世界隧道工程技术发展主流趋势——安全、经济、绿色和艺术

严金秀

(中国中铁科学研究院有限公司，四川 成都 610032)

0 引言

近些年来，世界隧道工程技术发展较快，突破性地建成多项宏伟的隧道工程。其中，57 km长的瑞士圣格达山底铁路隧道是世界最长的铁路隧道，于2016年建成通车。还有一批超长跨境隧道工程正在建设，如长55 km、连接意大利和奥地利的布伦纳山底隧道；长57 km、连接法国和意大利的仙尼斯峰山底铁路隧道；长18 km、连接丹麦和德国的费马恩海峡沉管隧道等，皆为世界级隧道工程。不单是隧道工程的规模宏大，其工程技术的主流趋势也正朝着更加安全、经济、绿色和艺术等方向发展。在理论研究、工程设计、节能减排、新材料应用等诸多领域有着明显进步。本文对其主要发展与进步进行阐述，并对我国隧道工程技术发展提出建议。

1 世界隧道技术发展主要趋势

1.1 从分部开挖到全断面机械开挖

软岩隧道，特别是软岩大断面隧道，传统上采用分部开挖。但隧道分部开挖(如采用侧壁导坑法、CRD或CD法)，由于断面小很难实现机械化施工，而且通常工序复杂，施工组织难度较大，再加上拆除临时支撑可能造成较大变形等问题，隧道的安全和质量难以控制，且施工效率较低。与传统的分部开挖方法不同，新意法(岩土控制变形法ADECO)强调通过对开挖面前方的核心土进行超前加固，把不良地层改良为稳定地层后进行全断面机械化施工，以便更好地控制隧道施工安全、进度和造价，变被动为主动。采用此方法的一些隧道工程的断面很大，而且地层条件较差，如意大利罗马环形高速公路上的Appia Antica隧道，跨度大于20 m，断面达190 m2，而地层则为土层，埋深仅4 m[1]，见图1。……