国内隧道工程发展现状和发展趋势

国内隧道工程发展现状和发展趋势我国隧道及地下工程发展的现状和趋势,介绍了我国现有隧道的主要施工方法及技术状况,并展望了我国隧道和地下工程的发展前景。1.我国遂道及地下工程的发展现状改革开放以来,我国在交通、水利水电、市政、地下工程开发和利用等基础设施领域取得了令人瞩目的成就,尤其是近十年来,更取得了突飞猛进的发展,其中铁路隧道、公路隧道、水利水电隧洞、市政共同沟以及城市地铁也取得了前所未有的发展，同时在设计和施工技术水平上也有了很大提高。1.1交通类隧道交通隧道主要包括铁路隧道、公路隧道及城市地下铁路工程,其中铁路隧道目前在数量、长度、设计及施工技术上在我国处于领先地位,截止到2005年12月已建隧道6874座，4158km。1949年以前664座156km,共7538座4314km。长度大于5km的53座。2006年在建的1758座，2164km。即将开工的高速铁路隧道146座，184km。规划建设客货共线铁路隧道2100km，10km以上隧道760km。在建客运专线隧道有：•武广222座172.152km•广深24座32.016km•郑西38座76.876km•石太32座74.904km•合武37座64.706km•甬温59座88.115km•温福59座149.423km•福厦37座40.406km•广珠4座4.172km10km以上的长大铁路隧道：秦岭隧道18.4km大瑶山隧道14.295km乌鞘岭隧道20.05km太行山隧道27.8km（在建）吕梁山隧道20.8km（在建双洞）东秦岭铁路隧道12.26km地铁工程目前仅有京、津、沪、穗四市约80km正在运营,而在建工程则很多,目前上述四城市仍在继续扩建地铁,其中北京规划了20条线路共700km，上海规划了17条线路共450km，天津规划了4条线路共248km，广州规划了7条线路共206.5km，深圳规划了9条线路共254km。而南京、重庆、青岛、沈阳、深圳、成都、武汉等城市则正在大规模建设之中。大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波等城市也已经完成了相应的地铁规划。我国公路隧道在80年代前,因公路等级较低,同时限于设计、施工及短期投资大等多种原因,很少设计长大隧道,且数量(总长度)上也不多,但改革开放以后,为了实现截弯、降坡、提速、提高运营安全及实现长期运营收益提高等,相继修建了一批长大公路隧道,如辽宁的八盘岭双线公路隧道(长1600m),吉林的小盘岭公路隧道(长600多米)等,但近七、八年来,随着我国高速公路建设的大规模展开和设计、施工总体水平的提高,公路隧道工程在总量、单体长度上有了突飞猛进的发展,隧道单体长度记录不断被刷新。截止到目前我国运营隧道1684座以上，其中10km以上的长大隧道就有很多。例如秦岭终南山特长公路隧道18.02km(双座)，锦屏隧道14.7km(双座)，西山隧道13.68km（在建太原～古交高速）等。1.2水利水电隧洞水利水电工程主要包括水工隧洞和地下厂房两大部分,水工隧洞主要包括引水隧道,导流隧洞,泄洪隧洞等,地下厂房指不过水的地下洞室,包括电站主副厂房洞室、开关站、闸门竖井等。我国自70年代中期以后,先后建成了一大批著名的水电工程,如二滩水电站、黄河小浪底、葛洲坝等,其中已建成的长度超过5ｋｍ的引水发电隧道就有２０座，包括小浪底水利枢纽三条导流隧洞；清江隔河岩水利枢纽导流隧洞；李家峡水电站导流隧洞；公伯峡水电站导流隧洞；水布垭水利枢纽导流隧洞。已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工程总干线全长168.9km，其中隧道33座，总长75.11km；万家寨水利枢纽引黄河水穿过海河流域至太原的引水工程，隧洞总长超过200km；辽宁省东水西调工程输水隧洞长85km。1.3地下工程地下工程包括市政管线工程,地下仓储工程,地下商场，地下车库，城市地下空间综合开发利用等地下建筑物以及大中型平战结合工程。随着现代化城市高密度化,生活水准的高标准化,各种供给设施(如电信、电气、煤气、上下水等)的需求量将会急剧增加,需要改造和增设的供管线愈来愈多,解决这一问题的最好对策乃是进行统一规划与管理的城市地下共同沟(城市地下公用事业综合隧道),1994年上海浦东建成了我国第一条规模较大的张扬路共同沟。城市地下空间开发利用,目前较广泛的有高层建筑物地下室,平战结合的人防工程,如上海人民广场地下商场,哈尔滨、长春地下商业街等。利用地下工程恒温恒湿,受地面干扰小,防灾抗灾能力强等的特点,我国修建了许多地下储库,如地下粮库、油库、金库等。随着我国经济和科技的发展,地下工程的应用领域和应用深度将不断拓展。2.我国隧道及地下工程的主要开挖方法及技术状况世界发达国家已有的隧道和地下工程施工技术,大部分已在我国开发利用,并在工程实践中结合中国的国情得到不断的改进和发展。由于隧道及地下工程类型、规模、地层、施工装备、技术水平等的不同,相应产生不同的开挖方法,按大类主要可分为明挖法、盖挖法、沉箱(管)法、暗挖法。明挖法以它施工简单,安全快速、造价较低,仍然是除山岭隧道,江湖河底隧道外首选的施工方法,其中的盖挖法是市区修建地铁车站的主要方法,北京、上海、南京、广州有近10座地铁车站采用此法,并取得了很多宝贵经验,逆作法或半逆作法也已从局部试点转入工程实际应用,如深圳地王大厦、上海金茂大厦地下室,除主楼外全部采用半逆作法施工,使工期大大提高。暗挖法适应范围广、铁路、公路、水利水电隧道、矿山巷道以及城市繁华市区下地铁、地下工程广泛采用此法,沉箱(管)法则主要用于跨越江湖河流等水体隧道的施工。我国的隧道及地下工程施工技术自80年代以来,得到了快速发展,代表隧道工程施工新技术发展水平的隧道凿岩机(TBM)和盾构机被引入我国,并在实践中不断改进,以大瑶山双线铁路隧道的施工为代表和开始,成功地推广了锚喷支护新奥法大断面开挖施工技术,全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m，单口月成洞218m，开挖205m，衬砌303m。90年代再次采用新奥法成功修建了号称“天下第一险洞”(高地应力、高地热、多瓦斯、多断层、多地层塌方)的南昆铁路家竹箐隧道,这标志着我国钻爆法隧道施工技术达到和接近了世界先进水平。其中形成的施工前、中、后的超前地质预报模式、围岩变形量测、预报、指导施工模式及围岩加固模式,为我国全面推广新奥法隧道设计与施工技术奠定了坚实基础,我国目前已建成的最长的单线铁路隧道—西康铁路秦岭终南山隧道施工中采用了全断面隧道掘进机(TBM),使我国的交通隧道修建技术又上升到一个新台阶,而在上海、广州、北京地铁隧道施工中,盾构机得到了大面积使用,取得和积累了很多成功经验。乌鞘岭隧道在软岩深埋复杂应力隧道的修建技术上取得突破，克服了高地应力、软岩大变形和富水等复杂应力状况。风火山和昆仑山隧道（海拔４９９５ｍ）则成功采用双层模筑混凝土多道防水措施、保温隔热措施、低温早强耐久性防水混凝土以及洞内空调等措施克服了高海拔冻土地区的隧道修建难题。3.我国隧道及地下工程的发展趋势和前景3.1隧道发展趋势随着我国经济的持续发展综合国力不断增强,高新技术不断发展,我国隧道发展前景是非常广阔的,同时隧道的发展也是我国国民经济发展、国家西部大开发战略、开边通海战略的迫切需要。交通设施、水电工程越来越成为制约一个地区经济发展的瓶颈所在。在交通隧道方面,随着我国高速公路干线网的不断完善,特别是向我国西部多山地区的不断延伸,海南岛与陆地的跨海延伸,以及辽东半岛、胶东半岛之间的跨海连接,崇明岛与上海之间等长江沿线的地下连接都需要巨大的隧道工程来支撑,随着西部的开发,我国铁路隧道、公路隧道的单体长度及数量记录,都将不断被刷新,如1999年竣工的秦岭铁路隧道长度已达18.46km,2000年5月竣工的重庆铁山坪公路隧道长度为4.5km。在跨海、跨江隧道方面,目前我国国内已对琼州海峡隧道完成了可行性研究,不少有识人士也已提出了跨越渤海湾联接辽东与胶州半岛的南桥北隧固定联络隧通道,跨越长江入海口连接上海—崇明—启东的江底隧道、京沪、京广高速铁路跨越长江的沉管隧道,甚至提出了兴建台弯海峡隧道的设想。日本的青函海底隧道(全长53.85km)海底部分长23.3km),英法海底隧道(全长50km,海底38km)的建成运营,以及其它国家正在规划与实施的众多海峡隧道,都已为我国树立了先例。随着城市的快速发展，各大中城市交通压力不断增大，地铁这一快捷、大运量的公共交通系统将成为解决这一难题的唯一途径。在水电隧道方面,随着以世纪工程三峡水利水电工程等一大批大型、超大型水电工程项目的实施与完成,我国在深埋、长大隧道及大跨度地下厂房的设计与施工能力上,都已经或将要达到或接近世界先进水平,随着我国西部大开发的进行,雅鲁藏布江、金沙江等水力资源丰富的江河上梯级电站建设,我国水利水电隧洞的建设也将进入一个全新的发展时期。3.2地下工程发展前景各种用途的地下工程的大力发展,能够有效地缓解经济发展,特别是城市发展与我国土地资源紧张的矛盾。据气象卫星遥感资料判断和测算,1986-1996年10年间,全国31个特大城市城区实际占地规模扩大50.2%,近十年城市的发展更是提高到了一个新的速度，但是城市不能无限制的蔓延扩张,只能走内涵式集约发展道路，充分利用城市地下资源,建设各类地下工程是城市经济高速发展的客观需要。另外,设计与施工技术的发展也为其提供了充分的技术保障。目前,我国沿海地区人均国民生产总值已超过1000美元,达到发达国家地下空间开发、地下工程建设达到高潮时的标准。所以,我国地下工程的建设,特别是东部经济发达地区和大中城市,必将迎来地下工程建设的高潮。总之，我国的隧道和地下工程建设已经取得了辉煌的成就，随着我国经济的不断发展，施工技术和方法的不断进步，管理和各类规范的不断完善，展望未来，我坚信，我国的隧道和地下工程事业拥有无限美好的前景并且一定会取得更加辉煌的成就。