（中铁武汉勘察设计研究院有限公司，湖北，武汉，430074）
【摘 要】我国隧道及地下工程事业自20世纪80年代以来，特别是进入21世纪以来得到了快速发展。随着经济的持续发展、综合国力的不断提升及高新技术的不断应用，我国隧道及地下工程得到了前所未有的迅速发展。
【关键词】隧道；地下工程；发展现状；展望
一、导言
我国正处于社会主义经济发展的重要时期，而基础设施建设在国民经济中一直占有举足轻重的地位。近年来，由于我国经济的迅速发展、城市人口的急剧增长以及复杂的国际局势和我国周边态势，为解决人口流动与就业点相对集中给交通、环境等带来的压力，满足国家环境和局势变化需求，修建各种各样的隧道及地下工程(如城市地铁、公路隧道、铁路隧道、水下隧道、市政管道、地下能源洞库等)成为必然趋势，这给隧道及地下工程的发展建设带来了机遇。隧道及地下工程事业的发展有利于国土资源的充分开发利用，具有环保和节能优势，特别是在改变我国水资源条件及油气能源储备等方面，具有重要的作用，但是同样面临着诸多严峻的挑战。
面对机遇和挑战，分析我国隧道及地下工程的发展现状，总结近年来的技术发展与创新，对推动我国隧道及地下工程的进一步发展有积极的意义。
二、隧道及地下工程的发展的必要性及概况
我国正处于社会主义经济发展的重要时期，而基础建设在国民经济的结构中一直占有举足轻重的地位。近年来，由于我国经济的迅速发展以及人口的城市化，为从根本上缓解并解决人口的增长给城市交通、环境等带来的压力，修建各种各样的地下隧道、地下商城及其他形式的地下构建物趋势的增长是必然的。
在我国现代化进程中，离开了地下设施，城市是无法正常运转的。就一般规模的城市而言，其供水供气、排污通讯以及供热都是不可或缺的地下设施，而对于那些人口过50万甚至过百万的大型城市，则地下购物商店，地下文化设施（博物馆等）、地下住宅、地下办公室、地下停车场、地下行人通道、储藏室及废物处置地等集生活、储存、运输及废物处置的地下设施更是极为重要的减轻人口压力的方法。
三、近年来的技术发展与创新
隧道及地下工程以其基本不占用地面土地资源的突出优势，在当今面临“人口增长、资源短缺、环境恶化”的3大挑战中，发挥着越来越重要的作用，因此，其应用越来越广泛，正所谓“入地有戏”。
近十年来，我国隧道及地下工程建设事业有了较快的发展，不单表现在隧道数量、隧道长度的增长上，而且在技术上也得到了快速发展，在各种工法的应用方面也有不断突破。
3.1勘测与设计水平不断提高
近年来，随着复杂地质条件下大埋深和长洞线隧道工程的不断增多，工程勘察综合利用了遥测遥感、多点高频物探、ＧＩＳ、ＧＰＳ等技术，不仅提高了勘测效率，也大幅提高了控制精度的等级。设计技术方面引入了ＢＩＭ技术，隧道设计逐步重视交通和建造艺术的双重功效，在隧道扁平度和埋深方面均有较大突破，涌现出一批新型隧道结构形式，诸如分岔隧道等，并形成了地下立体互通的设计理念，立体交叉广泛应用于公路、铁路隧道和地铁中，如长沙营盘路湘江隧道。
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3.2隧道施工技术的发展
中国大部分地铁隧道采用浅埋暗挖法，包括部分公路、铁路隧道，尤其是浅埋山岭隧道与水下隧道。钻爆法施工长期主导中国隧道工程施工技术，推进了中国设备的信息化和自动化进程，针对开挖和支护流水线作业，先后自主研制了液压凿岩台车、挖装机、自动机械化喷射混凝土设备、拱架安装机、移动栈桥、模板台车等一系列装备，极大提高了工作效率。
盾构、ＴＢＭ掘进机长期以来依赖国外引进，但近年来以中铁装备为代表的中国厂家已实现了中国盾构和ＴＢＭ的自主制造，占据了中国大部分市场，在地铁工程中广泛应用，并于２０１４年成功实现了超前地质预报装备的搭载。在大量工程实践中，不断创新了单护盾ＴＢＭ和敞开式ＴＢＭ技术，解决了ＴＢＭ在软弱地层掘进脱困与市区沉降控制技术中的难题，形成了超浅埋、大宽度、小净距矩形顶管技术与盾构始发、到达零覆土技术，在甘肃引洮７号隧洞、重庆轨道交通６号线等工程中成功应用，创造了多项世界纪录。
3.3隧道工程防灾和减灾技术的进步
隧道地质灾害主要包括突水突泥、岩爆、大变形和高瓦斯。突水突泥灾害源的定位定量预报技术取得了较大突破，尤其是对含水构造的静储量的估算，灾害预测预警尝试建立以微震为载体的多元信息综合预报预警系统，以实现对灾害源动补给水量和涌水量的预测预警，该技术已在成兰铁路跃龙门隧道进行了现场试验。对于大规模突水突泥灾害的治理，涌现出了一系列新型注浆材料及配套工艺、装备，初步解决了高压大流量动水封堵与富水破碎岩体加固的技术难题，如江西吉莲高速莲花隧道大规模破碎带突水突泥的治理。大变形问题在乌鞘岭隧道中极为突出，在兰渝铁路、沪蓉西高速等诸多工程中也有出现，其具有变形速率快、总变形量大和持续时间长等显著特点，实际施工中主要从开挖工法、支护措施等方面进行改进，诸如采用深孔锚杆、钢管混凝土等，但尚未从根本上解决该问题。锦屏引水隧洞施工中遇到了强烈的岩爆灾害，主要采用导洞释放应力，掌子面洒水等措施进行预防，监测预警主要依赖微震技术，对应力型岩爆具有一定效果，整体来讲岩爆灾害的防治仍处于被动状态。
3.4隧道工程结构新材料与运营管理的进步
以防排水材料、衬砌混凝土材料以及反光材料为代表，隧道结构新材料及工艺不断涌现，诸如喷涂速凝型防水材料、高性能防腐混凝土、自发光材料等。隧道风险监控方面发展了无线智慧感知及可视化技术，研发了隧道结构健康快速检测车，提出了等效节能照明理念，并以秦岭终南山公路隧道为应用示范工程，突破了长大隧道防灾救灾和通风照明技术的难题，采取竖井送排式纵向通风方式，每座隧道洞内设置３处特殊照明带，缓解驾驶疲劳。整体来讲，隧道工程运营管理仍需向精细化、信息化和智能化方向继续发展。
四、结论
21世纪将是隧道及地下工程建设的黄金季，铁路、公路、地铁隧道，水电隧洞，地下能源洞库，以及跨江、跨海通道建设都将进入高峰期。未来，隧道及地下工程建设面临重大机遇和挑战。我国的隧道及地下工程建设已经取得了辉煌的成就，随着我国经济的不断发展，施工技术、方法和设备的不断进步，管理和各类规范的不断完善，展望未来，我国隧道及地下工程事业将会有更大的进步及更为广阔的发展空间。
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论文作者:肖尧
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/18
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