我国隧道工程建设技术发展概述

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1、我国隧道工程建设技术进步 1．我国隧道工程建设的发展1.1.1.1.  历史的回顾1999年8月，我国最长的铁路隧道——位于西安—安康铁路上的秦岭隧道贯通。当人们在为这条18.4km长的顺利建成而激动不已的时候,很容易想到50年代在宝成铁路上修建的2km长的另一座“秦岭”隧道。不同时期修建的穿越秦岭山脉的两座隧道是中国隧道工程技术进步的最好见证。40年前修建的2km长的秦岭隧道差不多是用人力艰难地修成的。那时，手持式凿岩机和小型矿车几乎是仅有的施工机具。40年后的今天，在西（安）（安）康铁路上18.457km长的秦岭隧道的修建中

2、则使用了包括全断面掘进机在内的现代隧道施工机具，实现了隧道施工机械化。追溯我国现代隧道工程的历史，总要提到1890年在台湾基隆至新竹窄轨铁路上建成的216m长的狮球岭隧道。据说，这是我国最早修建的一条铁路隧道。1908年，由杰出的工程师詹天佑博士主持，在北京至张家口的铁路上用18个月的时间修建了长1091m的八达岭隧道,在中国近代隧道修建史上写下了重要的一页。然而，大规模地修建各种用途的隧道还是从新中国成立开始的。在50年代初，为了避免修建长隧道，常常尽可能地采用迂回展线来克服地形障碍，使线路靠近地表。宝成铁路翻越秦岭的一段线路

3、就是采用短小隧道群迂回展线的一个实例。在这段线路上有34座隧道，最长的秦岭隧道其长度仅为2363m。但是，根据当时的技术水平，修建这样一座长度在2km以上的隧道也并不是一件容易的事。由于在施工中首次使用了风动凿岩机和轨行式矿车，使得宝成铁路秦岭隧道的修建成为从“人力开挖”过渡到“机械开挖”的标志。隧道工程技术发展第二个阶段的代表性工程是60年代中期修建的成都—昆明铁路。成昆铁路全长1085km,隧道竟占31%。其中关村坝隧道和沙马拉打隧道长度均在6km以上。在这批隧道的施工中采用了轻型机具，分部开挖的“小型机械化”施工，修建速度

4、达到了“百米成洞”（平均每月单口成洞100m）的水平。我国修建长度10km以上的铁路隧道的实践是从修建14.295km长的双线隧道—大瑶山隧道开始的。在这座隧道的施工中，采用凿岩台车，衬砌模板台车和高效能的装运工具等机具配套作业，实行全断面开挖。大瑶山隧道是我国山岭隧道采用重型机具综合机械化施工的开端，将隧道工程的修建技术和修建长大隧道的能力提高到一个新的阶段，缩短了同国际隧道施工先进水平的差距。在此以后修建的许多长大隧道基本上都是按“大瑶山模式”施工的。不久前建成的南昆铁路上长度为9388m米花岭隧道，就创造了单口月成洞502

5、.2m的好成绩。综合机械化施工和相关技术的发展大大提高了修建长隧道的能力。这引起了铁路线路设计思想的变化。正在修建中的西安—安康铁铁路在穿越秦岭时就不再像40年前修建宝成铁路那样采用迂回曲折的展线,而决定修建18.4km的越岭隧道。显然，长隧道的修建使线路顺直，提高了运营标准。 1.2.1.2.  现代隧道修建方法西康线秦岭隧道工程由1号线和2号线两座隧道组成，通过混合片麻岩及花岗岩。其中2号线隧道是用钻爆法开挖的。采用轨行门架三臂钻孔台车、挖掘装载机、大容积梭式矿车等重型机具先开挖断面为26~30m2的导坑，平均月进尺达264

6、m。值得指出的是，在2号线导坑的开挖中采用直径1.3m的风管，110kW风机创造了单台风机独头通风距离6000m的记录。超过6000m后，再串联一台风机，到独头通风距离9500m时，作业面空气仍符合标准要求。秦岭隧道的1号线隧道则是用直径为8.8m的全断面掘进机开挖的。它遇到的是强度超过200MPa的硬岩，其困难是可想而知的。“钻爆法和掘进机，孰优？”曾经引起隧道工程师们的讨论。结论很明显：尽管中国人发明了火药，足以让我们引以为自豪，但是我们并不认为钻爆法是开挖岩石隧道的唯一手段。英法海峡隧道使用掘进机的经验给了我们重要参考。实

7、际上，在中国的一些水工隧道的开挖中已经取得了不少使用掘进机的成功经验。这些经验对于秦岭隧道掘进机施工十分有价值。山岭隧道矿山法修建技术的发展仅仅是隧道工程技术进步的一个侧面。现代隧道技术的内容应涵盖适用于不同条件的各种不同修建方法。(图1)土层隧道岩石隧道水下隧道盖挖法明挖法盾构法管段沉放法掘进机垂直边坡+支挡结构泥水混合盾构斜边坡板桩土压平衡盾构矿山法挖孔桩连续墙 图1现代隧道修建方法据资料考证，狮球岭隧道是采用技术简单的明挖法修建的。而在一百多年后的今天，我们简直可以说，中国人已经掌握了所有的现代隧道修建方法和修建技术。广州

8、地铁就是一个十分有趣的例子，在刚刚建成的第一期工程中使用了现代隧道修建的各种方法。从烈士陵园站至天河体育中心站采用浅埋矿山法修建；从黄沙站至公园前站的区间隧道采用了二台泥水混合盾构；而从公园前站至烈士陵园站是用一台土压平衡盾构修成的；跨越珠江的水下隧道则采用了沉