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浅析隧道及地下工程发展和展望

发表时间：2021/6/7 来源：《基层建设》2021年第2期作者：石钦秦天阳张鹏

[导读] 摘要：21世纪前10年中，我国将有总长155KM以上的公路隧道要投入建设，3km以上的特长隧道有数十座。在建和拟建的铁路中隧道含量很大，特长隧道数量很多。

        临沂大学土木工程与建筑学院 276000
        摘要：21世纪前10年中，我国将有总长155KM以上的公路隧道要投入建设，3km以上的特长隧道有数十座。在建和拟建的铁路中隧道含量很大，特长隧道数量很多。北京上海、广州、南京、深圳、天津将投入巨资件黑色城市轨道交通网络。在隧道施工技术方面，从二十世纪六七十年代钢线大锤作业的施工方法，到八十年代推广应用的新奥法，到后来应用液压凿岩台车，到二十世纪末有引进了大型隧道掘进机。又一次开创了隧道施工的新纪元。二十一世纪我国交通隧道建设和隧道施工技术必将有一个新的更大的发展。
        关键词：隧道工程项目；工程施工方法；研究现状；思维
        简介：在21世纪的前十年，在我国，将有长度超过155公里的公路隧道用于基础建设投资，并且将有数十条长度超过5公里的超长隧道。新建和规划中的铁路隧道非常大，总共有许多超长隧道。上海，北京，广州，南京，深圳和天津在黑市城市轨道交通互联网上投入了大量资金。在隧道施工技术方面，从1960年代和1970年代的线锤工程的工程施工方法，到1980年代新奥地利方法的应用和推广，再到后来的水力凿岩钻机的使用，都被介绍了出来。在20世纪使用了大中型隧道掘进机。再次开辟了隧道建设的新天地。进入21世纪，我国的交通运输隧道基础设施和隧道建设技术将最终出现新的更高的发展趋势。
        1.我国交通隧道工程的现状及展望
        1.1.公路隧道
        在20世纪我国的公路隧道基础建设中，共有1，782条公路隧道，全长704公里，一条隧道长达4706米。3，000多米高的隧道有13条超长隧道，800多米高的三车道公路隧道。有5条隧道，2条隧道和2条沉管隧道。它是世界上公路隧道数量最多的国家。
        1.2.铁路隧道
        铁路隧道数量最多的国家就是中国了，也是隧道总长度最长的国家之一。在今后的几十年里，中国会建设新一批铁路隧道，其中最多的是山区铁路。例如，内江-昆明铁路水富-梅花山段，全线长357.6千米，含隧道127座，累计长144.5千米，占正线的百分之四十。
        1.3.地下铁道与城市隧道
        北京的地铁在二十世纪完成五十五千米，四十一个站之后，在2008年之前，市区新建的轨道线路总长共计154.5千米。届时北京市轨道交通运营线路里程可达249.5千米，加上一批新建的视角客运线，全市轨道交通运营线路将超过300千米。深圳地铁一期工程正线全长19.468千米，总投资105.85亿元，工期四年。未来九年，深圳将斥资328亿元人民币建设超过120千米的轨道交通。
        1.4.拟建的跨海工程
        2010年以前，厦门将建成一个可以全天候进入厦门岛的海底隧道。它是大陆第一条海底暗挖隧道，对厦门海湾型城市的形成起到决定性作用。
        2.我国隧道施工技术
        2.1.矿山法施工技术
        它的基本原理是，隧道开挖后受爆破影响，造成岩体破裂形成松弛状态，随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据，其施工方法是按分部顺序采取分割式一块一块的开挖，并要求边挖边撑以求安全，所以支撑复杂，木料耗用多。
        2.2.隧道掘进机施工技术
        TBM施工技术近年来有了一定的发展。其中山西省万家寨引黄工程创造最高日掘进113米和最高月掘进1645米的记录。秦岭特长隧道引进具有世界先进水平的大直径掘进机施工，实现了铁路隧道首次使用掘进机进行全断面开挖，打破了我国铁路隧道采用单一的钻爆法开挖的局面，使施工方法进了一个新台阶。
        2.3.盾构施工技术
        盾构法施工技术近年来有了较大的发展。

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1994年上海引进日本的超大型泥水加压平衡盾构，盾构直径11.22米，用于建设上海延安东路隧道南线，经受了穿越仓库、浅粗防汛墙、地下车库、地下人行道、高层建筑的严峻考验，成功穿越了黄浦江，盾构曾创下日掘进13.5米的速度，地表最大沉降点小于30毫米，
        2.4.隧道沉管法施工
        全世界已建有107座沉管隧道，最大长度5825米，最多车道8车道，我国建成的沉管隧道有上海金山供水隧道、黄浦江宁国路隧道、天津海河隧道、宁波雨江隧道以及广州珠江隧道。沉管法修建水下隧道的优点在于对地质条件的适应性强、隧道的覆盖层薄。
        3.隧道工程的新发展
        3.1.寒区隧道
        寒区隧道如果围岩含地下水，就会产生隧道冻害。冻害的循环发生，使衬砌混凝土产生开裂、变形，导致衬砌承载力降低。寒冷环境所带来的一系列冻害使寒区隧道工程的施工和设计面临许多新的问题，并给后期运营维护与管理带来困难。寒区隧道冻害的影响因素主要有四个：温度、水的影响、围岩因素、设计和施工因素。冻胀形成的机理主要有三个：围观冻胀、宏观冻胀、细观冻胀。
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