隧道及地下工程的基本问题及其研究

林耀勋

（辽宁城市建设职业技术学院，辽宁 沈阳 111000）

关键字：隧道；地下工程；基本问题；发展创新

我国隧道及地下工程事业在21 世纪得到了快速发展，尤其是随着社会经济的持续发展，综合国力的不断提升，隧道及地下工程得到了前所未有的快速发展，占据着国民经济基础设施的重要部分。近年来，随着城市化建设不发加快，城市人口急剧增长，为了解决人口流动给交通、环境带来的压力，就需要修建多种隧道及地下工程。隧道及地下工程的发展有利于资源的充分利用，在水、石油、天然气等能源储备方面更加的节约环保。本文从我国隧道及地下工程现状出发，总结近年来的技术发展与创新，促进隧道及地下工程的进一步发展。

1 我国隧道及地下工程现状

隧道及地下工程有其自身独特的优势，不占用地面土地资源，尤其是当前城市化建设中，人口流入过快，资源短缺等情况下，发挥着极为重要的作用。近年来，我国隧道及地下工程也有了较快的发展，不仅在数量上还在技术了有了新的突破，各种技术应用也在不断突破。

1.1 隧道工程

隧道工程有三种，铁路隧道工程，公路隧道工程与地铁隧道工程。目前，我国大陆截止2013 年，运营的铁路隧道有1 万多座，总长约9000km，目前铁路运营最长的山岭隧道是太行山隧道，最长的水下隧道是狮子洋隧道。我国大陆的公路隧道也有上万座，总长接近上万km，目前最长的公路隧道为秦岭终南山隧道，除了这些还有跨江越海隧道工程也在不断发展。地铁隧道工程，目前我国大卢已有多个城市开通了地铁，14 年底，地铁运营线路超过3000km，在运营的地铁线路上，客流量爆满，尤其是北京、上海、广州、深圳等一线城市，基本形成多线网络运营，据不完全统计，一线地铁的客运量已经超过公共客流量的40%，在上班高峰期接近70%。

1.2 地下工程

截止2013 年，我国已经建成的地下水电站超过3000座，水工隧道超过1000km，目前我国较长的引水隧洞有有秦岭特长输水隧道，全长98.3km，吉林中部的引松供水工程隧洞，全长134.6km，辽西北供水工程隧洞，全长230km 等。目前我国对于地下空间的综合性利用只是在小范围内进行，随着城镇化建设的加快，除了将常规的供排水、通讯、供热管放在地下外，还可以将交通、电力、存储等放置在地下，充分利用地下空间，加快城镇化建设。除此之外，还可以在地下建立地下油气工程，实现油气的运输与储备。众所周知，油气储备有着极为重要的战略意义，而地下空间有着天然的存储优势，容积大，安全经济，有效的节约土地资源，目前在国际上水封地下油气库技术已经被广泛运用。我国的地下油气库存储技术起步较晚，然而也又了较快的发展。目前我国在黄岛、宁波、珠海等地修建了多座大型水封石油气库工程，总库达到400 多万立方。

2 隧道及地下工程技术发展与创新

随着我国隧道及地下工程的快速发展，隧道修建技术水平在项目规划，勘探设计、施工建造与运营管理等多个方面有了明显的提高，隧道及地下工程不在坚持单一工程的设计理念，在建造过程中，要综合考虑环境保护、造价风险、生命周期等，在应用领域全方位的拓展。

2.1 勘测与设计

在勘测的时候综合利用遥测遥感、多点高频物探等技术，可以提高地质与水文资料的准确度与信息量。利用GPS技术，可以减少野外勘测费用，提高工作效率，提升控制精度等级。利用地址素描技术，结合物探、钻探等，可以对地质进行预报，然后将预报资源与地质分析相结合，可以有效提升预报的准确度。隧道及地下工程设计理论与方法虽然没有打的突破，但是在水压取值、围岩荷载、岩体为管理学等方面进行了大量的探索研究，在设计图方面引入三维技术，将空间探索、工艺设计、物料特征、生命周期管理进行融合，并进行统一的管理。在设计理念方面，采用地下立体交通理念，比如长沙营盘路湘江隧道，就采用这种形式，被称为国内外地下隧道之最。除此之外，还在隧道扁平度与深埋方面有了新的突破。

2.2 施工方面

第一，浅埋暗挖技术，深埋暗挖技术在北京地铁项目上取得成功后，被广泛应用在我国的铁路工程以及部分隧道工程中。这种施工技术处于世界领先水平，尤其是注浆、将水回灌等技术的应用，进一步拓宽了深埋暗挖技术的使用范围。第二，盾构与TBM 装备施工技术，我国的盾构与TBM自主制造技术取得了不错的成果，占据国内80%的市场，并且出口新加坡、印尼等国。盾构技术在国内地铁市场发挥着主导作用，盾构与TBM 技术在所有地铁工程中得到了广泛应用，比如穿越长江、黄河、珠江等大型河流的市政道路、铁路、地铁】运输管道等方面都取得了显著的技术成果。盾构施工技术可以突破大颗粒的砂石鹅卵石底层，适用于高度软硬度不一以及极软的地层，并且将地层沉降控制在mm级。TBM 技术分为单护盾技术与敞开式技术两种，在施工过程中，根据地质情况，对单护盾IBM 技术进行改造，增强了TBM 应对软弱地层掘进的能力，敞开式TBM 技术应用于地铁区间隧道施工中，主要是用于地铁车站节点的控制。

3 结语

随着城市化建设的加快，地面资源紧缺，这就需要建设隧道及地下工程，可以有效缓解地面压力。尤其是21 世纪，隧道及地下工程建设进入高峰期，并取得了辉煌的成绩。隧道及地下工程技术的不断成熟，管理与规范也在不断完善，充分利用地下资源，保障城市的高速运转。