隧道建設(shè)成就及相關(guān)問(wèn)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(guó)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(yùn)河時(shí)代，我國(guó)第一條鐵路隧道是1890年建成的臺(tái)灣獅球嶺隧道。在進(jìn)入新中國(guó)時(shí)期后，我國(guó)開始大規(guī)模鐵路建設(shè)，鐵路向西部推進(jìn)，隧道建設(shè)步入新階段。進(jìn)入21世紀(jì)，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(shí)代。目前，中國(guó)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(chǎng)，中國(guó)的隧道建設(shè)技術(shù)總體上已達(dá)到世界先進(jìn)水平。

一、建設(shè)成就

在“一帶一路”戰(zhàn)略將從頂層設(shè)計(jì)和規(guī)劃走向逐步落實(shí)之際，我國(guó)隧道行業(yè)更是迎來(lái)了黃金發(fā)展期。據(jù)交通運(yùn)輸部最新數(shù)據(jù)顯示，截至2014年底，全國(guó)公路隧道為12404處、10756.7km，特長(zhǎng)隧道626處、276.62萬(wàn)米，長(zhǎng)隧道2623處、4475.4km。截止2016年，中國(guó)鐵路隧道運(yùn)營(yíng)14100座、14120km，其中高速鐵路及城際鐵路隧道4080km，占28.9%；長(zhǎng)度大于10km的特長(zhǎng)隧道約102座，長(zhǎng)約1411km，長(zhǎng)度大于20km的隧道9座，總長(zhǎng)約218806m。

2015-2020年，中國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)將繼續(xù)積極落實(shí)擴(kuò)大內(nèi)需、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展一攬子計(jì)劃和政策措施：按照規(guī)劃，2020年我國(guó)將建成10萬(wàn)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(dá)93條，長(zhǎng)達(dá)2542千米，總投資額達(dá)10220億；國(guó)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(dá)世界領(lǐng)先水平。中國(guó)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(dòng)隧道相關(guān)企業(yè)的飛速發(fā)展。

從細(xì)分市場(chǎng)來(lái)看，地鐵隧道建設(shè)和鐵路隧道建設(shè)將會(huì)持續(xù)看好！高速鐵路網(wǎng)的建設(shè)以及城市化的進(jìn)程推動(dòng)交通的升級(jí)等一系列圍繞中心城市建立的龐大交通運(yùn)輸體系都會(huì)直接或間接作用于基建行業(yè)。中國(guó)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(duì)象的重點(diǎn)。區(qū)域以及城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡嚴(yán)重制約著中國(guó)經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)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(xiǎn)。

在隧道建設(shè)方面，近年來(lái)我國(guó)相繼建成了一批世界之最：世界最長(zhǎng)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(zhǎng)江隧道，世界海拔最高的公路特長(zhǎng)隧道——川藏線雀兒山隧道，世界最長(zhǎng)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(zhǎng)的海底沉管隧道——港珠澳大橋沉管隧道。

二、存在問(wèn)題分析

(一)隧道工程地質(zhì)勘查問(wèn)題

一份詳細(xì)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(jì)的主要依據(jù)，對(duì)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(bǔ)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(jì)階段地質(zhì)資料，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，指導(dǎo)施工決策科學(xué)化，而且可以對(duì)勘察遺漏的不良地質(zhì)體給施工帶來(lái)的困難給予及時(shí)的預(yù)報(bào)，指導(dǎo)工程施工，使工程得以順利進(jìn)行。

(二)隧道的防排水問(wèn)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(duì)車輛的行駛造成影響，并且對(duì)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(wèn)題，多年以來(lái)一直是隧道建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)的難題之一。近幾年來(lái)，雖然在隧道防水措施上進(jìn)行了加強(qiáng)，也取得了明顯的成就。但是，往往在十幾年后，防排水問(wèn)題就開始凸顯出來(lái)，如果不及時(shí)處理，就會(huì)對(duì)隧道正常運(yùn)營(yíng)存在很大的安全隱患。

根據(jù)分析研究，隧道的防排水問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)隧道防水等級(jí)模糊。很多隧道在施工時(shí)，沒(méi)有對(duì)隧道防水等級(jí)進(jìn)行規(guī)范，只是籠統(tǒng)的確定一些指標(biāo)，與國(guó)外防水規(guī)范相比，缺乏定量的對(duì)這些防水指標(biāo)進(jìn)行分析，導(dǎo)致施工時(shí)難度大且比較粗糙。(2)缺乏防水設(shè)計(jì)依據(jù)。由于隧道工程施工環(huán)境復(fù)雜，勘探費(fèi)用較高，因而在進(jìn)行地勘時(shí)往往不能很準(zhǔn)確的把握山體內(nèi)部地質(zhì)情況；在者，國(guó)內(nèi)多數(shù)單位在考慮地下水時(shí)，往往把其當(dāng)成靜水進(jìn)行計(jì)算，未考慮滲透作用，雖然有少量設(shè)計(jì)者把應(yīng)力場(chǎng)和滲流場(chǎng)綜合考慮，采用有限單元法對(duì)其進(jìn)行研究，但是仍然缺乏一定的理論支撐。(3)施工單位、設(shè)計(jì)單位之間缺乏溝通。隧道防排水工程是一項(xiàng)比較系統(tǒng)的工程，在進(jìn)行治理的時(shí)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(dòng)態(tài)調(diào)整施工設(shè)計(jì)方案，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道防排水狀況。

(三)隧道施工過(guò)程中安全管理問(wèn)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(shí)際隧道施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)對(duì)圍巖等級(jí)不能準(zhǔn)確判斷，在進(jìn)行開挖時(shí)造成塌方，甚至在鉆爆施工過(guò)程中，對(duì)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(duì)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(guò)程中，應(yīng)首先制定出科學(xué)合理的開挖方法，嚴(yán)格對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)巖石進(jìn)行劃分，在公路隧道施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)使用新奧法進(jìn)行施工，需要嚴(yán)格遵守“少擾動(dòng)、多噴錨、勤測(cè)量、早封閉”的原則。對(duì)于工程支護(hù)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(hù)強(qiáng)度，加強(qiáng)監(jiān)管力度，確保工程質(zhì)量。

三、未來(lái)展望

近年來(lái)，隨著我國(guó)隧道及地下工程的不斷建設(shè)與發(fā)展，中國(guó)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(xiàng)目勘探，設(shè)計(jì)施工，運(yùn)營(yíng)管理等方面，而且我國(guó)現(xiàn)在越來(lái)越重視低碳環(huán)保，提出了“綠色施工”的口號(hào)。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(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理、工程風(fēng)險(xiǎn)與造價(jià)、智能自動(dòng)化施工、大型機(jī)械制造、互聯(lián)網(wǎng)+等各個(gè)學(xué)科互相交叉，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，兼容發(fā)展。

如今，特長(zhǎng)隧道將成為我國(guó)隧道建設(shè)的“新常態(tài)”,全國(guó)大中城市興起地鐵熱潮，地下空間的開發(fā)和利用是未來(lái)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(lái)的“單點(diǎn)建設(shè)、單一功能、單獨(dú)運(yùn)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(kù)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(shì)在必行,互聯(lián)互通的國(guó)際通道建設(shè)其隧道工程將會(huì)很多,也會(huì)遇到諸多挑戰(zhàn)。