蔣樹屏， 林 志， 王少飛

(1. 招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司， 重慶 400067； 2. 重慶交通大學(xué)， 重慶 400074)

1 公路整體發(fā)展概況

進(jìn)入21世紀(jì)以來，在《國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》以及后續(xù)的《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013—2030年)》出臺(tái)和西部大開發(fā)戰(zhàn)略、“一帶一路”倡議實(shí)施的歷史機(jī)遇下，中國(guó)公路建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)前所未有的高速發(fā)展時(shí)期。

根據(jù)交通運(yùn)輸部發(fā)布的《2018年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，截至2018年底，中國(guó)公路總里程484.65萬km，比2017年增加7.31萬km。其中，高速公路里程14.26萬km，比2017年增加0.61萬km。

2018年完成公路建設(shè)投資21 335億元，比2017年增長(zhǎng)0.4%。其中，高速公路建設(shè)完成投資9 972億元，比2017年增長(zhǎng)7.7%。2014—2018年中國(guó)公路總里程和建設(shè)投資見圖1。

(a)里程

(b) 建設(shè)投資

圖12014—2018年中國(guó)公路總里程和建設(shè)投資年度數(shù)據(jù)

2 公路隧道發(fā)展概況

隨著中國(guó)公路網(wǎng)不斷向崇山峻嶺、離岸深水區(qū)延伸，公路隧道總量和建設(shè)規(guī)模持續(xù)增大。截至2018年底，中國(guó)公路隧道為17 738處、17 236.1 km，比2017年分別增加1 509處、1 951.0 km。2009—2018年中國(guó)公路隧道數(shù)量和總里程統(tǒng)計(jì)見圖2。近10年來，中國(guó)公路隧道每年新增里程1 100 km以上，是目前世界上公路隧道規(guī)模最大、數(shù)量最多、地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)形式最復(fù)雜、發(fā)展速度最快的國(guó)家。

圖2 2009—2018年中國(guó)公路隧道數(shù)量和總里程年度數(shù)據(jù)

截至2018年底，中國(guó)特長(zhǎng)公路隧道1 058處，長(zhǎng)4 706.6 km；長(zhǎng)公路隧道4 315處，長(zhǎng)7 421.8 km。2014—2018年中國(guó)長(zhǎng)、特長(zhǎng)公路隧道數(shù)量和長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 2014—2018年中國(guó)長(zhǎng)、特長(zhǎng)公路隧道數(shù)量和長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)

3 技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

目前，中國(guó)已全面掌握鉆爆、盾構(gòu)、沉管等多種工法的公路隧道建設(shè)成套技術(shù)，代表性的工程為秦嶺終南山隧道(鉆爆法，18.02 km)、上海長(zhǎng)江隧道(盾構(gòu)法)、港珠澳海底隧道(沉管法)、珠海拱北隧道(管幕凍結(jié)暗挖法)。在建的世界級(jí)工程有深中通道(沉管法)、新疆天山勝利隧道(鉆爆法，22.035 km)。此外，中國(guó)工程科技人員還在開展懸浮隧道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究。

近40年來，中國(guó)公路隧道由單洞2車道逐步向雙洞4車道、6車道、8車道隧道發(fā)展。山東濟(jì)南東南二環(huán)已建成全世界最大規(guī)模的8車道公路隧道群，其中，漿水泉隧道全長(zhǎng)3 101 m，是世界上最長(zhǎng)的雙洞8車道公路隧道。

為追求工程品質(zhì)和工程創(chuàng)新，中國(guó)公路隧道科研、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和管理工作者努力進(jìn)取，通過大量的科技探索與工程實(shí)踐，在公路隧道地質(zhì)勘察、支護(hù)結(jié)構(gòu)、圍巖穩(wěn)定、防水排水、通風(fēng)照明、防火減災(zāi)、交通監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)管理等方向取得了長(zhǎng)足的科技進(jìn)步，獲得如下創(chuàng)新性科技成果： 1)斷層、巖溶、富水、瓦斯、黃土、高海拔等復(fù)雜環(huán)境修建技術(shù)； 2)大跨、小凈距、連拱、分岔、立交、螺旋、半隧道—棚洞等非常規(guī)技術(shù)； 3)抗震、圍巖荷載與分級(jí)等設(shè)計(jì)理論方法； 4)隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)與信息化設(shè)計(jì)與施工； 5)特長(zhǎng)隧道(群)通風(fēng)、防災(zāi)和監(jiān)控技術(shù)； 6)公路隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控和診斷技術(shù)； 7)LED與新型能源照明等新材料與新方法； 8)超大斷面盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)； 9)海洋環(huán)境沉管隧道管節(jié)制作、出塢、浮運(yùn)、沉放與對(duì)接技術(shù)等。制約公路隧道建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的技術(shù)瓶頸取得重大突破，這些科技進(jìn)步有效地提高了公路隧道工程品質(zhì)。

在養(yǎng)護(hù)管理方面，交通運(yùn)輸部于2015年組織修訂了《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》，首次提出了分類分級(jí)隧道養(yǎng)護(hù)新理念。在此基礎(chǔ)上交通運(yùn)輸部陸續(xù)印發(fā)了《關(guān)于開展公路隧道入口段行車安全狀況自查自糾工作的通知》、《關(guān)于開展公路隧道安全風(fēng)險(xiǎn)防控專項(xiàng)行動(dòng)的通知》、《公路長(zhǎng)大橋隧養(yǎng)護(hù)管理和安全運(yùn)行若干規(guī)定》，制定了《公路隧道加固技術(shù)規(guī)范》、《交通運(yùn)輸企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)基本規(guī)范 第19部分： 公路隧道運(yùn)營(yíng)企業(yè)》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，這些文件、制度的出臺(tái)，對(duì)提高我國(guó)公路隧道養(yǎng)護(hù)管理規(guī)范化起到了重要作用。同時(shí)，交通運(yùn)輸部自2016年起將公路隧道納入國(guó)家公路網(wǎng)技術(shù)狀況監(jiān)測(cè)范圍，督促各地加強(qiáng)公路隧道養(yǎng)護(hù)管理，大力推廣隧道信息化養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)、隧道三維激光紅外掃描檢測(cè)、公路隧道多功能機(jī)器人等新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，我國(guó)公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。

當(dāng)前，交通運(yùn)輸部正在組織開展為期2年的“公路隧道提質(zhì)升級(jí)行動(dòng)”，著力補(bǔ)齊公路隧道運(yùn)營(yíng)管理短板，推動(dòng)中國(guó)由“公路隧道大國(guó)”向“公路隧道強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)。

4 2018年代表性公路隧道工程

4.1 世界規(guī)模最大的沉管隧道工程——港珠澳大橋海底沉管隧道工程

港珠澳大橋是連接香港、珠海、澳門的超大型跨海通道，集橋、島、隧道于一體，雙向6車道，全長(zhǎng)55 km，是世界上最長(zhǎng)的跨海大橋。其中，港珠澳大橋海底隧道全長(zhǎng)6.7 km，是迄今為止世界最長(zhǎng)、埋入海底最深、單個(gè)沉管體量最大、使用壽命最長(zhǎng)、隧道車道最多、綜合技術(shù)難度最高的沉管隧道。該隧道與東西2個(gè)人工島一起，被稱為港珠澳大橋核心控制性工程。隧道海底部分約5 664 m，由33節(jié)巨型沉管和1個(gè)合龍段最終接頭組成，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長(zhǎng)180 m，排水量超過75 000 t，管節(jié)安裝最深處距離海平面46 m。港珠澳大橋隧-島-橋航拍圖如圖3所示。

圖3 港珠澳大橋隧-島-橋航拍圖

港珠澳大橋有超過200多家公司、2萬多名施工人員參與工程建設(shè)，科研人員超過1 000人，前后實(shí)施了300多項(xiàng)課題研究，發(fā)表論文逾500篇、出版專著18部、編制標(biāo)準(zhǔn)和指南30項(xiàng)、軟件著作權(quán)11項(xiàng)；創(chuàng)新項(xiàng)目超過1 000個(gè)、創(chuàng)建工法40多項(xiàng)，形成63份技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)造600多項(xiàng)專利(中國(guó)國(guó)內(nèi)專利授權(quán)53項(xiàng))；先后攻克了人工島快速成島、深埋沉管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、隧道復(fù)合基礎(chǔ)等10余項(xiàng)世界級(jí)技術(shù)難題。

港珠澳大橋的建設(shè)不僅提高了我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平，更使我國(guó)的隧島橋設(shè)計(jì)施工管理水平走在世界前列，多項(xiàng)世界領(lǐng)先的關(guān)鍵技術(shù)也將在世界產(chǎn)生巨大反響。

2018年10月23日，港珠澳大橋正式開通！

4.2 川藏第一隧——新二郎山隧道工程

雅康高速公路二郎山隧道，也稱新二郎山隧道，是四川省雅安至康定高速公路全線控制性工程，雙向4車道，全長(zhǎng)13 459 m，是目前國(guó)內(nèi)在建及通車高速公路中第4長(zhǎng)的隧道，也是我國(guó)高海拔地區(qū)長(zhǎng)度最長(zhǎng)的高速公路隧道。隧道連接雅安市天全縣和甘孜州瀘定縣，是成都平原進(jìn)入甘孜藏區(qū)的第1座高速公路特長(zhǎng)隧道，被譽(yù)為“川藏第一隧”。雅康高速新二郎山隧道工程照片如圖4所示。

(a) 瀘定端洞門

(b) 雅安端洞門

圖4雅康高速新二郎山隧道工程

新二郎山隧道地質(zhì)條件極其復(fù)雜，災(zāi)害多，穿越13條區(qū)域性斷裂帶，存在斷層破碎帶、巖爆、瓦斯、大變形、高壓突泥突水等不良地質(zhì)災(zāi)害，位于8度高烈度地震區(qū)。

新二郎山隧道于2017年9月26日實(shí)現(xiàn)雙線貫通，2017年12月31日雅康高速(雅安—瀘定)試通車，2018年12月31日，雅康高速全線試通車。新二郎山隧道建成通車后，大大改善了進(jìn)入甘孜藏區(qū)的交通條件，其海拔高度比國(guó)道318線老二郎山隧道降低約700 m，不再受冬季結(jié)冰帶來的困擾與安全隱患。

4.3 世界最大跨度公路隧道——深圳市東部過境高速公路蓮塘隧道

蓮塘隧道是深圳東部過境高速公路的關(guān)鍵控制性工程，雙向8車道，全長(zhǎng)2 650 m，由主線段、市政段和口岸段3部分組成，在隧道內(nèi)部實(shí)現(xiàn)分、合流，包括2車道和3車道、超大斷面、漸變段和標(biāo)準(zhǔn)4車道等多種隧道形式。

該隧道為國(guó)內(nèi)罕見的地下立交分岔式隧道，其分岔部采用“3+2”車道形式，最大開挖斷面達(dá)428.5 m2，高度18.41 m，跨度30.01 m，斷面和跨度為目前世界雙第一的公路隧道；分岔部最小凈距巖柱厚度為0.5 m，是世界排名第2小凈距。蓮塘隧道平面圖如圖5所示。

蓮塘隧道于2016年6月正式開工建設(shè)，2018年12月底主體結(jié)構(gòu)施工完畢。

注：以上數(shù)據(jù)不包括香港、澳門特別行政區(qū)及臺(tái)灣省數(shù)據(jù)。