隧道建設(shè)成就及相關(guān)問題綜述

(重慶交通大學(xué) 重慶 400074)

隧道是埋置于地層內(nèi)的工程建筑物，是人類利用地下空間的一種形式。隧道可分為交通隧道，水工隧道，市政隧道，礦山隧道。我國最早將隧道用于交通可追溯至東漢明帝永平九年(公元66年)，為“石門”隧道，位于今陜西省漢中縣內(nèi)。近代隧道興起于運河時代，我國第一條鐵路隧道是1890年建成的臺灣獅球嶺隧道。在進入新中國時期后，我國開始大規(guī)模鐵路建設(shè)，鐵路向西部推進，隧道建設(shè)步入新階段。進入21世紀，隨著改革開放的深入發(fā)展，隧道建設(shè)開始了跨越式發(fā)展的新時代。目前，中國已經(jīng)成為全球發(fā)展最快的隧道與地下工程建設(shè)市場，中國的隧道建設(shè)技術(shù)總體上已達到世界先進水平。

一、建設(shè)成就

在“一帶一路”戰(zhàn)略將從頂層設(shè)計和規(guī)劃走向逐步落實之際，我國隧道行業(yè)更是迎來了黃金發(fā)展期。據(jù)交通運輸部最新數(shù)據(jù)顯示，截至2014年底，全國公路隧道為12404處、10756.7km，特長隧道626處、276.62萬米，長隧道2623處、4475.4km。截止2016年，中國鐵路隧道運營14100座、14120km，其中高速鐵路及城際鐵路隧道4080km，占28.9%；長度大于10km的特長隧道約102座，長約1411km，長度大于20km的隧道9座，總長約218806m。

2015-2020年，中國交通運輸行業(yè)將繼續(xù)積極落實擴大內(nèi)需、促進經(jīng)濟發(fā)展一攬子計劃和政策措施：按照規(guī)劃，2020年我國將建成10萬公里里程鐵路；33座城市已經(jīng)規(guī)劃地鐵建設(shè)，2016年總地鐵線路將達93條，長達2542千米，總投資額達10220億；國內(nèi)8條海底隧道正處于規(guī)劃興建階段，施工技術(shù)已達世界領(lǐng)先水平。中國公路鐵路隧道、城市軌道交通、海底隧道的大規(guī)模建設(shè)，必將帶動隧道相關(guān)企業(yè)的飛速發(fā)展。

從細分市場來看，地鐵隧道建設(shè)和鐵路隧道建設(shè)將會持續(xù)看好！高速鐵路網(wǎng)的建設(shè)以及城市化的進程推動交通的升級等一系列圍繞中心城市建立的龐大交通運輸體系都會直接或間接作用于基建行業(yè)。中國約70%的面積為山地地形，地理角度上看，東部沿海多山地區(qū)、中部丘陵地區(qū)和更復(fù)雜的西部盆地與高原地區(qū)都是工程建設(shè)對象的重點。區(qū)域以及城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡嚴重制約著中國經(jīng)濟的合理與協(xié)調(diào)發(fā)展，“十三五”固定資產(chǎn)投資已成必然。但是，資金量大、建設(shè)周期長等行業(yè)特性也使隧道建設(shè)行業(yè)同樣存在投資風(fēng)險。

在隧道建設(shè)方面，近年來我國相繼建成了一批世界之最：世界最長的雙洞高速公路隧道——秦嶺終南山隧道，世界最大直徑的盾構(gòu)隧道——上海長江隧道，世界海拔最高的公路特長隧道——川藏線雀兒山隧道，世界最長的高原鐵路隧道——青藏鐵路新關(guān)角隧道，世界海拔最高的高鐵隧道——祁連山隧道，世界最大斷面的公路隧道——港珠澳大橋拱北隧道，世界最長的海底沉管隧道——港珠澳大橋沉管隧道。

二、存在問題分析

(一)隧道工程地質(zhì)勘查問題

一份詳細的地質(zhì)勘察成果是地質(zhì)選線、穩(wěn)定線路方案和隧道設(shè)計的主要依據(jù)，對于隧道工程施工方案的選擇和施工組織的確定具有很大的指導(dǎo)意義；施工地質(zhì)工作是修正、完善、補充前期地質(zhì)勘察工作成果的一種重要手段，它不但可以完善設(shè)計階段地質(zhì)資料，優(yōu)化設(shè)計方案，指導(dǎo)施工決策科學(xué)化，而且可以對勘察遺漏的不良地質(zhì)體給施工帶來的困難給予及時的預(yù)報，指導(dǎo)工程施工，使工程得以順利進行。

(二)隧道的防排水問題

隧道工程作為地下工程，防排水施工是十分關(guān)鍵的一部分。如果隧道出現(xiàn)漏水，不僅對車輛的行駛造成影響，并且對隧道照明系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)的工作效率造成較大影響。隧道的防排水問題，多年以來一直是隧道建設(shè)和運營維護的難題之一。近幾年來，雖然在隧道防水措施上進行了加強，也取得了明顯的成就。但是，往往在十幾年后，防排水問題就開始凸顯出來，如果不及時處理，就會對隧道正常運營存在很大的安全隱患。

根據(jù)分析研究，隧道的防排水問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)隧道防水等級模糊。很多隧道在施工時，沒有對隧道防水等級進行規(guī)范，只是籠統(tǒng)的確定一些指標，與國外防水規(guī)范相比，缺乏定量的對這些防水指標進行分析，導(dǎo)致施工時難度大且比較粗糙。(2)缺乏防水設(shè)計依據(jù)。由于隧道工程施工環(huán)境復(fù)雜，勘探費用較高，因而在進行地勘時往往不能很準確的把握山體內(nèi)部地質(zhì)情況；在者，國內(nèi)多數(shù)單位在考慮地下水時，往往把其當(dāng)成靜水進行計算，未考慮滲透作用，雖然有少量設(shè)計者把應(yīng)力場和滲流場綜合考慮，采用有限單元法對其進行研究，但是仍然缺乏一定的理論支撐。(3)施工單位、設(shè)計單位之間缺乏溝通。隧道防排水工程是一項比較系統(tǒng)的工程，在進行治理的時候，需要采用“防、排、截、堵，因地制宜，綜合治理”的原則，使用新型高效的防水材料，動態(tài)調(diào)整施工設(shè)計方案，實時監(jiān)測隧道防排水狀況。

(三)隧道施工過程中安全管理問題

由于隧道施工是處于地下的隱蔽型作業(yè)，施工環(huán)境差，一線工人的生命健康難以得到保障。在實際隧道施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)對圍巖等級不能準確判斷，在進行開挖時造成塌方，甚至在鉆爆施工過程中，對周圍地質(zhì)勘探不夠，爆破技術(shù)不到位，造成地下水大面積涌出，對處于一線工作的工人生命安全造成極大的威脅。

因此，在隧道施工開挖過程中，應(yīng)首先制定出科學(xué)合理的開挖方法，嚴格對施工現(xiàn)場巖石進行劃分，在公路隧道施工過程中，應(yīng)當(dāng)使用新奧法進行施工，需要嚴格遵守“少擾動、多噴錨、勤測量、早封閉”的原則。對于工程支護材料而言，不僅要檢查其是否用料充足，還應(yīng)該檢查其支護強度，加強監(jiān)管力度，確保工程質(zhì)量。

三、未來展望

近年來，隨著我國隧道及地下工程的不斷建設(shè)與發(fā)展，中國在隧道修建技術(shù)水平上有了很大的提高。主要表現(xiàn)在項目勘探，設(shè)計施工，運營管理等方面，而且我國現(xiàn)在越來越重視低碳環(huán)保，提出了“綠色施工”的口號。隧道及地下工程如今不僅僅是單一工程學(xué)科的概念，它現(xiàn)在還和項目運營管理、工程風(fēng)險與造價、智能自動化施工、大型機械制造、互聯(lián)網(wǎng)+等各個學(xué)科互相交叉，優(yōu)勢互補，兼容發(fā)展。

如今，特長隧道將成為我國隧道建設(shè)的“新常態(tài)”,全國大中城市興起地鐵熱潮，地下空間的開發(fā)和利用是未來解決城市交通擁堵的一條有效途徑。地下管廊工程將由原來的“單點建設(shè)、單一功能、單獨運轉(zhuǎn)”轉(zhuǎn)化為“統(tǒng)一規(guī)劃、多功能集成、規(guī)?；ㄔO(shè)”的新模式,地下能源洞庫將成為必然,南水北調(diào)西線工程值得期待,三大海峽通道的建設(shè)勢在必行,互聯(lián)互通的國際通道建設(shè)其隧道工程將會很多,也會遇到諸多挑戰(zhàn)。