中国铁路隧道发展与展望(含截至2020年底中国铁路隧道统计数据)

田四明，王 伟，巩江峰

(中国铁路经济规划研究院有限公司，北京 100038)

1 中国铁路隧道建设基本情况

据统计，截至2020年底，中国铁路营业里程达14.5万 km，其中，投入运营的铁路隧道共16 798座，总长约19 630 km。分析历年的统计数据可知[1-5]，1980—2020年的40年间，中国共建成隧道12 412座，总长约17 621 km(占中国铁路隧道总长度的90%)，特别是近15年来，中国铁路隧道发展极为迅速，共建成铁路隧道9 260座，总长约15 316 km(占中国铁路隧道总长度的78%)。其中，“十一五”期间(2006—2010年)建成铁路隧道2 262座，总长约2 686 km(占比14%)； “十二五”期间(2011—2015年)建成铁路隧道3 611座，总长约6 038 km(占比31%)； “十三五”期间(2016—2020年)建成铁路隧道3 387座，总长约6 592 km(占比33%)。为便于分析和研究，对中国铁路隧道发展规模情况进行统计，以便更好地促进中国铁路隧道的发展。中国铁路隧道不同时期发展规模情况见表1和图1。

表1 中国铁路隧道不同时期发展规模情况(截至2020年底)

图1 中国铁路隧道不同时期发展规模情况(截至2020年底)

2 中国特长铁路隧道建设规划情况

2020年新增开通运营铁路隧道714座，总长约1 589 km，其中特长隧道39座，总长约498 km； 在建铁路隧道2 746座，总长约6 083 km； 规划铁路隧道6 354座，总长约16 255 km。

截至2020年底，中国已投入运营的特长铁路隧道共209座，总长2 811 km。其中，长度20 km以上的特长铁路隧道11座，总长262 km，见表2。

表2 中国已投入运营的长度20 km以上的特长铁路隧道

表2(续)

1)新增运营。 2020年新增开通运营特长铁路隧道39座，总长498 km，见表3。

表3 2020年中国新增运营特长铁路隧道

表3(续)

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2)在建。在建特长铁路隧道116座，总长1 675 km。其中，长度20 km以上的特长铁路隧道10座，总长276 km，见表4。

表4 中国在建长度20 km以上的特长铁路隧道

3)规划。规划特长铁路隧道338座，总长5 054 km。其中，长度20 km以上的特长铁路隧道37座，总长999 km，见表5。

表5 中国规划长度20 km以上的特长铁路隧道

表5(续)

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3 中国高速铁路隧道建设规划情况

截至2020年底，中国已投入运营的高速铁路总长约3.7万 km，投入运营的高速铁路隧道共3 631座，总长约6 003 km，其中特长隧道87座，总长约1 096 km[6-7]。从2008年第1条有隧道的高速铁路合宁铁路(南京南至合肥南)起至2020年底，每年建成投入运营的高速铁路隧道长度柱状图见图2。

图2 2008—2020年中国建成投入运营的高铁隧道长度柱状图(单位： km)

1)新增运营。2020年中国新增运营有隧道工程项目的高速铁路共9条，总长约2 389 km； 共有隧道189座，长约508 km。其中，特长隧道15座，总长约176 km，见表6。

表6 2020年中国新增运营高铁特长隧道

2)在建。中国正在建设的有隧道工程项目的高速铁路共47条，总长约8 327 km； 共有隧道1 811座，总长约2 750 km。其中，特长隧道50座，总长约645 km，见表7。

表7 中国在建的高铁特长隧道

表7(续)

表7(续)

表7(续)

其中： 设计速度为300～350 km/h的高速铁路隧道共1 566座，累计长度约为2 344 km； 设计速度为250 km/h的高速铁路隧道共245座，累计长度约为406 km。

3)规划。截至2020年底，中国规划的有隧道工程项目的高速铁路共93条，总长20 970 km； 共有隧道3 525座，累计长度约为7 966 km。其中，特长隧道134座，总长1 867 km，见表8。

表8 中国规划的高铁特长隧道

表8(续)

表8(续)

表8(续)

表8(续)

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其中： 设计速度为300～350 km/h的高速铁路隧道共2 884座，累计长度约为6 842 km； 设计速度为250 km/h的高速铁路隧道共641座，累计长度约为1 124 km。

4 中国铁路隧道修建技术展望

4.1 高海拔、高烈度地震区、大埋深超长铁路隧道大规模建设

随着中国经济的发展，西部地区铁路建设规模逐年加大，高海拔、高烈度地震区、大埋深超长铁路隧道将越来越多，特别是刚刚开工建设的川藏铁路雅安至林芝段，分布有72座隧道，隧道总长约840 km，其中长度20 km以上的隧道有16座，长度30 km以上的隧道有6座，最长隧道超过40 km； 埋深超过1 000 m的隧道段长610 km，且处于印度板块与欧亚板块强烈挤压的“喜马拉雅东构造节”，新构造运动强烈，穿越新构造板块活动强烈的横断山区，地质条件极端复杂，隧道建设将要面临的硬岩岩爆、软岩大变形、高地温、活动断裂、超高压富水断裂等不良地质问题十分突出。目前，中国虽然在拉林、成兰等艰险山区铁路隧道建设中积累了一定的工程经验，但在川藏铁路建设中遇到的诸多世界级难题必然会超出认知，特别需要广大隧道建设者齐心协力，坚持科技创新，攻坚克难，为川藏铁路的顺利建成贡献力量。

4.2 铁路隧道智能建造技术发展迅速

近年来，随着劳动力成本的不断提高，隧道现场施工技术人员数量逐年减少，隧道工程建设“以机代人”成为现实需求，少人化(甚至无人化)是未来隧道工程建设发展的必然趋势。在机械化与信息化高度融合的基础上，发展具有自感知、自学习、自决策、自实施功能的机器人，进行隧道建造主要工序的智能化作业，对提高施工效率、保障施工安全、提高施工质量具有重要意义。目前，郑万高铁在隧道机械化大断面快速建造技术的基础上，初步构建了高速铁路隧道智能化建造体系，并成功进行了工点试验。

4.3 超长深水跨海铁路隧道修建技术研究逐步深入

随着珠江口水底隧道、汕头湾海底隧道、甬舟海底隧道的开工建设，以及琼州海峡、渤海海峡、台湾海峡跨海通道规划研究的逐步深入，超长深水跨海铁路隧道的建造技术亟需取得突破。包括超长海底隧道空气动力学效应及缓解措施、高水压隧道衬砌结构防水技术、超长海底隧道长期运营温升工程对策、深海大断面隧道超长距离施工与接合技术等。

4.4 铁路隧道智能运维技术急需发展

随着隧道与地下工程规模的逐年增加，隧道运营维养需求远超现有维养能力，研发基于物联网技术的隧道状态智能监测、运维和病害整治技术非常有必要。包括研发适用于隧道与地下工程的结构健康智能检测监测系统、基于大数据的隧道状态评估智能决策系统、高效率的隧道与地下工程维护技术及智能化装备等[8]。

说明：文中数据不包括中国香港、澳门特别行政区及台湾地区的数据。