王珍

摘要：隨著改革開放的持續(xù)深入，社會穩(wěn)定、經(jīng)濟發(fā)展、科技進步、國際地位提高以及城市進程加速的同時，大城市現(xiàn)代化建設(shè)、更新與改造將會加快，必須更大范圍、更大規(guī)模地推進城市土地資源的高效利用與地下空間的科學開發(fā)。在不久的將來，地下空間的開發(fā)與利用必將迎來新的時代。本文從國內(nèi)城市隧道與地下工程發(fā)展的現(xiàn)狀、特點出發(fā)，提出若干城市隧道及地下工程發(fā)展的建議，并闡述了對城市隧道及地下工程發(fā)展的相關(guān)問題的思考見解。

關(guān)鍵詞：城市隧道;地下工程;發(fā)展;建議

前 ?言

21 世紀初，中國經(jīng)濟將持續(xù)穩(wěn)定增長，城市化水平不斷提高，再加上當前中國政府提倡建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會，因此中國城市隧道與地下工程的開發(fā)利用將越來越得到重視。預計到 2020 年，中國將成為世界城市地下隧道開發(fā)利用的大國和強國。特別是對我國而言，開發(fā)利用城市隧道，對城市用地的節(jié)省，能源的節(jié)約，城市交通狀況的改善，城市污染的減輕，城市空間容量的擴大，城市生活質(zhì)量的提高等都有重要作用。

一、隧道與地下工程對城市發(fā)展的作用

由于人口的高度城市集中化，為緩解人口增長對城市環(huán)境的壓力，修建各種城市隧道和地下工程在世界各國呈現(xiàn)急劇增長的態(tài)勢。一般規(guī)模的城市，其煤氣供應管道、排污、通信、電纜等必定是地下設(shè)施;在超過50萬人口的大中型城市，除上述地下設(shè)施外，還同時發(fā)展了市區(qū)隧道交通、汽車地下線路及地下人行走道等的運輸隧道;在人口過百萬的特大城市，還有地下商場、地下文化娛樂設(shè)施、地下停車場及廢物處置地等地下設(shè)施。據(jù)統(tǒng)計，在過去的30到40年間，人口超過50萬的100多個城市修建或正要修建在地下運行的地鐵、城市軌道或快速運輸系統(tǒng)。截止1999年，世界上約有70個城市建有地鐵運輸系統(tǒng)。從這個數(shù)據(jù)不難看出，在大城市，隧道的修建日益迫切，城市隧道和地下工程在整個國家運輸系統(tǒng)和城市發(fā)展中，扮演著愈來愈重要的角色。

二、城市隧道與地下工程發(fā)展特點與現(xiàn)狀

1.城市隧道與地下工程發(fā)展特點

我國城市隧道及地下工程發(fā)展的主要特點是：第一、城市地下隧道的機械化施工水平有了顯著的提高。在秦嶺鐵路隧道的修建過程中，引進了全斷面隧道掘進機，標志著我國鐵路隧道結(jié)束了鉆爆法施工“一統(tǒng)天下”的局面。第二、困難地質(zhì)條件下的隧道施工技術(shù)有了進一步提升，積累了更為豐富的克服高瓦斯、高地應力、大涌水等不良地質(zhì)條件的經(jīng)驗。第三、工程測試技術(shù)在城市隧道及地下工程中越來越受到重視。第四，特長公路隧道、海底公路和鐵路隧道的已經(jīng)進入前期研究階段。第五，在隧道的修建過程中，環(huán)境保護已經(jīng)被提上議事日程。

2.城市隧道與地下工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國在基礎(chǔ)設(shè)施投入發(fā)面力度的加大，我國城市隧道及地下工程修建數(shù)量增多，修建難度增加，技術(shù)創(chuàng)新的深度和廣度較之前也明顯加大。期間最大成就是建成了我國最長的鐵路隧道——長為 18.4km 的西康鐵路秦嶺隧道。為了配合秦嶺隧道的建設(shè)，鐵道部組織科研、施工、設(shè)計等各單位針對秦嶺隧道建設(shè)急需解決的 6 大類 24 項科研課題進行聯(lián)合攻關(guān)，取得了一系列科研成果。這些研究成果中，有的已經(jīng)直接應用到秦嶺隧道的施工中，有的將靈活運用于其他城市隧道的建設(shè)。

三、城市隧道與地下工程發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

1.對城市環(huán)境的影響

這里所說的對城市環(huán)境的影響，主要指以下兩個方面：一是對城市環(huán)境的改善。如修建地下軌道交通能夠改善城市交通流量，減小由于交通擁擠給城市造成環(huán)境的壓力;可以將地面車輛的行駛空間和地面行人行走空間改建在地下，這一方面的實例很多如：在加拿大多倫多和蒙特利爾的地下商場，華盛頓和舊金山地鐵系統(tǒng)，以及在漢城、北京和上海的地下購物街，還有在柏林、倫敦、巴黎和東京的鐵路網(wǎng)絡(luò)的延伸等。二是城市環(huán)境造成的破壞和威脅。通常在城市隧道中采用盾構(gòu)法施工時，利用前艙的工作壓力可以有效控制地層變形。然而在盾構(gòu)推進后期，由于種種原因引起的地表沉降仍舊占有相當大的比例，這對地表構(gòu)筑物的安全存在著一定程度的隱患。這一問題在已修建完好的國內(nèi)某地鐵運營中已經(jīng)出現(xiàn)，因此如何解決好城市隧道施工對環(huán)境的影響，直接影響到城市環(huán)境的發(fā)展。

2.施工過程中的技術(shù)限制

在相當長的時間內(nèi)，城市隧道施工尤其是大斷面隧道施工技術(shù)仍然具有一定的挑戰(zhàn)，如大直徑盾構(gòu)設(shè)備的開發(fā)能夠為日后地下大跨度車站提供快速安全且對周圍環(huán)境擾動小的優(yōu)點。此外，特長隧道的施工，尤其是采用盾構(gòu)隧道施工，兩邊對接的施工技術(shù)已經(jīng)在日本出現(xiàn)，日本現(xiàn)在正嘗試25km的隧道盾構(gòu)貫通對接技術(shù)的研究。而我國在沿海地段無法采用橋梁時，特別需要利用這樣的技術(shù)來修建地下隧道。因此，施工過程中的技術(shù)限制仍然是我國城市隧道與地下工程發(fā)展的畔腳石。

四、城市隧道與地下工程發(fā)展趨勢和建議

1.城市隧道與地下工程發(fā)展趨勢

我國是世界上人口數(shù)量龐大的國家。隨著人口城市化進程的加速，我國人口在百萬以上的大城市已有 35 個，北京和上海更是已經(jīng)成為人口超過千萬的特大城市。因此，發(fā)展以地鐵為骨干的城市軌道交通來解決這些城市的客運問題己成為城市經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展需求的必然趨勢。我國目前已有 20 余座大城市正在建設(shè)或籌建地鐵與輕軌交通，而城市地鐵對施工技術(shù)的要求比山嶺隧道更為精細，因此如何針對各城市的地質(zhì)特點來“精益求精” 地修建地鐵，將是今后城市隧道與地下工程的發(fā)展趨勢和奮斗方向。

2.城市隧道與地下工程發(fā)展建議

目前， 城市地下工程施工技術(shù)的發(fā)展迅速， 各種方法和技術(shù)更是日新月異。因此，結(jié)合已有資料和對該問題的認識，從我國的實際情況出發(fā)，提出一些較為實際的發(fā)展建議：第一、重視盾構(gòu)機的引進、應用和開發(fā)。應當以降低成本， 提高質(zhì)量，施工速度快，使用壽命長等為開發(fā)的方向。此外，要使盾構(gòu)技術(shù)產(chǎn)品化、系列化。第二、重視隧道掘進機和混合型盾構(gòu)掘進機的研制和應用。通過自主研發(fā)，使二者更好地應用于復雜地質(zhì)條件，使掘進機向著自動控制一體化和智能化設(shè)備方向發(fā)展。第三、大力發(fā)展淺埋暗挖技術(shù)、沉井技術(shù)、沉管技術(shù)、非開挖技術(shù)等，促進中小口徑頂管掘進機的推廣與應用。第四、大力開發(fā)多媒體監(jiān)控和三維仿真計算機管理系統(tǒng)，實現(xiàn)城市隧道管理信息化和智能化。

五、結(jié)束語

21 世紀是一個充滿希望與活力的世紀，“地下空間”作為一種寶貴的自然資源，當今世界上許多國家也包括我國在內(nèi)，都必須在對它進行科學、合理、有序、高效的開發(fā)與利用。特別對于我國，隨著我國城市經(jīng)濟的快速增長及人口的高度集中，城市隧道及地下工程的修建日益迫切。

參考文獻：

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