天津市市政工程设计研究院 天津 300392
摘要：随着我国经济的迅速发展、城市人口也随之急剧增长，为解决人口流动与就业点相对集中给交通、环境等带来的压力，满足国家环境和局势变化需求，修建各种各样的隧道及地下工程已成为必然趋势，这给隧道及地下工程的发展建设带来了机遇。隧道及地下工程事业的发展有利于国土资源的充分开发利用，具有环保和节能优势，特别是在改变我国水资源条件及油气能源储备等方面，具有重要的作用，但是同样面临着诸多严峻的挑战。本文首先对我国隧道及地下工程近两年的发展进行了简要概述，详细探讨了近年来隧道及地下工程的技术发展与创新，旨在促进我国隧道及地下工程的快速发展。
关键词：隧道；地下工程；发展现状；展望
随着国民经济建设的发展，我国隧道和地下工程的建设规模和科学技术水平，在最近十几年有了飞速的发展：成功地修建了一大批长度长、断面大、工程地质和水文地质条件十分复杂的隧道工程；施工机械化和施工技术水平有了提高；城市隧道工程和地下空间的利用有了新的进展；工程地质先进勘探技术的应用有了突破；地下工程设计理论和计算方法有所前进。这些成就缩短了我们与国际水平的差距。
1 我国隧道及地下工程近两年的发展
1.1主要领域的隧道建设进展情况
1.1.1铁路隧道
截至2015年底，全国在建铁路隧道3 784座，总长8 692 km；规划隧道 4 384座，总长9 345 km；运营隧道13 411座，总长13 038 km o 2015年新增开通运营铁路隧道1 316座，总长2 160 km，其中10 km以上隧道18座，总长245 km。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。相比2013年，新增铁路运营隧道2 337座（总长4 099km）。
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14 006座，总长12 684 km；近两年新增运营公路隧道2 647座（3 079 km）。目前最长的公路隧道为17. 1km的木寨岭隧道，于2016年7月18日贯通。
1.1.3地铁隧道
截至2015年底，我国大陆己有22个城市开通了地铁，拥有97条运营线路，总里程达2 934 km；在建126条线路，总里程达3 000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12 000 km。
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（31.570 km）、北疆供水工程喀双隧洞（283.270 km）、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
近两年来，我国青藏铁路关角隧道、兰渝铁路西秦岭隧道等一大批重难点工程相继贯通，同时港珠澳大桥沉管隧道、引汉济渭供水工程、大瑞铁路高黎贡山隧道、武汉三阳路长江隧道等也在如期建设中。
2 近年来的技术发展与创新
隧道及地下工程不再是“单一工程的设计”概念了。任意一项隧道或地下工程的规划与设计必须要结合环境保护、工程风险与造价、运营舒适度以及全生命周期进行系统性的评价。
2.1勘测与地质预报
1）遥测遥感、多点高频物探和高速地质钻机的综合使用，使得地质及水文资料的信息量和准确度大为增强；2）地球卫星定位系统（GPS）的应用，不仅使野外勘测工作效率翻倍、费用减少，而且使控制精度等级提高；3）地质预报方面：地质素描、物探与钻探相结合，长短距离预报相结合，预报资料与地质分析相结合，使得预报的准确度大为提高。主要物探技术有TSP，HSP、陆地声纳、直流电法、地质雷达等，钻探技术有中长距离钻探、超长炮孔、炮孔。
固源阵列式三维瞬变电磁探测方法实现了隧道前方80 m含水构造的三维电阻率成像，能够探测含水构造的规模和空间展布；孔中雷达与跨孔电阻率CT成像使钻孔周围15m范围含水构造的探测更为准确。
2.2设计方面
尽管在隧道及地下工程设计理论与方法上没有大的创新与突破，但在围岩荷载、水压力取值和岩体微观力学行为等方面做了大量的研究与探索。在设计图方面引入了三维图，特别是近年应用BIM技术，将空间结构、物料特性、工艺设计、全生命周期管理融于一体，进行了探索，并进行了试点性应用。
在设计理念上，建立了地下立体互通理念，在隧道扁平度、隧道埋深方面都有很大突破。公路方面己建成2座双向8车道隧道，立体交叉隧道在铁路、公路、地铁方面广泛应用。长沙营盘路湘江隧道全长2 850 m，采用地下立体交通形式，隧道分流大跨段覆跨比0.46截面面积376m2，是目前国内外水下隧道之最。营盘路湘江隧道总体平面布置见图1。
图 1 营盘路湘江隧道总体平面布置图
2.3施工方面
浅埋暗挖法在大秦线与北京地铁取得成功后，目前已广泛应用在我国大部分地铁工程以及部分公路隧道、铁路隧道、跨江越海隧道工程中。特别是注浆、超前管棚、超前小导管、水平旋喷、冻结、降水法（轻型井点和深井降水）、降水回灌等辅助工法进一步发展，拓宽了浅埋暗挖法的使用范围。目前，我国隧道浅埋暗挖法施工技术处于世界领先水平。
3 发展前景
3.1隧道的发展前景
国民经济持续增强，技术日新月异，国家对交通系统的高效性和安全稳定性的要求更为严格，交通关系着国家西，边通海战略的迫切需要。在这些地区，正是因为交通系统的不完善导致了经济落后。中国的交通隧道飞速饭桌并向西部多山地区和岛屿（辽东半岛、胶东半岛）不断扩展。关于铁路和公路隧道的发展也很快，如长达约19 km的秦岭铁路隧道和长约4 500 m的重庆铁山坪公路隧道。如果是在海和江上施工的话难度就大了很多，这方面我国已经成熟，例如琼州海峡隧道。世界最大的水电站的建成标志着我们在水电隧道领域上已经走在了世界前列。目前这考虑把水利水电隧道向西部推广。
3.2地下工程的发展前景
地下工程的发展很快很迅速，一方面缓解了地面上的压力，另一方面促进了地下资源的合理利用。全国30个城市的占地面积就扩张了一半，然而土地资源是有限的，不能无限的扩张，只能通过开发新的土地。地下工程的快速发展和技术上的成熟，保障了城市的高速运转和合理利用地下资源的安全。未来的东部也会感受到地下工程的好处。
4 总结
综上所述，随着我国地下空间作为资源加以大力开发利用，隧道与地下工程建设难度越来越大，建设技术标准要求也越来越高。面对机遇和挑战，需要隧道及地下工程相关人员在隧道及地下工程建设中不断创新，攻坚克难，进而促进我国隧道及地下工程的快速发展。
参考文献：
[1]洪开荣.我国隧道及地下工程发展现状与展望[J].隧道建设，2015，v.35；No.17502：95-107.
[2]翁骏飞.我国隧道及地下工程发展现状和前景展望[J].黑龙江交通科技，2016，v.39；No.27109：142+144.
论文作者:徐锐
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第24期
论文发表时间:2018/4/8
标签：隧道论文; 地下工程论文; 我国论文; 隧洞论文; 总长论文; 铁路论文; 公路论文; 《建筑科技》2017年第24期论文;