世界各國已建成和在建的長度大于10km的公路隧道概況

世界各國已建成和在建的長度大于10km的公路隧道概況世界各國長度大于10km的公路隧道概況公路隧道在交通基礎設施的建設中，起到越來越重要的作用，同時在城市建設中，以節(jié)約土地和保護環(huán)境為宗旨，城市道路隧道也方興未艾?？傮w上，公路隧道已由重丘走向深山、由陸域走向水下、由山區(qū)走向城市。面對地震、火災和暴雨等災害日益頻發(fā)，面對高地應力、活動斷裂、高寒、高海拔和富水等復雜地質條件，面對保護環(huán)境和節(jié)約能源等日益增強的建設理念，面對世界各國的實際需要，公路隧道建設尚存在突出技術瓶頸亟待解決。下面介紹世界各國已建成和在建的長度大于10km的公路隧道。1.勃朗峰隧道勃朗峰隧道是連接法國和意大利的公路隧道。位于法、意邊境，在阿爾卑斯山最高峰--勃朗峰底下。意大利和法國先后于1958、1959年開鑿隧道，整個工程完成于1962年8月。使巴黎與羅馬間的距離縮短約220公里，對于縮短法、意間的陸上交通距離有重要意義。（1）隧道特點勃朗峰隧道是意法之間通過阿爾卑斯山的單洞雙向公路交通隧道，寬8.6m,長11.6km。其中有一條7m寬的車道，兩旁各有一條0.8m寬的人行道。從法國至意大利由136號車道兩邊每隔300m交替設置了緊急停車帶，每條緊急停車帶前均設置有一道供載重車輛掉頭的橫通道；每隔一條緊急停車帶設有一個單獨送風的具有2h耐火極限的安全避難所，可以用于保護人員，但兩段隧道內的安全避難所不是在同一時間建設，設計也不相同；每隔100m設置了一個緊急電話亭，配有火災報警按鈕，電話以及2個手動滅火器；每隔150m還為消防隊員設置了消防栓；通風系統(tǒng)設置自隧道兩端的設備間開始，以隧道中央為中心兩邊對稱，通風管道位于車道下方，其中4條送風管道連通兩端入口，每條風管通過沿隧道的邊墻下端，每10m一個的通風口對八分之一長的隧道段送風，每條風管可以75m3/h的速度補風，每一端入口的最大新風量為300m3/h，隧道總送風量為600m3/h。第五條風管既可用于排除交通污染空氣，也可用于火災時排煙，一般該風管能夠通過與每300m緊急停車道等高的拱壁上的排煙口，從每半段隧道以150m3/h速度排煙。（2）曾發(fā)生事故1999年3月24日由于一輛裝有24t貨物的冷藏貨車在隧道內起火，造成39人遇難，火情在隧道內持續(xù)了53h。前面資料中提及，勃朗峰隧道是意大利和法國之間通過阿爾卑斯山的交通要道。據(jù)資料分析，隧道內氣流流動，90%的情況下，由法國向意大利方向流動。但由于當天氣候因素和人為因素，導致隧道內的氣流流動方向變?yōu)橐獯罄蚍▏较蛄鲃樱ê竺娼忉屓藶橐蛩兀?。結果導致法國一側向意大利方向的38輛汽車（包括另外緊隨其后的同型號載同物品的2輛貨車），全部在大約5-8秒期間引起的滾滾流向法國入口方向的隧道大火吞噬，造成全部人員遇難。而起火貨車相對方向的車輛（包括棄車而逃的卡車司機和隨后從意大利一側進入隧道的消防隊員），也就是由意大利駛往法國方向的車輛，全部掉頭，獲救。這次事故引發(fā)點是“隧道中一輛滿載面粉和黃油的比利時卡車中部失火”，但事情的復雜性在于，駕車司機進入隧道中部才停車，試圖滅火，無效后報警棄車逃向隧道的意大利出口方向。主要問題：首先，隧道的自動滅火裝置在這次濃煙報警過程中，全部失靈；其次，當貨車失火過程的開始，隧道內監(jiān)視器還能夠正常工作的時候，法國、意大利雙方?jīng)]有及時的溝通和協(xié)調處理方式，導致意大利一方面為了保護消防人員及營救遇難者，在隧道的一側通過通風設備導入通風，這樣，在隧道的法國一側因火災而急劇減少的氧氣和氣流得到補充，并氣流急劇在很短時間飛速向法國一側蔓延。隧道的道路寬度，即使法國一側的司機也能夠掉頭逆向逃離隧道，但為什么沒有像意大利一側的司機得以掉頭而成功逃生？原因之一就是隧道的氣流和火焰、有毒氣體的流向。另外一個原因，多數(shù)司機（尤其是靠近貨車附近的）短時間內還沒有意識到隧道火災，由于其特殊的氣流環(huán)境而產(chǎn)生了巨大的危險性。自動滅火裝置的失靈，他們沒有意識到，從資料上顯示，在最初的時候，后面的司機還通過各種方式提醒前面貨車司機其車身側面起火。一直到隨著貨車起火而停車。歐盟在這起火災后還組織有關國家對正在運營的20座長隧道進行了測試和安全評估,結果發(fā)現(xiàn)近一半低于安全標準。其問題主要在于無避難隧道、無應急出口、無避難洞室，沒有設置緊急停車帶，通風系統(tǒng)只有送風而不能對排風口的開與關進行遙控?；馂暮螅撍淼拦埠馁Y3億歐元，經(jīng)過3年重修才開放，在消防安全方面進行了大量改造。其中增設了37個分別能容納50人的緊急庇護所，庇護所與隧道之間設有兩道可在1200的高溫環(huán)境下工作2h的防火防煙門，每100m設置排煙管道，設置116個安全凹區(qū)，內設緊急電話和消防設備，每隔300m設置臨時停車帶和緊急照明設備，在隧道中部建立緊急救援中心，配備3臺消防車，安裝了126臺監(jiān)控攝像機，每天通過隧道的載重卡車的數(shù)量控制在1100輛以內為事故前的一半。勃朗峰隧道2.弗雷儒斯隧道弗雷儒斯公路隧道于1857年開工，1871年完工，全長12.87公里，穿過阿爾卑斯山連接法國的莫達訥和意大利的巴多內基亞，之后分別通往法國里昂和意大利都靈，造價約20億法郎，相當于7億美元。在該隧道開始通車后的第一個20年，約有200萬輛各種車輛通過。隧道內線路坡度自北向南為+22‰、-0.5‰，海拔高度1338m，最大埋深約1600m。隧道原長12.9公里，后因地層移動，于1881年加長到13.7公里。隧道穿過片麻巖、砂巖、石灰?guī)r、片巖等地層，用下導坑法修建，施工中未設豎井，由兩端掘進，人工鑿孔，火藥爆破，手工裝碴，畜力運輸，通風和降溫條件很差。1861年開始使用G.索梅耶設計的風動鑿巖機，從而加快了施工進度。由于未采取必要的通風措施，曾發(fā)生司機窒息致死的事故。1915年改用電力機車牽引。（1）隧道設施隧道限速70km/h，設有中央控制室，配備了最新的煙霧和火焰探測器，每130m安裝一個消防栓并且設置了大型儲水箱；隧道中有11個配有緊急電話和揚聲器的安全點，每個安全點都由一個獨立的通風導管供應新鮮空氣；隧道內還安裝有視頻檢測器檢測車速，并且在每個入口安裝車輛過熱探測系統(tǒng)的，以查明任何過熱的車輛。（2）隧道消防配備隧道設有專職消防隊，在隧道的兩端及分別向內4公里處均設有值班點。由于2005年6月4日發(fā)生了著名的弗雷儒斯公路隧道火災，造成了兩位斯洛伐克貨車司機死亡的慘劇，2007年又修建了一條與主隧道平行的8米寬的救援隧道。弗雷儒斯公路（鐵路）隧道3.關越隧道日本關越隧道位于關越高速公路上越國境內，全長10920米，以最短途徑貫穿谷川連綿的山巒，為日本最長，世界十大隧道之一。其將以往需耗時1.5小時的路程，減少為0.5小時。該隧道于1970年8月規(guī)劃設計，1977年3月第一期路線完工，1985年10月第一期路線開通，1986年6月第二期路線完工，1991年10月4車道全線開通。關越隧道的主要機電設備包括控制室，24小時集中管理換氣系統(tǒng)、交通信息搜集及提供設備、避難設備、消防設備、照明設備、電力設備等。關越隧道系屬雙孔單向行車，且兩孔之間有一座導坑，導坑與車行主坑平行高度也相同，因此連接車行主坑及導坑之間的各車行橫坑及人行橫坑因高程相同，在從事隧道內各項設施的養(yǎng)護、事故處理救援及逃生等方面均可發(fā)揮更大效果。該隧道內設有消防、通風、火警、監(jiān)控、電力、照明、集塵及交控等設施，消防系統(tǒng)消防栓每隔50米設置1處，總計226處，并每隔5米設置灑水噴嘴、通風系統(tǒng)換氣方式采用附電子吸塵器的豎井送排氣縱流換氣方式?；鹁到y(tǒng)每隔25米設置一只火災傳感器。監(jiān)控系統(tǒng)各類機電、交控設施作動狀況傳送至控制中心。照明系統(tǒng)采源種類為低壓鈉燈。集塵設備主要的作用是捕捉浮游顆粒，如空氣中的浮塵及柴油車輛排放的煙塵，經(jīng)過集塵設備處理后，能再將干凈空氣導入洞內。交通系統(tǒng)每隔200米設置1組擴音設備、1處緊急電話、信息緊急廣告牌、避難方向指示牌、安全門顯示燈及緊急停車帶等設施。綜上，該隧道各類機電交控設施設置位置均位于隧道拱壁兩側及位于維修（護）道上端，在進行各類設施維護及檢修時，利用隧道保養(yǎng)專用的軌道式電車進行保養(yǎng)檢修，如此在進行隧道各類機電交控設施保養(yǎng)時，并不需要封閉車道，車輛可正常通行，并可提高維修人員的安全性和作業(yè)方便性；另外維修道是高于主線約50cm,也可提高維護人員的作業(yè)安全。關越隧道4.AurlandLaerdal隧道位于挪威西部的24500米長的Laerdal隧道于2000年11月建成通車，是挪威最大城市北根和首都奧斯陸間主要道路的連接線。隧道穿越山嶺，上覆巖層埋深達1500m，存在高地應力引起的巖體穩(wěn)定，即巖爆問題。為此，在隧道拱部和墻部設施了20萬根錨桿和45000m3纖維噴射混凝土。在隧道掘進過程中，在三處不同地點使用了現(xiàn)場計算機施工控制技術，在Laerdal隧道通風系統(tǒng)中采用新鮮空氣從兩洞口吸入，廢氣則從斜井排出．同時設置了處理煙塵和二氧化氮的空氣凈化裝置。凈化裝置設于與主洞平行的旁側隧道中，距入口約10km。該項目包括公路在內的總成本約1.4億歐元，每延米隧道造價約5000歐元。隧道平均日交通量1100輛，為單洞雙車道隧道．從開通以來尚未發(fā)生任何交通事故。由于隧道交通量小，污染空氣處理裝置幾乎都未實際使用過。AurlandLaerdal隧道5.坪林隧道雪山隧道，原名坪林隧道，簡稱雪隧，是臺灣第一、全世界第五長的公路隧道，為蔣渭水高速公路（別稱北宜高速公路）的一部份，位在新北市坪林區(qū)與宜蘭縣頭城鎮(zhèn)之間。其位于蔣渭水高速公路里程15.2公里至28.1公里處，全長約12.9公里。1991年7月開工，2006年6月16日啟用通車。（1）隧道背景在雪山隧道通車之前，臺灣所有的陸上運輸隧道（不分鐵路、公路，并排除二者的地下化部份）長度排名皆由臺鐵的鐵路線擁有。雪隧通車徹底改寫了以往紀錄，并使臺鐵失去了“臺灣最長隧道擁有者”的頭銜。另由于隧道施工難度高，早在未更名之前，就以“坪林隧道”名稱列入《大英百科全書》中。由于雪山隧道有三分之二位于臺北縣坪林鄉(xiāng)（今新北市坪林區(qū)）境內，施工之初依照中華民國國道命名慣例而暫名“坪林隧道”，前總統(tǒng)陳水扁基于隧道兩端分別為臺北縣坪林鄉(xiāng)與宜蘭縣頭城鎮(zhèn)，且當?shù)貙傺┥缴矫}支脈末端，改名雪山隧道定案，相關單位于一周后完成更名作業(yè)。坪林隧道技術參數(shù)雖以“隧道”為名，雪山隧道是一座由多組隧道構成的隧道群。除了東行線（12917m）、西行線(12942m)的兩座主隧道，尚包括中間的導坑(12941m)；兩座主隧道中間，有28座橫向的人行聯(lián)絡隧道、8座車行聯(lián)絡道，加上抽排風系統(tǒng)所挖掘的豎井、三處通風站、三座通風中繼站合計12處橫向通風隧道、六座通風豎井及一號豎井頂部排風用橫向排氣隧道，開挖土方量：509萬立方米，使用混凝土量：37萬立方米，照明燈具：兩萬盞，電纜線長度：兩千公里，擴音號角喇叭：558個等等，大大小小長長短短共58組隧道，是全世界規(guī)模最大雙孔公路隧道群。設計最高時速：90公里/小時（緩沖10km/hr，初期開通并無緩沖值超過70km/hr即開罰，2008年3月16日放寬速限至80公里，2010年11月開始放寬速限至90公里）。（2）施工過程難點2002年尚在施工中的雪山隧道為完成蔣渭水高速公路建設的關鍵工程。施工期間遭遇臺灣工程史中未曾面對的困難，造成工程嚴重受阻且進度大幅落后，并使得通車時程比預估的1998年足足晚了8年。細數(shù)雪山隧道工程艱難之處，主要因素在于隧道處極度惡劣的地質環(huán)境，其中包括了6處地震帶斷層、98處剪裂帶及36處地下涌泉，隧道工程常常因此而受到阻礙，有施工人員形容，雪山隧道就像是“泡在水里長大的隧道”。整個雪山隧道工程使用2大1小3部全斷面隧道鉆掘機（TBM）進行快速挖掘，負責主隧道工程的大型TBM，1部造價約新臺幣10億余元，獨力挖通導坑的小型TBM約3.2億元。其中一部大型TBM，在進行隧道東口工程時，通過硬度比鋼還要高的四棱砂巖地層，一度遭遇每秒750升的大涌水。在挖掘過程中，共發(fā)生過63次巖盤崩落，全斷面鉆掘機曾26度受困。位于西行線（通車后改稱為北上線）的另一部在1997年12月15日的一次隧道崩塌事故中，被大量土石掩埋而損毀報廢。之后施工單位為了加快工程進度，在第二號豎井內增開新的工作面，并用傳統(tǒng)鉆炸法施工，以增加工作面的方式提升施工速度，才讓整體施工進度大幅改善。（3）消防與安全在長公路隧道中，消防工作顯得特別重要，因為在密閉的空間里，若發(fā)生火災會比在空曠處更難以救援。比如法國與意大利邊境的勃朗峰隧道曾在1999年3月24日發(fā)生火災事故。一輛載運面粉和瑪琪琳的比利時卡車在隧道內6公里處失事，引起溫度一度高達攝氏1,000度如同煉獄般的熊熊大火。事故發(fā)生后，法國、意大利及瑞士三國聯(lián)合救災，花了3天才將火勢撲滅，最后計有39人不幸罹難。事故地點因高溫燃燒造成隧道頂拱崩塌，后續(xù)花了3年時間封閉維修才重新開放通車。雪山隧道在防災設計上每隔350米設有一個人行逃生出口連接導坑，每1,400米更設有兩座主隧道的車行聯(lián)絡道，以利發(fā)生災難時能讓車輛利用對向隧道順利離開事故現(xiàn)場。鑒于長隧道內行車時，駕駛可能因周遭環(huán)境單調而容易造成視覺疲勞，使得車禍更加容易發(fā)生。隧道的內壁繪制了臺灣原住民服裝的圖案以增加景觀變化，更可提醒用路人目前開到了何處。另外為了避免高速行駛應變不及發(fā)生車禍，通車后初期，隧道內限制行車時速在50至70公里間。隧道內行車安全距離須保持50米以上（若遇壅塞導致行車速度低于50公里或完全停止時，則應保持20米車距）。超速、未保持安全車距、任意變換車道等違規(guī)者將由臺灣國道警察局嚴格拍照告發(fā)取締，并得連續(xù)累積處分以確保其他用路人的行車安全。隧道工程原本于2005年底就已經(jīng)完工，但是因為消防及安全演練未完成就要開放通車，而招致當?shù)厣鐣艽蟮呐u聲浪，迫使交通部原本打算于2006年1月19日的通車計劃取消。最后依2004年原始三階段履勘計劃作業(yè)實施勘驗，完成各項防救災演練，并將履勘意見改善完成，在確保安全無虞后才在2006年6月16日下午1時正式開放通車。之后國道5號“石碇至頭城”段（含雪山隧道）已經(jīng)于2007年11月15日開放大客車通行，但限行外側車道。（4）運營狀況2008年5月1日，隧道內速限由50-70km/h提高到60-80km/h，2010年11月1日提高到90km/h。由于雪山隧道僅有雙向4線道（單向僅2車道），預估在10年內容量即會不足。相關部門亦在研議新建平行的北宜直線鐵路，縮短原有宜蘭線之里程作為替代。但在新線開辟前，臺鐵新購傾斜式電聯(lián)車太魯閣號，最高設計行車速度為150km/h，營運速度為130km/h，通過彎道時，可較傳統(tǒng)列車速度提高15-25km/h，臺北至花蓮間原自強號2小時30分的行車時間可縮短為2小時。坪林隧道6.終南山隧道（1）隧道工程背景秦嶺終南山特長高速公路隧道位于國家高速公路網(wǎng)包頭-西安-安康-重慶-北海國道主干線的西安-柞水段，是陜西省公路主骨架的重要組成部分，國家規(guī)劃建設的西部八條省際公路“阿榮旗—北?！本€的重要工程，是西康高速公路的控制性工程和陜西省“十五”期間交通三大標志性工程之一。該隧道穿越秦嶺山脈牛背梁區(qū)段，隧道經(jīng)過地區(qū)為國家級牛背梁自然保護區(qū),地震烈度7度。接線路基寬度24.5m。秦嶺終南山特長高速公路隧道為一次建成的四車道雙洞（分為東線、西線）高速公路隧道，長18.020km，計算行車速度80km/h，建筑限界凈高5m，凈寬10.50m，其中行車道寬2×3.75m；在行車道兩側設0.50m的路緣帶及0.25m的余寬；考慮檢修通行的需要，在隧道內兩側設寬度為0.75m的檢修道，高于路面0.40m。秦嶺終南山特長高速公路隧道與先期建設的西康鐵路秦嶺隧道毗鄰，公路隧道在距鐵路隧道進口南450m西120m處進洞，進口高程為896.9m，西線隧道洞內以2.83km長、0.3%的上坡，11.7km長、1.1%的上坡，接以3.6km長、0.3%的坡度下坡，在小峪街鐵路隧道出口西側30m出洞，出口高程為1025.4m；東線隧道與西線隧道坡度相同。隧道建設總投資約31.93億人民幣，2002年3月開工建設，2007年1月主線建成通車，2008年8月31日，三個隧道通風豎井建成，至此全部工程完成。終南山隧道（2）秦嶺終南山公路隧道的六大亮點eq\o\ac(○,1)是世界第一座最長的雙洞高速公路隧道；eq\o\ac(○,2)是第一座由我國自行設計、自行施工、自行監(jiān)理、自行管理，建設規(guī)模最大的特長高速公路隧道；eq\o\ac(○,3)通風豎井是目前世界直徑最大、深度最大的豎井通風工程；eq\o\ac(○,4)設置了非常完備的監(jiān)控和防災救援系統(tǒng)；eq\o\ac(○,5)在亞洲首創(chuàng)設置了人性化的特殊燈光帶；eq\o\ac(○,6)開發(fā)應用了策略自動生成軟件進行隧道聯(lián)動控制指導。（3）秦嶺終南山公路隧道創(chuàng)造了高速公路隧道建設史上的六項之最eq\o\ac(○,1)是世界上第一座最長的雙洞高速公路隧道。eq\o\ac(○,2)是第一座由我國自行設計、自行施工、自行監(jiān)理、自行管理，綜合技術水平最高的高速公路特長隧道。eq\o\ac(○,3)是目前世界口徑最大、深度最高的豎井通風工程。隧道共設置三座通風豎井，最大井深661米，最大豎井直徑達11.5米，豎井下方均設大型地下風機廠房，工程規(guī)模和通風控制理論屬國內首創(chuàng)，世界罕見，隧道通風豎井被形象地形容為地球上最大的“煙囪”。eq\o\ac(○,4)擁有全世界高速公路隧道最完備的監(jiān)控技術。隧道每125米設置一臺視頻監(jiān)控攝像機，兩洞共有攝像機288臺，是世界上高速公路攝像機安裝最密集的隧道。每250米設置一臺視頻事件檢測器和火災報警系統(tǒng)，對突發(fā)事件采用雙系統(tǒng)全方位自動跟蹤監(jiān)控，并根據(jù)事件類型提供最有效的救援方案；設計水平世界領先，許多關鍵技術屬國內首創(chuàng)。eq\o\ac(○,5)擁有目前世界上高速公路隧道最先進的特殊燈光帶，緩解駕駛員視覺疲勞，保證行車安全。通過不同的燈光和圖案變化，可以將特長隧道演化成幾個短隧道，從而消除駕駛員的焦慮情緒和壓抑心理，為亞洲首創(chuàng)。eq\o\ac(○,6)首次創(chuàng)造性提出策略管理理論，并運用了首套策略自動生成軟件，在高速公路隧道管理理念中處于國際領先水平。對火災、交通事故、養(yǎng)護等方面發(fā)生事件進行自動監(jiān)測和管理，只要發(fā)生一個事件，策略自動生成軟件就會自動生成相應的策略程序進行全方位聯(lián)動指導，保證秦嶺終南山高速公路隧道運營管理的準確性和可靠性。（4）創(chuàng)新點通風技術研究創(chuàng)新點：首次給出符合我國現(xiàn)用車輛CO、VI的基準排放量以及與隧道污染空氣、海拔高度、道路縱坡相關的基準排放量修正系數(shù)，為特長公路隧道確定需風量提供了可靠依據(jù)。首次提出以人體血液中COHb飽和度安全值為限確定洞內CO允許濃度的方法，為合理制定特長公路隧道衛(wèi)生控制標準提供理論根據(jù)，并針對依托工程行車的不同工況給出相應的CO衛(wèi)生控制標準。監(jiān)控技術研究創(chuàng)新點:首次提出了基于安全系數(shù)的特長公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模功能設計法，給出了系統(tǒng)設施配置的原則與方法。考慮交通異常類型、交通量的大小及交通量空間分布情況，提出了雙洞雙車道隧道交通運營的多種工況及相應的應急預案。管理系統(tǒng)研究創(chuàng)新點：基于GIS、VR等信息技術，開發(fā)了特長公路隧道管理系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)隧道管理的立體展示、數(shù)據(jù)聯(lián)動、三維定位和快速查詢。長度大于10km的鐵路隧道挪威洛達爾隧道洛達爾隧道是位于挪威西部地區(qū)的世界最長的公路隧道。隧道位于洛達爾和艾于蘭之間，全長24.51千米，于1995年3月開始動工興建，2000年11月27日正式通車，整個工程項目共耗資約1億美元。挪威國王哈拉爾五世為隧道正式通車剪了彩。過去來往于奧斯陸和卑爾根的車輛不僅要在洛達爾乘三個小時的輪渡穿越洛達爾附近的松恩峽灣，而且還要在洛達爾和艾于蘭之間翻越很長一段地勢非常險峻的山路，并且在冬季冰凍時期禁止通行。洛達爾隧道通車后，奧斯陸與卑爾根之間的行車時間將從以往的14個小時縮短至7個小時，車輛在冬季照常通行無阻。根據(jù)設計，洛達爾隧道每小時通過車輛的能力為400輛。但由于挪威人口較少，這條隧道每晝夜通過的轎車將僅為1000輛。在洛達爾隧道修建期間，共實施了5000多次爆破,這條隧道在挪威布滿山脈和峽灣的地下綿延15英里，是世界上已經(jīng)竣工的最長公路隧道。獨特之處:在沒有窗戶的封閉隧道中連續(xù)行駛20分鐘會讓人感覺乏味，所以心理學家和工程師決定采取措施，維持駕駛員的注意力集中?！耙粋€人在隧道的心理反應是非常重要的……這決定了人們是接受這項設施或者是干脆回避它?！痹?jīng)參與過10個不同的隧道工程的伊利諾大學教授土木與環(huán)境工程教授優(yōu)素?！す呈舱f，“就這條隧道的長度來說，需要一個精心設計的環(huán)境和照明系統(tǒng)。”洛達爾隧道中使用的一些解決方案包括明亮的藍色燈光和微妙的曲線，以吸引司機的注意力。不過，最重要的是該隧道分為幾個不同的部分，打破了整個行駛路線的單調性，給乘客造成一種印象，仿佛他們是在幾個小的隧道中行駛。挪威洛達爾隧道2.圣哥達隧道圣哥達隧道，世界著名隧道之一。在瑞士中南部艾羅洛附近列邦丁阿爾卑斯山中。山口海拔2112米，自古為中、南歐交通要道。鐵路隧道建在海拔1100米處，長14.9公里，建于1970-1980年。從瑞士北方重鎮(zhèn)巴塞爾可直達意大利邊境的基亞索，在國際交通上有很大作用。1968年起，瑞士、意大利合建公路隧道，長16.3公里，八十年代初竣工，是當時世界上最長的公路隧道。（1）建造背景由于瑞士的汽車量增長以及意大利成為一個受歡迎的度假地，因此瑞士決定建造圣哥達隧道.從瑞士北方重鎮(zhèn)巴塞爾可直達意大利邊境的基亞索，在國際交通上有很大作用。這項正在進行的工程將會成為世界上最長的運輸隧道——完工后的長度將超過35英里。要貫通瑞士阿爾卑斯山不是件容易的事，所以完工時間推后了數(shù)年，造價也增加了數(shù)十億歐元。1980年9月5日圣哥達隧道建成?，F(xiàn)在這條隧道是歐洲車輛數(shù)非常大的一條隧道。2001年10月24日兩輛卡車在圣哥達隧道內相撞起火，11人喪身。此后兩個月中圣哥達隧道被封閉。（2）隧道-道路情況圣哥達隧道是瑞士2號高速公路的一部分。這條高速公路從瑞士北部巴塞爾通到意大利邊境上的基亞索。隧道只有一根管道，向雙方運行的車輛在同一根管道中運行，每個方向只有一股道，管道內限速80公里/小時。隧道內必須保持150米車距。（3）特點盡管該地區(qū)屬于山地地形，但通過圣哥達基地隧道的火車在整個行程中幾乎處于同一海拔高度?！叭绻谒淼乐胁渴鸶咚勹F路，保持海拔高度不變是一個必須考慮的重要方面，“哈沙什解釋說。雖然該項目的成本增加了，但是隧道可在促進瑞士，意大利，德國，奧地利和其他許多歐洲國家之間的貿易中發(fā)揮重要作用圣哥達隧道的通車量非常高，隧道兩端往往堵車。相反的，另一條在格勞賓登州的穿越阿爾卑斯山的隧道，圣貝納迪諾公路隧道比圣哥達隧道短和車輛少。但由于那條路比圣哥達隧道的路長，因此要用的總的時間比使用圣哥達隧道長。圣哥達隧道的安全性令人感到擔心，因為它只有一個管道，而每個方向又只有一股道，因此它的安全性比多管道多股的隧道要差。圣哥達隧道3.日本青函海峽隧道日本是世界上較早開始設計建造海底隧道的國家。著名的日本青函隧道就是當前世界上最長的一條隧道，因連接日本本州青森地區(qū)和北海道函館地區(qū)而得名。青函隧道為雙線隧道，全長為53860米，其中海底部分為23300米。青函隧道于1964年開始啟動，歷經(jīng)24年的施工建設，共耗資6890億日元，于1988年3月13日正式投入運營。從青森站和函館站相對發(fā)出，電車從海底通過津輕海峽大概用了30分鐘，從此結束了日本本州與北海道之間只能靠海上運輸?shù)臍v史。青函隧道由3條隧道組成。主隧道全長53.85公里，其中海底部分23.3公里，陸上部分本州一側為13.55公里，北海道一側為17公里。主坑道寬11.9米，高9米，斷面80平方米。除主隧道外，還有兩條輔助坑道：一是調查海底地質用的先導坑道；二是搬運器材和運出砂石的作業(yè)坑道。這兩條坑道高4米、寬5米，均處在海底。工期長達24年，共耗資6890億日元。隧道海底段長23.30公里。最大水深140米，最小覆蓋層厚100米，采用超前導坑和平行導坑法施工，以便提前探明地質情況并作通風、排水和出渣之用。平行導坑與正洞的中線間距30米，兩者之間每隔600米用橫向通道連接。陸上部分本州端長13.55公里，北海道端長17公里，各設3座斜井和1座豎井，由斜井底部開挖位于正洞與平行導坑下方居中的超前導坑。青函隧道施工的艱難程度是令人難以想象的，它經(jīng)歷了一段艱巨的修建歷程。整個青函隧道是由清路隧道、供應隧道和主隧道三部分組成。清路隧道是為進行地質勘探、設置通風設備并排除海水滲入而修建的，供應隧道則負責清路隧道和主隧道的物質供應，這兩條隧道的直徑均為4米。主隧道直徑有11米，用以鋪設鐵路新干線復線和較窄的普通鐵道。主隧道自1971年動工興建以來，由南北兩支各1800名工程技術人員和工人組成的挖掘隊同時鑿進。由于挖掘隊是在28℃的氣溫和80%的濕度下工作，條件極為艱苦，每4小時必須輪換一批人員，所以挖掘進度十分緩慢。這么多年過去了，青函隧道仍對日本有著十分重要的意義，目前日本路當局打算在隧道里鋪設具有大容量的光纖通訊電纜、高壓輸電線、天然氣管道等，以對隧道加以綜合利用，提高經(jīng)濟效益。隨著科技的發(fā)展，世界上建造海底隧道的國家開始增多。海底隧道的優(yōu)勢是顯而易見的，它不但大大縮短了交通距離，行車不必受自然條件的影響，而且海底隧道不占地、不妨礙航行、不影響生態(tài)環(huán)境，是一種非常安全的全天候的海峽通道。對此，中鐵隧道集團有限公司有關負責人介紹說：“采用跨海隧道與修建海上橋梁的方式相比，海底隧道具有全天候通行的特點，具有不破壞航運、不影響景觀、不占地或少拆遷、交通不受大風大霧影響等優(yōu)點，是一種更好的交通設施?！比毡厩嗪５姿淼?.英吉利海峽隧道英吉利海峽隧道也稱為英法海底隧道、歐洲隧道，是一條把英國英倫三島連接往歐洲法國的鐵路隧道，于1994年5月6日開通。它由三條長51km的平行隧洞組成，總長度153km，其中海底段的隧洞長度為3×38km，是世界第二長的海底隧道及海底段世界最長的鐵路隧道。兩條鐵路洞襯砌后的直徑為7.6m,開挖洞徑為8.36-8.78m；中間一條后勤服務洞襯砌后的直徑為4.8m，開挖洞徑為5.38-5.77m。從1986年2月12日法、英兩國簽訂關于隧道連接的坎特布利條約（TreatyofKanterbury）到1994年5月7日正式通車，歷時8年多，耗資約100億英鎊（約150億美元），也是世界上規(guī)模最大的利用私人資本建造的工程項目。（1）建設過程隧道橫跨英吉利海峽，使由歐洲往返英國的時間大大縮短。隧道長度50千米，僅次于日本青函隧道。海底長度39千米。單程需35分鐘。通過隧道的火車有長途火車、專載公路貨車的區(qū)間火車、載運其他公路車輛（像是大客車、一般汽車、摩托車、自行車）的區(qū)間火車。隧道由歐洲隧道技術公司經(jīng)營，但因為隧道建造費用極高，所以債務沉重。這項工程由三條隧道和兩個終點站組成。三條隧道由北向南平行排列，南北兩隧道相距30米，是單線單向的鐵路隧道，隧道直徑為7.6米；中間隧道為輔助隧道，用于上述兩隧道的維修和救援工作，直徑為4.8米。在輔助隧道的1/3和2/3處，分別為兩運營隧道修建了橫向聯(lián)接隧道。當鐵路出現(xiàn)故障時，可把在一側隧道內運行的列車轉入另一隧道繼續(xù)運行，而不中斷整個隧道的運營業(yè)務。在輔助隧道線上，每隔375米，都有通道與兩主隧道相連，以便維修人員工作和在緊急情況下疏散人員。地質鉆探工作從1958年做到1987年，重要的鉆孔達94個。淺層勘探在海底以下150m之內，考慮隧道布置的范圍；深層勘探在海底以下800m之內，主要為評價地震風險提供數(shù)據(jù)。海底鉆探曾采用大型北海石油鉆機，每個鉆孔平均費用約為50萬英鎊。勘探發(fā)現(xiàn)海底有一層泥灰質白堊巖（ChalkMarl)，厚度約30m，飽和容重約23KN/m3，抗壓強度6-9MPa，變形模量800-1600MPa，蠕變系數(shù)φ=1.5，滲透系數(shù)（1-2)×10-7m/s。該巖層抗?jié)B性好，硬度不大，裂隙也較少，易于掘進，隧道線路就布置在它的下部，距海底25-40m。由于巖層的起伏，而隧道要求一定的運行坡度，所以隧道軸線在平面和立面上均呈平坦的W形。工程專家們認為，充分的地質資料和正確的判斷，使歐洲隧道找到了理想的巖層。隧道啟用后，把倫敦至巴黎的陸上旅行時間縮短了一半，3小時即可到達。從倫敦飛到巴黎，航程一般需要3小時左右。而事先還要訂票，經(jīng)隧道乘火車，時間一樣，卻省去不少麻煩。據(jù)英國鐵路當局估算，每年通過隧道的旅客人數(shù)可達1800萬人，貨運可達800萬噸。隧道的開通填補了歐洲鐵路網(wǎng)中短缺的一環(huán)，大大方便了歐洲各大城市之間的來往。英、法、比利時三國鐵路部門聯(lián)營的“歐洲之星”（Eurostar)列車車速達300km/h；平均旅行時間，在倫敦與巴黎之間為3個小時，在倫敦和布魯塞爾之間為3小時10分。如果把從市區(qū)到機場的時間算在內，乘飛機還不如乘‘歐洲之星’快。歐洲隧道還專門設計了一種運送公路車輛的區(qū)間列車，稱“樂謝拖”（LeShuttle）。各種大小汽車都可以全天候地通過英吉利海峽，從而使歐洲公路網(wǎng)也連成了一體。人們稱譽這項工程為“一夢200年海峽變通途”。(2)項目特點eq\o\ac(○,1)先進技術西方傳媒和學術著作都稱歐洲隧道為人類工程史上的一個偉業(yè)。這不僅因為它總長踞世界之冠，為它投入了巨額資金，而且工程量宏大，從歐洲隧道中挖出的土石方計750多萬立方米，相當3座埃及大金字塔的體積；隧道襯砌中用的鋼材，僅法國一邊就相當于3座埃菲爾鐵塔，更重要的是它成功地解決了許多工程技術上的難題。它在技術上的方針是要求可靠、先進。可靠與先進之間不總是統(tǒng)一的，所以它幾乎排除了為隧道工程進行專門的創(chuàng)新設計的可能性，而是采取經(jīng)過試驗的成熟技術，在各個部分精心選取歐美不同國家的標準設計，以確保其高質量和可靠性。將成熟的先進技術在復雜的工程中成功地加以綜合應用，本身就是一種創(chuàng)造，這樣做大大減小了工程風險。這種技術方針和觀念，在中國對高、新技術的呼聲十分高漲和普遍的情況下是有借鑒意義的。如何在權衡技術的先進性與可靠性以及資金、時間的限制之間，找到一個合適的度，是各種項目決策中值得認真研究的。eq\o\ac(○,2)安全設計海底隧道的規(guī)劃設計把施工和運行安全放在極重要的地位。之所以不采用一條大跨度雙線鐵路共用隧洞，是為了減小海底施工的風險和提高運行、維護的可靠性。在兩條單線鐵路洞之間是后勤服務洞，每間距375m設置直徑為3.3m的橫向通道與兩個主洞連接，連接處有防火撤離門。后勤服務洞的主要功能是在隧道全長范圍內提供正常維護和緊急撤離的通道。在接到命令后，它可在90分鐘內將全部人員從隧道和列車中撤到地面。它還是向主洞提供新鮮空氣的通道，并保持其氣壓始終高于主洞，使主洞中的煙氣在任何情況下都不能侵入后勤服務洞。后勤服務洞在施工期是領先掘進的，這為主洞的掘進提供了詳盡的地質資料，對保證安全施工有重要意義。此外，隧道的運輸、供電、照明、供水、冷卻、排水、通風、通訊、防火等系統(tǒng)都充分考慮了緊急備用的要求。eq\o\ac(○,3)技術問題列車在很長的隧洞中高速行駛時會產(chǎn)生壓差和空氣動力阻抗。特別是歐洲隧道列車的阻塞比（列車與隧道斷面之比）很高，如果沒有卸壓管，列車的驅動力需要增加很多。為此隧道沿線每250m設一個2m直徑的卸壓管，從后勤服務洞的頂上跨過，把兩個鐵路主洞連接起來。在設計階段對卸壓管的作用做了許多模型研究，使其有較好的空氣動力效應，并避免在管中產(chǎn)生氣流沖擊。鐵路隧道和列車要承受車輛震動的長期反復荷載。為此鐵道路軌采用了一種稱作“松那飛”（Sonneville)的系統(tǒng)。一系列連續(xù)焊接的鐵軌下面設彈性減振裝置，使車輛在軌道上行駛非常平穩(wěn)。該系統(tǒng)的部件要經(jīng)過多種性能測試，包括經(jīng)歷1000萬次荷載周期的疲勞試驗，以確保系統(tǒng)的可靠性。該隧道還采用一種由鐵路控制中心操縱的“司機臺信號系統(tǒng)”（KabSignal)。這種信號不是在機車外面或軌道旁邊，而是顯示在司機臺的屏幕上。一旦司機對信號沒有作出反應，自動列車保護裝置就會使列車減速，直到停止，保證列車安全行駛。長隧洞掘進時的通風往往是施工中的一個難題。歐洲隧道對空氣循環(huán)的途徑和風機的布置都作了詳細的規(guī)劃和研究。不僅設置通風管，而且也利用隧洞本身作為通風通道，使開挖面的風量達到13.5m3/s，符合社會保障與安全組織和地下工程協(xié)會規(guī)定的通風標準。(3)重大事故eq\o\ac(○,1)火災事件2008年9月11日，英吉利海峽海底隧道發(fā)生火災，在發(fā)生火災2天后，于9月13日開始恢復客運服務，但是仍未達到正常水平?；馂脑斐?4人輕微中毒或受傷，隧道內的交通全部中斷，這種情況將一直持續(xù)到次日早間，大量旅客滯留在法國和英國的車站。此外，兩輛“歐洲之星”列車在火災發(fā)生后返回了起點站，其他列車也被取消。2008年9月13日開始恢復客運服務后，客運列車只能在隧道中一條未受火災影響的軌道上運行，“歐洲之星”列車的班次也因此減少，運行的列車數(shù)量大約是正常時期的60%，而貨運服務9月13日凌晨已完全恢復?；馂陌l(fā)生在距隧道法國出口5公里的地方，一輛貨車因剎車系統(tǒng)過熱而著火，隨后波及了另外兩輛卡車。事故共造成6人輕微中毒，8人受輕傷。英吉利海峽海底隧道曾分別在1996年和2006年發(fā)生過兩起火災，其中1996年的火災造成交通中斷1個月之久。英吉利海峽海底隧道橫穿英吉利海峽最窄處，西起英國東南部港口城市多佛附近的福克斯通，東至法國北部港口城市加來，全長50．5公里，其中海底部分長37公里，1994年5月正式通車。整個隧道由兩條直徑為7．6米的火車隧道和一條直徑為4．8米的服務隧道組成。兩條火車隧道之間相距30米，服務隧道平臥其間?；疖囁淼琅c服務隧道間每隔375米有一橫向通道，用于隧道維修以及發(fā)生事故時緊急疏散乘客。eq\o\ac(○,2)偷渡通道2015年7月27日晚約有2000移民嘗試進入法國加來港歐洲隧道公司營運區(qū)，試圖穿越英法海底隧道前往英國。目前，有一名男子因非法穿越喪生。歐洲隧道公司發(fā)言人表示，有人發(fā)現(xiàn)一些移民在27日午夜和28日凌晨6時間進入隧道營運區(qū)。為此，當?shù)鼐旌徒?00名安保人員被緊急召集以阻止這種行為。在這次非法穿越中，有很多人受傷。公司發(fā)言人稱，“這是過去一個半月來最大規(guī)模的入侵行動?！蹦壳?，這起事件已經(jīng)造成歐洲隧道公司服務嚴重延誤。英國方面的旅客已經(jīng)耽擱約一個小時，而法國的旅客也耽擱了半小時?！丢毩蟆贩Q，當?shù)貢r間周二清晨，一名年齡在25－30歲之間的蘇丹男性移民在試圖進入英法海底隧道時被一輛貨車撞死。警方稱，周一晚上和周二凌晨期間，移民50人一組越過安全圍欄。事實上，歐洲隧道公司每天都面臨著處理試圖偷渡到英國的移民問題，有時候這種穿越會帶來致命傷害。為此，該公司要求英法政府提供補助。法國內政部長伯納德周二在倫敦與英國內政大臣特雷莎·梅就移民問題舉行會談。特雷莎·梅在會后宣布，英國決定提供額外700萬英鎊來加強在英法海底隧道鐵路終點站加來的安保。英吉利海峽隧道5.新關角隧道新關角隧道，作為西格（西寧-格爾木）鐵路二線工程的控制性工程，于2007年11月6日全面開工，采用鉆爆法施工，全長32.645公里，由中鐵第一勘察設計院集團負責設計，新關角隧道設計為兩座平行的單線隧道，設計速度為每小時160公里，兩線間距40米，均位于直線段上共設置了11座斜井（合計15.26公里）及9.8公里的平行導坑輔助正洞掘進，建設總工期為5年，實際將近7年。2014年4月15日，新關角隧道全線貫通。新關角隧道位于青藏鐵路西（寧）格（爾木）段的青海天峻縣境內，平均海拔超過3600米，施工現(xiàn)場地質條件極端復雜。隧道開通后將使火車翻越關角山的時間縮短近2小時，大大提高青藏鐵路的運力。建設歷程：截止2013年4月25日，國內在建最長鐵路隧道、世界高海拔第一長隧新關角隧道正洞完成開挖61382.8米，占設計的94%。3月20日，由中鐵十六局集團一公司承建的青藏鐵路西格二線控制性工程關角隧道4號斜井與5號斜井Ⅱ線實現(xiàn)零誤差貫通，標志著世界高海拔第一鐵路