了广阔的实践基础，是在 不断循环、不断提高、不断自主创新的， 绝不是靠钱把系统技术买回来的。
是促进世界经济，社会发展的基础设施。如英国率先发展铁
路，推进英国走在世界工业化进程的最前沿。铁路发展首先 带动了世界钢铁、建材、机械制造业的迅猛发展，构成了工 业化的发展。
高铁的发展又融合了交流传动技术、复合制动技 术、现代控制诊断技术、高速转向架技术、减阻降噪 技术、密封技术、高强轻型材料与结构技术等一系列 当代最新科技成果。 我国是一个东西跨度达5400公里，南北5200公 里，人口众多，能源、资源严重紧缺，且分布不均的 现状，迫切需要运能充足、功能完善、点线协调的快 速铁路网。
►我国高速铁路建设是在绝对确保安全的前
提下科学严格地进行的。这是人命关天的 大事，我们从运营线路的绝对安全到高速 机车车辆的生产制造两大体系开始创新。 这是从室内试验、新建试验段试验，到中 间正线区段试验，到短交线路运营试验如 京津线，由局部走向全系统试验，走向长 交高速运营之后的郑西段、武广段的再检 测、再反馈、再修改、再提高的过程。
6、西气东输工程、南水北调及各种供水水利工程：
如已建成的长86Km隧洞沈阳大伙房引水、供水工程； 即将开工的长77Km隧洞引汉济渭引水工程，吉林 110Km引水工程等各种洞室及跨江、河隧道；辽西供 水工程230Km已经开工；松花江到北京900多Km供水
隧道工程正在筹划中。
7、城市地下空间开发：地下商场、地下会议室、
水资源紧缺，世界面临水荒。我 国有近2/3缺水，人均水量2200吨， 世界排名122名左右，名列倒数。
世界能源紧张， 煤：消耗量2000年10亿吨/年; 2010年34亿吨/年； 2011年35亿吨/年； 2012年36.5亿吨/年； 2013年计划39亿吨； 照此速度40年煤资源将耗尽。 石油：进口耗量占总量的55.2%，进口量达到 60%，意味着国家经济命脉掌握在别人 手中。 天然气：按照目前的供销量，可维持60年。 南海干冰（天然气）储量可供1000年 左右使用，但开采相当困难。 原子铀：我国储量很小，主要靠进口。
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二、中国是世界隧道和地下工程最 多、发展最快、水文地质及结构形
式最复杂的国家
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廿十一世纪是地下空间做为资源开发的世纪
1、山区铁路：山岭隧道向长大发展，早进晚出；中 吉乌通道、泛亚铁路、城市铁路入地。正在施工的山 区隧道7000Km，待开工的山区隧道10000Km。如兰渝 铁路线路长800Km，其中隧道长度占600Km，被称为地 下铁路。用钻爆法施工的最长关角隧道32Km，用TBM 施工的西秦岭隧道长29Km。开工、即将开工超过10Km 长的隧道有65座，高震区成兰铁路440Km其中隧道有 320Km。郑州到重庆的山区铁路即将开工，重庆到北 京时间将缩短到5个多小时。
京石客专-石家庄隧道（地下线）
►结构必须调整，每个人的生活方式必 须改变，而且要快。因此，发展铁路 快速交通体系，发展城际铁路高速体 系，发展城市地铁交通体系是非常必 要的，也是非常紧迫的。轨道交通也 是属于低碳交通的范畴，尽快调整运 输方式的转变迫在眉睫。
“可持续发展”作为国策提出来
了，摆在每个学科、每个产业的面前， 谁违背了六大难题的挑战，谁就会被
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2、城市交通：以地下铁、城市轻轨为主，已开工32 座城市，北京、广州、深圳、上海、南京、重庆、成 都、天津、沈阳、哈尔滨、杭州、西安、武汉、苏州、 郑州、无锡、宁波、温州、大连、长沙、合肥、石家 庄、青岛、长春、厦门等相继开工。
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3、城际铁路：介于大铁路与城市地铁之间的快
速交通网络。如珠江三角洲、长江三角洲、京津
州、温州至福州、福州至厦门、厦门至深圳；常速铁路是指 最高时速为120～140Km/h的铁路，如既有线近6万公里的旧 线就为常速铁路。
设计时速250公里的合武铁路大别山隧道
设计时速350公里的武广高铁大瑶山隧道
►以上三种速度的定义是国际通用的概念， 但我国铁路的修建和运营均提高了速度标 准，对既有铁路线进行改造，提速到 140～160Km/h的快速铁路水平，费了不 少周折，进展很缓慢，投入工程费也很大， 施工中严重影响行车安全。
我国隧道技术现状和未来发展趋势
中国工程院院士 王梦恕
主要内容
一、 高速铁路修建的必要性和紧迫性
二、中国是世界隧道和地下工程最多、发展最 快、水文地质及结构形式最复杂的国家 三、铁路规划和发展
四、隧道及地下工程面临的十大技术领域
运行中的高速铁路
一、高速铁路修建的必要性和紧迫性 ►我国面对六大难题： 人口膨胀，1850年10亿 1930年20亿（80年增长10亿） 1975年40亿（45年增长20亿） 1999年60亿（24年增长20亿） 2011年70亿（11年增长10亿） 预计2041年增长到100亿， 我国将增长到15亿左右。