隧道及地下工程的基本問題及其研究

林耀勛

（遼寧城市建設職業技術學院，遼寧 沈陽 111000）

關鍵字：隧道；地下工程；基本問題；發展創新

我國隧道及地下工程事業在21 世紀得到了快速發展，尤其是隨著社會經濟的持續發展，綜合國力的不斷提升，隧道及地下工程得到了前所未有的快速發展，占據著國民經濟基礎設施的重要部分。近年來，隨著城市化建設不發加快，城市人口急劇增長，為了解決人口流動給交通、環境帶來的壓力，就需要修建多種隧道及地下工程。隧道及地下工程的發展有利于資源的充分利用，在水、石油、天然氣等能源儲備方面更加的節約環保。本文從我國隧道及地下工程現狀出發，總結近年來的技術發展與創新，促進隧道及地下工程的進一步發展。

1 我國隧道及地下工程現狀

隧道及地下工程有其自身獨特的優勢，不占用地面土地資源，尤其是當前城市化建設中，人口流入過快，資源短缺等情況下，發揮著極為重要的作用。近年來，我國隧道及地下工程也有了較快的發展，不僅在數量上還在技術了有了新的突破，各種技術應用也在不斷突破。

1.1 隧道工程

隧道工程有三種，鐵路隧道工程，公路隧道工程與地鐵隧道工程。目前，我國大陸截止2013 年，運營的鐵路隧道有1 萬多座，總長約9000km，目前鐵路運營最長的山嶺隧道是太行山隧道，最長的水下隧道是獅子洋隧道。我國大陸的公路隧道也有上萬座，總長接近上萬km，目前最長的公路隧道為秦嶺終南山隧道，除了這些還有跨江越海隧道工程也在不斷發展。地鐵隧道工程，目前我國大盧已有多個城市開通了地鐵，14 年底，地鐵運營線路超過3000km，在運營的地鐵線路上，客流量爆滿，尤其是北京、上海、廣州、深圳等一線城市，基本形成多線網絡運營，據不完全統計，一線地鐵的客運量已經超過公共客流量的40%，在上班高峰期接近70%。

1.2 地下工程

截止2013 年，我國已經建成的地下水電站超過3000座，水工隧道超過1000km，目前我國較長的引水隧洞有有秦嶺特長輸水隧道，全長98.3km，吉林中部的引松供水工程隧洞，全長134.6km，遼西北供水工程隧洞，全長230km 等。目前我國對于地下空間的綜合性利用只是在小范圍內進行，隨著城鎮化建設的加快，除了將常規的供排水、通訊、供熱管放在地下外，還可以將交通、電力、存儲等放置在地下，充分利用地下空間，加快城鎮化建設。除此之外，還可以在地下建立地下油氣工程，實現油氣的運輸與儲備。眾所周知，油氣儲備有著極為重要的戰略意義，而地下空間有著天然的存儲優勢，容積大，安全經濟，有效的節約土地資源，目前在國際上水封地下油氣庫技術已經被廣泛運用。我國的地下油氣庫存儲技術起步較晚，然而也又了較快的發展。目前我國在黃島、寧波、珠海等地修建了多座大型水封石油氣庫工程，總庫達到400 多萬立方。

2 隧道及地下工程技術發展與創新

隨著我國隧道及地下工程的快速發展，隧道修建技術水平在項目規劃，勘探設計、施工建造與運營管理等多個方面有了明顯的提高，隧道及地下工程不在堅持單一工程的設計理念，在建造過程中，要綜合考慮環境保護、造價風險、生命周期等，在應用領域全方位的拓展。

2.1 勘測與設計

在勘測的時候綜合利用遙測遙感、多點高頻物探等技術，可以提高地質與水文資料的準確度與信息量。利用GPS技術，可以減少野外勘測費用，提高工作效率，提升控制精度等級。利用地址素描技術，結合物探、鉆探等，可以對地質進行預報，然后將預報資源與地質分析相結合，可以有效提升預報的準確度。隧道及地下工程設計理論與方法雖然沒有打的突破，但是在水壓取值、圍巖荷載、巖體為管理學等方面進行了大量的探索研究，在設計圖方面引入三維技術，將空間探索、工藝設計、物料特征、生命周期管理進行融合，并進行統一的管理。在設計理念方面，采用地下立體交通理念，比如長沙營盤路湘江隧道，就采用這種形式，被稱為國內外地下隧道之最。除此之外，還在隧道扁平度與深埋方面有了新的突破。

2.2 施工方面

第一，淺埋暗挖技術，深埋暗挖技術在北京地鐵項目上取得成功后，被廣泛應用在我國的鐵路工程以及部分隧道工程中。這種施工技術處于世界領先水平，尤其是注漿、將水回灌等技術的應用，進一步拓寬了深埋暗挖技術的使用范圍。第二，盾構與TBM 裝備施工技術，我國的盾構與TBM自主制造技術取得了不錯的成果，占據國內80%的市場，并且出口新加坡、印尼等國。盾構技術在國內地鐵市場發揮著主導作用，盾構與TBM 技術在所有地鐵工程中得到了廣泛應用，比如穿越長江、黃河、珠江等大型河流的市政道路、鐵路、地鐵】運輸管道等方面都取得了顯著的技術成果。盾構施工技術可以突破大顆粒的砂石鵝卵石底層，適用于高度軟硬度不一以及極軟的地層，并且將地層沉降控制在mm級。TBM 技術分為單護盾技術與敞開式技術兩種，在施工過程中，根據地質情況，對單護盾IBM 技術進行改造，增強了TBM 應對軟弱地層掘進的能力，敞開式TBM 技術應用于地鐵區間隧道施工中，主要是用于地鐵車站節點的控制。

3 結語

隨著城市化建設的加快，地面資源緊缺，這就需要建設隧道及地下工程，可以有效緩解地面壓力。尤其是21 世紀，隧道及地下工程建設進入高峰期，并取得了輝煌的成績。隧道及地下工程技術的不斷成熟，管理與規范也在不斷完善，充分利用地下資源，保障城市的高速運轉。