我国隧道及地下工程近两年的发展与展望
洪开荣
“2014中国隧道与地下工程大会暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会”在召开以来，我国隧道及地下工程建设近两年又取得了长足的发展。
?各领域的隧道总数与总长度快速增长；
?重难点隧道及地下工程建设进展顺利；
?技术上取得许多突破。
1我国隧道及地下工程近两年的发展
1.1主要领域隧道建设进展
1.1.1铁路隧道
截至2015年底，全国在建铁路隧道3784座，总长8692km；规划隧道4384座，总长9345km；运营隧道13411座，总长13038km。2015年新增开通运营铁路隧道1316座，总长2160km，其中，10km以上隧道18座，总长245km。相比2013年，新增铁路运营隧道2337座（总长4099km）。
表1是中国铁路总公司工程设计鉴定中心统计的全国铁路隧道情况汇总。
1.1.2公路隧道
据统计，截至2015年底，我国大陆运营公路隧道14006座，总长12684km；近两年新增运营公路隧道2647座（3079 km）。
1.1.3地铁隧道
截至2015年底，我国大陆已有22个城市开通地铁，拥有97条运营线路，总里程2934 km；在建126条线路，总里程达3000多km。截至目前，大陆已有43个城市获批修建地铁，规划总里程达12000km。
1.1.4水工隧洞
根据“国家172项引水工程建设计划”，近年来新建水工隧洞数量持续增加，市水源地引水隧洞（31.570km）、北疆供水工程喀双隧洞（283.270km）、东北引松供水隧洞等水工隧洞相继开工建设。
1.2 重难点工程
1.2.1青藏铁路关角隧道
青藏铁路关角隧道全长32.645 km，是世界高海拔第一长隧，也是国已运营的最长铁路隧道。工程于2007年11月6日全面开工，采用钻爆法施工，2014年4月15日全线贯通，2014年12月25日正式通车。
通过断裂带大变形控制技术、岩溶裂隙水综合处理技术、斜井中隔板分割风道施工通风技术、钻爆法斜井皮带机出碴技术、特长隧道运营通风技术、特长隧道防灾救援疏散与通风技术等一系列关键技术，克服了施工过程中遇到的诸多技术难题，在特长隧道的修建技术上取得了重大突破。
1.2.2兰新高铁祁连山隧道
祁连山隧道长9490m，隧道轨面海拔高程3607.4m，为双线铁路隧道。隧道长距离穿越碎屑流地层，碎屑流是一种罕见的地质现象，俗称地下泥石流（图见下页），施工极为困难，风险极高。
祁连山隧道于2014年12月26日建成通车，是世界拔最高的高速铁路隧道，被誉为“世界高铁第一隧”。
1.2.3兰渝铁路木寨岭隧道
兰渝铁路木寨岭隧道长19.1 km，为双洞单线分离式特长隧道。隧道地质条件极其复杂，经过包括区域性大断层在的11条断裂带，高地应力软岩地段占全隧长度的84.5%，最应力27.16MPa，处于高地应力区域，被称为“全国铁路高风险隧道之最”。
隧道围岩不仅变形大，且变形快，流变性强，极易坍塌，被国外专家称为“中国之最，世界罕见”，为全线唯一动态设计、动态施工的隧道项目，于2016年7月18日贯通。
1.2.4港珠澳大桥沉管隧道
港珠澳大桥沉管隧道全长5.664 km，最大水深44 m，由33节沉管对接而成，包括28节直线段沉管和5节曲线段沉管。港珠澳大桥海底隧道是我国第一条外海沉管隧道，也是世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道，被誉为交通工程中的“珠穆朗玛峰”。预计到2017年上半年港珠澳大桥海底隧道将实现全线贯通。
管节制作布置
▲ 管节沉放
1.2.5超长引水隧洞
引松供水隧洞（69.855 km ）、引汉济渭输水隧洞（98.3 km）等输水隧洞，采用TBM与钻爆法联合施工。目前，各工程均处于建设阶段。
1.2.6三阳路长江隧道
三阳路长江隧道全长4.6km（江中段长约2.59 km），是世界上首条公铁合建的水下盾构法隧道。采用2台直径为15.76 m的泥水盾构施工，盾构于2016年4月始发。
我国隧道及地下工程近两年的发展与展望 洪开荣 “2014中国隧道与地下工程大会暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会”在召开以来，我国隧道及地下工程建设近两年又取得了长足的发展。 ?各领域的隧道总数与总长度快速增长； ?重难点隧道及地下工程建设进展顺利； ?技术上取得许多突破。 1我国隧道及地下工程近两年的发展 1.1主要领域隧道建设进展 1.1.1铁路隧道 截至2015年底，全国在建铁路隧道3784座，总长8692km；规划隧道4384座，总长9345km；运营隧道13411座，总长13038km。2015年新增开通运营铁路隧道1316座，总长2160km，其中，10km以上隧道18座，总长245km。相比2013年，新增铁路运营隧道2337座（总长4099km）。 表1是中国铁路总公司工程设计鉴定中心统计的全国铁路隧道情况汇总。 1.1.2公路隧道 据统计，截至2015年底，我国大陆运营公路隧道14006座，总长12684km；近两年新增运营公路隧道2647座（3079 km）。 1.1.3地铁隧道 截至2015年底，我国大陆已有22个城市开通地铁，拥有97条运营线路，总里程2934 km；在建126条线路，总里程达3000多km。截至目前，大陆已有43个城市获批修建地铁，规划总里程达12000km。 1.1.4水工隧洞 根据“国家172项引水工程建设计划”，近年来新建水工隧洞数量持续增加，市水源地引水隧洞（31.570km）、北疆供水工程喀双隧洞（283.270km）、东北引松供水隧洞等水工隧洞相继开工建设。 1.2 重难点工程 1.2.1青藏铁路关角隧道 青藏铁路关角隧道全长32.645 km，是世界高海拔第一长隧，也是国已运营的最长铁路隧道。工程于2007年11月6日全面开工，采用钻爆法施工，2014年4月15日全线贯通，2014年12月25日正式通车。
“2014中国隧道与地下工程大会暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会”在杭 州召开以来，我国隧道及地下工程建设近两年又取得了长足的发展。 ?各领域的隧道总数与总长度快速增长； ?重难点隧道及地下工程建设进展顺利； ?技术上取得许多突破。 1我国隧道及地下工程近两年的发展 1.1主要领域隧道建设进展 1.1.1铁路隧道 截至2015年底，全国在建铁路隧道3784座，总长8692km；规划隧道4384座，总长 9345km；运营隧道13411座，总长13038km。2015年新增开通运营铁路隧道1316座，总长 2160km，其中，10km以上隧道18座，总长245km。相比2013年，新增铁路运营隧道2337座 （总长4099km）。 表1是中国铁路总公司工程设计鉴定中心统计的全国铁路隧道情况汇总。 1.1.2公路隧道 据统计，截至2015年底，我国大陆运营公路隧道14006座，总长12684km；近两年新增运营公路隧道2647座（3079km）。 1.1.3地铁隧道 截至2015年底，我国大陆已有22个城市开通地铁，拥有97条运营线路，总里程2934km；在建126条线路，总里程达3000多km。截至目前，大陆已有43个城市获批修建地铁，规划总里 程达12000km。 1.1.4水工隧洞 根据“国家172项引水工程建设计划”，近年来新建水工隧洞数量持续增加，兰州市水源地引 水隧洞（31.570km）、北疆供水工程喀双隧洞（283.270km）、东北引松供水隧洞等水工隧洞相继 开工建设。 1.2重难点工程 1.2.1青藏铁路关角隧道 青藏铁路关角隧道全长32.645km，是世界高海拔第一长隧，也是国内已运营的最长铁路隧道。工程于2007年11月6日全面开工，采用钻爆法施工，2014年4月15日全线贯通，2014年12月
《隧道与地下工程》复习思考题 1．隧道工程的调查包括哪些内容？其中地形地质调查的内容是什么？各勘察阶段采用什么勘察方法？ （1）包括施工前调查和施工中调查。其中施工前调查包括地形地貌及地质调查、气象调查、环境调查、施工条件调查以及与工程有关的政策法规调查等。 施工中调查是在隧道建设过程中，随着开挖掘进的进行，对开挖暴露出的地质体进行实际勘察。（2）地形地质调查分为初勘和详勘两个阶段。初勘是查明工程论证区域的地形地貌条件、地质体的物质组成、地质构造特征、物理化学地质现象等地质背景，以及与工程建设的关系。详勘除了包括初勘的内容外，还应详细调查工程部位岩体的结构特征，如岩体的完整性，节理裂隙的发育及分布特征等，为技术设计中的围岩分级提供依据。 （3）初勘采用实地踏勘、测绘，并开展必要的勘探工作。详勘采用大比例尺工程地质测绘、钻探、工程物探以及必要的测试和实验等多种方法进行综合分析。 2．隧道工程总体设计的基本原则是什么？总体设计都包括哪些内容？ （1）在各项调查基础上综合分析对比隧道各线路方案，提出优化设计方案。在复杂不良地质条件下，长大隧道尽量避开不良地质地段，中短隧道可服从道路总体路线走向。在满足隧道功能和结构受力良好的前提下确定经济合理的断面形状。隧道的平、纵线型应与两端衔接的引线道路线型相协调。选择合理通风、照明方式。对隧道内外防排水系统、消防给水系统、辅助通道、管理设施等作全面综合考虑。当隧道工程建设与周围建筑物互有影响时，应在设计和施工中采取必要的措施。 （2）总体设计包括隧道定位设计，洞口位置选择，隧道平面线形设计，隧道纵断面线形设计，隧道净空及建筑限界。 3．在隧道选线设计中，是不是线路越短越好？为什么? （1）不是，路线短的地方往往是沟谷地方，地质条件差，通常有断层破碎带或软弱岩层发育，也会有地下水汇集，作为隧道的围岩其稳定性往往较差。 4．隧道轴线方向的确定（选择）应考虑哪些问题？应如何选择洞口的位置？ （1）地应力场和地质结构面，从地应力角度看，当隧道轴线与最大主应力方向水平投影的夹角为15°~30°时，稳定性较好，且隧道轴线设计应尽量垂直最发育的结构面，即最大主应变面。 （2）不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处。避开不良地质地段。不破坏或少破坏山体坡面。 进出口洞口线路宜与地形等高线正交。洞口标高应高于洪水位家波浪高度。边坡和仰坡均不宜开挖过高。隧道穿过悬崖陡壁时要注意岩壁的稳定性。洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时，设置桥梁或涵洞。可利用弃渣有计划有目的的改造洞口场地。洞口地段埋深较浅，应考虑附近地面建筑物、地下埋设物对隧道的影响及对策。 根据地形地质条件，考虑边坡仰坡的稳定，结合洞外有关工程及施工难易程度，本着早进晚
土木工程概论 第十章隧道工程及地下工程 简述 当今世界，人类正在向地下、海洋和宇宙开发。向地下开发可归结为：地下资源开发、地下能源开发和地下空间开发三个方面。地下空间的利用也正由“线”的利用向大断面、大距离的“空间”利用进展。 20世纪80年代国际隧道协会（ITA）提出“大力开发地下空间，开始人类新的穴居时代”的口号。顺应于时代的潮流，许多国家将地下开发作为一种国策，如日本提出了向地下发展，将国土扩大十倍的设想。从某种意义上来讲，地下空间的利用历史是与人类文明史相呼应的，它可以分为四个时代： 第一时代从出现人类至公元前3,000年的远古时期。人类原始穴居，天然洞窟成为人类防寒暑、避风雨、躲野兽的处所。 第二时代从公元前3,000年至5世纪的古代时期。埃及金字塔、古代巴比伦引水隧道，均为此时代的建筑典范。我国秦汉时期的陵墓和地下粮仓，已具有相当技术水准和规模。 第三时代从5世纪至14世纪的中世纪时代。世界范围矿石开采技术出现，推进了地下工程的发展。 第四时代从15世纪开始的近代与现代。欧美产业革命，诺贝尔发明黄色炸药，成为开发地下空间的有力武器。日本明治时代，隧道及铁路技术开始引进并得到发展。 我国地下空间的开发和利用始于60年代。1965年北京建设地下铁道。一期工程自北京站至苹果园，24.17km，明挖法施工。二期工程为环线，于老城墙下修建，16.1km，浅埋明挖法施工。复兴门地铁车站及折返线，位于建筑物与地下管线密集的街区，采用了浅埋明挖法施工。60年代上海修建打浦路水底公路隧道。70年代，我国修建了大量地下人防工程，其中相当一部分目前已得到开发利用，改建为地下街、地下商场、地下工厂和贮藏库。80年代上海建成延安东路水底公路隧道，全长2,261m，采用直径11.3m的超大型网格水力机械盾构掘进机施工。自1984年开工，1989年5月竣工通车，建成了当时世界第三条盾构法施工的长大隧道。同一时期，上海还建成电缆隧道及其它市政公用隧道等20余条，总长达30余km。1985年至1987年，上海建成黄浦江上游引水隧道一期工程，日引用量达230万t，社会效益十分显著。人民广场地下车库的建成，其平面尺寸达176×146m，深11m。广州地铁、南京地铁等在此一时期进入设计与施工准备阶段，宁波开始了水底公路隧道的修建工作。90年代以来，我国城市地下的交通与市政设施加快了修建速度。上海地铁1号线，地铁2号线已相继开通。我国地下空间开发利用的网络体系已开始建设，多在地表至－30m以内的浅层修筑地下工程。可以预见随着经济的发展，我国地下工程将进入蓬勃发展的时期。 现代地下工程发展迅速，各种典型工程著名浩瀚。世界已有数百个城市修建了地下铁路，我国大瑶山铁路隧道，长14,295m，历时6年建成；日本青函隧道，长53,850m，从规划到建成，历时半个世纪；英法海峡隧道，长50km，海底长度37km，历时7年建成；日韩隧道，长250km，采用分段施工方案，其调查斜井已于1986年底动工。著名的公路隧道，如穿越阿尔卑斯山、连接法国和意大利的勃朗峰隧道和连通日本群马县和新泄县的关越隧道，它们的长度均超过10km。各类地下电站迅速增长，其中地下水力发电的数目，全世界已超过400座，其发电量达45亿瓦以上。地下电站的建设是个十分庞大的地下工程。原苏联的罗戈水电站，土石方量510万立方米，混凝土用量160万立方米，开凿的隧道、硐室294个，总长度达62km。世界各国修建了大量的地下贮藏室，其建造技术得到不断革新。目前城市地下空间的开发利用，已经成为城市建设的一项重要内容。一些工业发达国家，逐渐将地下商业街、地下停车场、地下铁道及地下管线等结为一体，成为多功能的地下综合体。 第一节隧道工程 公路隧道 隧道是修筑在地面下的通路或空间，但孔径太小，属于所谓管道范畴的除外。1970年经合组织（OECD）的隧道会议对隧道所下的定义为：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸，修筑的断面积大于2的洞室。
隧道及地下工程“设计”类毕业设计指导书 1 设计原则及有关技术指标 1.1主要构件设计使用年限为100年。根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求，采取有效措施，保证结构强度、刚度，满足结构耐久性要求。 1.2 根据工程地质和水文地质条件，结合周围地面建筑物、地下构筑物状况，通过对技术、经济、环保及使用功能的综合比较，合理选择结构形式。 1.3结构设计应满足施工、运营、环境保护、防灾等要求。 1.4 结构的净空尺寸除应满足建筑限界要求外，尚应考虑施工误差、测量误差、结构变形和沉陷等因素。 1.5 断面形状和衬砌形式应根据工程地质及水文地质、埋深、施工方法等条件，从地层稳定、结构受力合理和环境保护等方面综合确定。 1.6隧道结构按结构“破损阶段”法，以材料极限强度进行设计。 1.7 施工引起的地层沉降应控制在环境条件允许的范围内。 1.8 隧道建设应尽量考虑减少施工中和建成后对环境造成的不利影响。 1.9设计中除参照本指导书外，尚应符合《铁路隧道设计规范》或《地铁设计规范》等相关国家现行的有关强制性标准的规定。 1.10隧道主体工程等级为一级、防水等级为二级，耐火等级为一级。 1.11隧道结构的抗震等级按二级考虑，按抗震烈度8度设防。 1.12 结构设计在满足强度、刚度和稳定性的基础上，应根据地下水水位和地下水腐蚀性等情况，满足防水和防腐蚀设计的要求。当结构处于有腐蚀性地下水时应采取抗侵蚀措施，混凝土抗侵蚀系数不低于0.8。 1.13 在永久荷载基本荷载组合作用下，应按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响进行结构构件裂缝验算。二类环境混凝土构件的裂缝宽度(迎土面)应不大于0.2mm，一类环境(非迎土面及内部混凝土构件)混凝土构件的裂缝宽度均应不大于0.3mm。当计及地震、人防或其它偶然荷载作用时，可不验算结构的裂缝宽度。 1.14 混凝土和钢筋混凝土结构中用混凝土的极限强度应按表1-1采用。区间隧道衬砌采用钢筋混凝土时其混凝土强度不应低于C30。 表1-1 混凝土的极限强度(MPa)
《隧道与地下工程》测试题 1、隧道轴线的选择应考虑地应力和地质结构面的影响，不正确的隧道轴线设计是： A．隧道轴线设计应该与最大水平主应力方向夹角大于60°； B．隧道轴线设计应与最大水平主应力方向夹角为15°~30°； C．隧道轴线设计应与主要结构面尽量垂直； D．隧道轴线设计应与主要结构面平行。 2、在褶皱地层中建造隧道，隧道的位置应选择在： A．向斜的核部；B．背斜的核部；C．向斜或背斜的两翼；D．背斜的核部比向斜的核部好。 3、在隧道洞口位置的设计中，错误的选择是： A．洞口应尽量设在沟谷低洼处，这样可缩短隧道长度； B．洞口应避开断层、滑坡、崩塌等不良地质地段； C．进出洞口线路宜与地形等高线正交。 D．洞口位置的高程应高于最高洪水位。 4、在隧道纵断面线形设计中，正确的设计应该是： A．隧道纵断面线形设计应采用平坡； B．隧道纵坡坡度一般情况下应不小于0.2%，不大于5%； C．隧道纵坡坡度一般情况下应大于0.3%，小于3%； D．对于长大隧道考虑到施工期间有利于排水，应选择“人”字型双向坡的纵断面线形设计。 5、通常所说的新奥法“三大支柱”是指： A．信息化施工，反分析法，复合式衬砌；B．信息化设计，喷锚支护，控制爆破； C．控制爆破，围岩压力量测，复合式衬砌；D．喷锚支护，光面爆破，监控量测。 6、我国铁路隧道围岩分级中，根据声波波速对围岩分级时，V p=3200m/s是几级围岩？ A．Ⅰ级，B．Ⅱ级，C．Ⅲ级，D．Ⅳ级 7、在两步分级法中，修正系数K1、、K2、、K3分别代表的是： A．K1隧道的埋深，K2隧道的跨度，K3隧道的断面形状； B．K1结构面的类型及规模，K2结构面的产状，K3地下水发育状况； C．K1地下水条件，K2主要结构面的产状，K3地应力状态； D．K1声波波速，K2 RQD指标，K3隧道的规模。 8、深埋隧道与浅埋隧道的划分界限Z n等于： A．（1~2）倍的隧道跨度，B．（1.5~2.5）倍的围岩压力计算高度 C．（2~3）倍的隧道跨度，，D．（2.0~2.5）倍的围岩压力计算高度， 9、关于隧道的围岩压力，下列哪些观点是正确的？ A．浅埋隧道的围岩压力随埋深增大而增大；
《浙江大学优秀实习总结汇编》 地下工程与隧道工程技术岗位工作实 习期总结 转眼之间，两个月的实习期即将结束，回顾这两个月的实习工作，感触很深，收获颇丰。这两个月，在领导和同事们的悉心关怀和指导下，通过我自身的不懈努力，我学到了人生难得的工作经验和社会见识。我将从以下几个方面总结地下工程与隧道工程技术岗位工作实习这段时间自己体会和心得： 一、努力学习，理论结合实践，不断提高自身工作能力。 在地下工程与隧道工程技术岗位工作的实习过程中，我始终把学习作为获得新知识、掌握方法、提高能力、解决问题的一条重要途径和方法，切实做到用理论武装头脑、指导实践、推动工作。思想上积极进取，积极的把自己现有的知识用于社会实践中，在实践中也才能检验知识的有用性。在这两个月的实习工作中给我最大的感触就是：我们在学校学到了很多的理论知识，但很少用于社会实践中，这样理论和实践就大大的脱节了，以至于在以后的学习和生活中找不到方向，无法学以致用。同时，在工作中不断的学习也是弥补自己的不足的有效方式。信息时代，瞬息万变，社会在变化，人也在变化，所以你一天不学习，你就会落伍。通过这两个月的实习，并结合地下工程与隧道工程技术岗位工作的实际情况，认真学习的地下工程与隧道工程技术岗位工作各项政策制度、管理制度和工作条例，使工作中的困难有了最有力地解决武器。通过这些工作条例的学习使我进一步加深了对各项工作的理解，可以求真务实的开展各项工作。 二、围绕工作，突出重点，尽心尽力履行职责。 在地下工程与隧道工程技术岗位工作中我都本着认真负责的态度去对待每项工作。虽然开始由于经验不足和认识不够，觉得在地下工程与隧道工程技术岗位工作中找不到事情做，不能得到锻炼的目的，但我迅速从自身出发寻找原因，和同事交流，认识到自己的不足，以至于迅速的转变自己的角色和工作定位。为使自己尽快熟悉工作，进入角色，我一方面抓紧时间查看相关资料，熟悉自己的工作职责，另一方面我虚心向领导、同事请教使自己对地下工程与隧道工程技术
国内外隧道及地下工程的发展现状法国、英国、瑞士、奥地利、挪威、日本等发达国家，在21世纪已建成一批特长隧道，还有许多特长隧道在建设或在规划中.21世纪前10年中，我国将有总长155km以上的公路隧道要投入建设，3km以上的特长隧道有数十座.在建和拟建的铁路中隧道含量很大，特长隧道数量很多.北京、上海、广州、深圳、南京、天津将投入巨资构建城市轨道交通网络.厦门将建一个可以全天候进出厦门岛的海底隧道’ 广东计划在深圳与珠海间建设一条30多公里长的海底隧道，还有拟建的6大跨海隧道’ 我国已建成通车的铁路、公路隧道有95 00余座，总延长5200多公里;在建的铁路、公路隧道项目也很多，单是长度在10公里以上的隧道就有十多座;输水输气的隧道工程规模也很大;有已建成的和在建的LPG储油储气工程;已通车的城市地铁隧道总延长有200多公里;下穿江河及湖泊的各类用途的隧道已有十多条; 在隧道及地下工程技术上我们有了较大的进步，克服了许多不良地质难题，甚至在地质禁区也能成功地建成隧道，形成了门类齐全的工法技术。更可贵的是有了相当数量的隧道及地下工程建设的管理技术骨干和专业设计、施工队伍。但是，我们也应该看到发展中所存在的间题和不足，尤其是在隧道及地下工程技术的运用程度和建设管理水平上与先进国家相比，还有较大的差距。譬如工程决策缺乏长远的和全面的考虑，缺少环境保护和工程经济的合理比较;产业化程度低，施工机具、设备和建筑材料品种稀少、品质低劣;大型施工专用设备如盾构机、TBM掘进机、液压凿岩台车及其关键配件等仍依赖于从国外进口;建设管理十分落后，表现为工程质量水平不
高，质量稳定性差，施工安全没有保证，人身事故率高;施工队伍专业化水平低，尤其施工现场上较高素质的管理技术人才奇缺，施工机械化水平、信息化水平普遍较低。这些与国家快速发展的经济形势对隧道及地下工程建设的需求是不相适应的。 1）我国交通隧道的建设有3个非常明显的趋势：一是需修建的长隧道越来越多，长度越来越长；二是以隧道方式跨越江、河、湖、海水域的工程越来越多；三是城市隧道和地下铁道的建设将迎来高潮. 3）在隧道施工技术方面，从20世纪六七十年代钢钎大锤作业的施工方法，到80 年代推广应用“新奥法”， 20世纪末又引进了大型隧道掘进机（TBM），从液压凿岩台车的应用到隧道掘进机的引进，以及在地铁隧道和城市隧道中广泛采用盾构法，隧道施工技术有了很大进步，有些方面达到甚至超过了国际先进水平# 4）在隧道施工中，较为广泛地采用“新奥法”原则的矿山法技术改进和发展方向是：提高开挖成洞速度；提高应变能力，降低工程成本；改善施工作业环境条件和安全技术# 隧道掘进机和盾构施工方法具有施工速度快、隧道成型好、机械化强度以及周边环境影响小等显著优点# 沉管隧道适用于水底地形平坦、水深及跨度不太大的情况，在我国也将逐渐得到应用. 21世纪我国交通隧道的建设和隧道施工技术必将有一个新的更大的发展.
第一章 隧道：隧道是地下工程的一个重要分支，它是铁路、道路、水渠、各类管道（给排水、供电、供热、供气、动力及通信电缆等）遇到岩土、水体等障碍物时开凿的穿过山体或水体的内部通道，是“生命线”工程。 灾害：所谓灾害，一般指那些可以造成人畜伤害和物质财富毁损的自然或社会事件，它们源于天体、地球、生物圈、等方面以及人类自身的失误，形成超越本地区防救力量的大量伤亡和物质的毁损。 自然灾害成因：(1)由大气圈变异活动引起的气象灾害和洪水；(2)由水圈变异活动引起的海洋灾害及海岸带灾害； (3)由岩石圈变异活动引起的地震及地质灾害；(4)由生物圈变异活动引起的农、林、病虫、草、鼠害；(5)由人类活动引起的自然灾害。 自然灾害的分类：（1）气象灾害；（2）海洋灾害；（3）洪水灾害；（4）地质灾害；（5）地震灾害；（6）农作物灾害；（7）森林灾害。 地下工程常遇灾害：（1）自然灾害（气象灾害、地震灾害、地质灾害）；（2）人为灾害（战争灾害、运营事故、工程事故）。第二章 风险的属性：（1）自然属性； （2）社会属性；（3）经济属 性。 风险的特征：（1）客观性；（2） 普遍性；（3）随机性；（4）规 律性；（5）动态性。 工程的可靠性：工程结构在规 定的时间内，在规定的条件 下，完成预定功能的概率。 地铁运营中引起事故的原因： （1）运营设备、线路老化短 路引起的火灾；（2）年久失修， 隧道地下工程渗漏、断裂、沉 降、倒塌；（3）操作失误，引 发列车追尾、出轨。 风险损失：风险损失是指风险 事故发生后所产生的一系列 问题，由于风险分析是事前进 行，风险损失的分析就带有预 测成分。 第三章 地下工程内部火灾特点：（1） 氧含量急剧下降；（2）温度 急剧升高；（3）产生烟气量大， 火灾的危害大；（4）散热条件 差，浓烟难以排出；（5）人 员疏散困难；（6）灭火救援 难。 地下工程的火灾易发地点： （1）长隧道；（2）地形较复 杂隧道；（3）容易形成低扩散 区的隧道。 地下工程火灾的原因：（1）违 反电气安装和使用的安全规 定进行操作；（2）电气焊割； （3）吸烟及用火不慎；（4） 线路过负荷；（5）爆炸所引起 的火灾；（6）人为纵火或恐怖 袭击；（7）列车故障或管理不 善引发的铁路隧道火灾。 建筑消防系统作用：为建筑物 的火灾预防和火灾扑救建立 一套完整、有效的保障体系， 以提高建筑物的安全水平。 第四章 地震：地震是一种由于地球内 部物质快速运动或人为爆破 造成地面震动的自然现象。
明挖法【open cut method】指的是先将隧道或者建筑地下室部位的岩(土)体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的施工方法。明挖法的优点具有施工简单、快捷、经济、安全，城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。其缺点是对周围环境的影响较大。 明挖法的关键工序是：降低地下水位，边坡支护，土方开挖，结构施工及防水工程等。其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。主要有： (1)放坡开挖技术。 适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。基坑应自上而下分层、分段依次开挖，随挖随刷边坡，必要时采用水泥粘土护坡。 (2)型钢支护技术。 一般使用单排工字钢或钢板桩，基坑较深时可采用双排桩，由拉杆或连梁连结共同受，也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。 (3)连续墙支护技术。 一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽，也可采用多头钻和切削轮式设备成槽。连续墙不仅能承受较大载荷，同时具有隔水效果，适用于软土和松散含水地层。 (4)混凝土灌注桩支护技术。 一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。钻孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成桩。支护可采用双排桩加混凝土连梁，还可用桩加横撑或锚杆形成受力体系。 (5)土钉墙支护技术。 在原位土体中用机械钻孔或洛阳铲人工成孔，加入较密间距排列的钢筋或钢管，外注水泥砂浆或注浆，并喷射混凝土，使土体、钢筋、喷射混凝土板面结合成土钉支护体系。(6)锚杆(索)支护技术。 在孔内放入钢筋或钢索后注浆，达到强度后与桩墙进行拉锚，并加预应力锚固后共同受力，适用于高边坡及受载大的场所。 (7)混凝土和钢结构支撑支护方法。 依据设计计算在不同开挖位置上灌注混凝土内支撑体系和安装钢结构内支撑体系，与灌注桩或连续墙形成一个框架支护体系，承受侧向土压力，内支撑体系在做结构时要拆除。适用于高层建筑物密集区和软弱淤泥地层。 特定条件下，如城市中修建地铁，因街道狭窄，不允许长期封闭地面交通；邻近有高层建筑物；水文地质条件复杂，不允许因开挖范围过大而引起沉陷等，可采用地下连续墙法施工。为了保证施工正常而顺利地进行，有时还需要完成下列重要辅助工作： ①坑壁支护 直壁式基坑必须进行支护。在岩石地层和一般粘土地层中，通常采用木支撑支护，有时可配合用锚杆支护。在不稳定含水松软地层中施工时，常用板桩支护，根据具体情况选用工字钢或钢板桩。当基坑较大,不便于架设横撑时,可用土层锚杆代替。 ②施工防排水 其目的是力求使地表水和地下水不流入基坑中，以保持坑壁的稳定和创造良好的施工条件。在基坑开挖之前，必须在其周围开挖排水沟拦截地表水。在含水地层中施工时，根据水文地质条件，可选用集水坑水泵抽水、井点降水、钢板桩围堰、压浆堵水或冻结法等施工防排水方法。 暗挖法 隧道及地下建筑工程施工时，须先开挖出相应的空间，然后在其中修筑衬砌。施工方法的选择，应以地质、地形及环境条件以及埋置深度为主要依据，其中对施工方法有决定性影响的是埋置深度。埋置较浅的工程，施工时先从地面挖基坑或堑壕，修筑衬砌之后再回填，这就
2009年复试整个复试大致分为4个部分：专业笔试100分，英语笔试50分，英语面试50分，综合面试150分，总共350分。算总成绩时和初试成绩直接相加，也就是说如果你初试考了350，复试300的话就是650的总分。 地下系的复试一天搞定。09年是这样的，早上8：30——9：30专业笔试，9：30到10点英语笔试，10点后开始分组进行综合面试（安排了先后顺序），英语面试是自己有空时去就行了（自己排队）。 虽说笔试有两门，但是卷子是一起发下来的，10点一起收上去，时间分配就是自己把握了。我们是在地下系201考试的，题目很主观。专业笔试是5道问答题，没有其他题型，没有计算题。考察范围不仅在《地下建筑结构》那本书上，土力学也涉及的。今年的专业笔试内容大概涉及这几个内容：荷载结构法和地层结构法、三种土压力、土的三个模量、弹性抗力及其计算理论、围岩压力、自重应力和构造应力，复合衬砌。提问形式都是：说说XX 和XX的区别和联系，简述XX是什么及其确定方法，什么是XX以及它们各自的意义。英语笔试是发了一篇文章让翻译。今年的英语笔试不是专业方面的，是关于汽车和计算机技术对于社会的推动作用。文章总体来说比较简单，比考研翻译简单多了，也用不着刻意去练习。这两门考试时间一共一个半小时，英语要写半个小时，字写得快的比较有优势。 再说面试。先说英语面试，整个过程大概5分钟。进门后老师会让你自我介绍一下，大概一分钟（其实我觉得只说了30秒）。大概就说说名字，学校，家乡和考研原因就差不多了。然后老师会问你一些问题，问得比较多的是对于家乡的隧道和地下建筑有哪些了解，家乡的土层和上海的土层有什么区别，以及读研的打算，可能会设计到一些专业的词汇。英语面试的主要目的是考察听力和口语，答的对错不太重要的，这个提高起来比较慢。然后说说综合面试，大概15-20分钟。进屋后老师会先看你的成绩表（看你成绩表的是面试组组长），然后开始提问。我今年回答的问题比较简单，都是毕业设计相关的。整个气氛比较严肃，老师们面试一天很辛苦的，所以看上去比较累。面试中有人会把你们的对话记录下来，老师手中也有表格边提问边打分。20分钟后结束。 成绩第二天10点就贴在岩土楼7楼那了，按总成绩排名。2009年是1-28名工学硕士（录取），29-38名工程硕士（录取），39-45名的就只有调剂了（淘汰）。以上没算上保研的。 接下来谈谈我的复试经验吧。 相信大家开始准备复试时都比较迷茫，不知道该复习什么。我先说下我觉得应该准备的基本资料：《地下建筑结构》（这个没什么悬念），《土力学》（很重要的），《隧道工程》（图书馆里有，去借吧）。其他的还有：《弹性力学》，《土木工程监测技术》。英语资料大家可以在网上搜索“岩土工程英语词汇”可以找到很多，挑一些基本的看看就行了。 笔试的复习： 复试考纲上虽然只说了考察《地下建筑结构》这本书，但《土力学》也是基本上都会考的。地下建筑结构重点在于前5章，特别是第二章和第四章，后六章考得比较少，但还是要看看的，主要是挡土结构和支护结构，笔试不考面试也会问的。土力学也是主要考察各种基本概念，比如土的三种模量，三种土压力，有效应力，地下水对土压力的影响等等。隧道工程里重要的主要是复合衬砌，其原理和支护方法是可能考的，比如锚杆和喷射混凝土的作用
我国隧道及地下工程发展现状与展望徐锐 发表时间：2018-04-08T10:27:14.980Z 来源：《建筑科技》2017年第24期作者：徐锐[导读] 本文首先对我国隧道及地下工程近两年的发展进行了简要概述，详细探讨了近年来隧道及地下工程的技术发展与创新，旨在促进我国隧道及地下工程的快速发展。 徐锐 天津市市政工程设计研究院天津 300392 摘要：随着我国经济的迅速发展、城市人口也随之急剧增长，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已成为必然趋势，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。本文首先对我国隧道及地下工程近两年的发展进行了简要概述，详细探讨了近年来隧道及地下工程的技术发展与创新，旨在促进我国隧道及地下工程的快速发展。 关键词：隧道；地下工程；发展现状；展望 随着国民经济建设的发展，我国隧道和地下工程的建设规模和科学技术水平，在最近十几年有了飞速的发展：成功地修建了一大批长度长、断面大、工程地质和水文地质条件十分复杂的隧道工程；施工机械化和施工技术水平有了提高；城市隧道工程和地下空间的利用有了新的进展；工程地质先进勘探技术的应用有了突破；地下工程设计理论和计算方法有所前进。这些成就缩短了我们与国际水平的差距。 1 我国隧道及地下工程近两年的发展 1.1主要领域的隧道建设进展情况 1.1.1铁路隧道 截至2015年底，全国在建铁路隧道3 784座，总长8 692 km；规划隧道 4 384座，总长9 345 km；运营隧道13 411座，总长13 038 km o 2015年新增开通运营铁路隧道1 316座，总长2 160 km，其中10 km以上隧道18座，总长245 km。表1是中国铁路总公司工程设计鉴定中心统计的全国铁路隧道情况汇总。相比2013年，新增铁路运营隧道2 337座（总长4 099km）。 1.1.2公路隧道 据统计，截至2015年底，我国大陆运营公路隧道14 006座，总长12 684 km；近两年新增运营公路隧道2 647座（3 079 km）。目前最长的公路隧道为17. 1km的木寨岭隧道，于2016年7月18日贯通。 1.1.3地铁隧道 截至2015年底，我国大陆己有22个城市开通了地铁，拥有97条运营线路，总里程达2 934 km；在建126条线路，总里程达3 000多km。截至目前，大陆已有43个城市获批修建地铁，规划总里程达12 000 km。 1.1.4水工隧洞 根据“国家172项引水工程建设计划”，近年来新建水工隧洞数量持续增加，兰州市水源地引水隧洞（31.570 km）、北疆供水工程喀双隧洞（283.270 km）、东北引松供水隧洞等水工隧洞相继开工建设。 1.2重难点工程 近两年来，我国青藏铁路关角隧道、兰渝铁路西秦岭隧道等一大批重难点工程相继贯通，同时港珠澳大桥沉管隧道、引汉济渭供水工程、大瑞铁路高黎贡山隧道、武汉三阳路长江隧道等也在如期建设中。 2 近年来的技术发展与创新 隧道及地下工程不再是“单一工程的设计”概念了。任意一项隧道或地下工程的规划与设计必须要结合环境保护、工程风险与造价、运营舒适度以及全生命周期进行系统性的评价。 2.1勘测与地质预报 1）遥测遥感、多点高频物探和高速地质钻机的综合使用，使得地质及水文资料的信息量和准确度大为增强；2）地球卫星定位系统（GPS）的应用，不仅使野外勘测工作效率翻倍、费用减少，而且使控制精度等级提高；3）地质预报方面：地质素描、物探与钻探相结合，长短距离预报相结合，预报资料与地质分析相结合，使得预报的准确度大为提高。主要物探技术有TSP，HSP、陆地声纳、直流电法、地质雷达等，钻探技术有中长距离钻探、超长炮孔、炮孔。 固源阵列式三维瞬变电磁探测方法实现了隧道前方80 m含水构造的三维电阻率成像，能够探测含水构造的规模和空间展布；孔中雷达与跨孔电阻率CT成像使钻孔周围15m范围含水构造的探测更为准确。 2.2设计方面 尽管在隧道及地下工程设计理论与方法上没有大的创新与突破，但在围岩荷载、水压力取值和岩体微观力学行为等方面做了大量的研究与探索。在设计图方面引入了三维图，特别是近年应用BIM技术，将空间结构、物料特性、工艺设计、全生命周期管理融于一体，进行了探索，并进行了试点性应用。 在设计理念上，建立了地下立体互通理念，在隧道扁平度、隧道埋深方面都有很大突破。公路方面己建成2座双向8车道隧道，立体交叉隧道在铁路、公路、地铁方面广泛应用。长沙营盘路湘江隧道全长2 850 m，采用地下立体交通形式，隧道分流大跨段覆跨比0.46截面面积376m2，是目前国内外水下隧道之最。营盘路湘江隧道总体平面布置见图1。
专题一隧道工程发展现状与发展趋势一、隧道的概念及种类1．隧道的概念狭义定义：用以保持地下空间作为交通孔道的工程建筑物。广义定义：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。2．隧道的种类按不同的分类方式不同的分类方法：土质隧道 按所处的地质条件石质隧道浅埋隧道按隧道的埋置深度h≥22.5hq 深埋隧道山岭隧道按所处的地理位置水底隧道城市隧道铁路隧道公路隧道交通类隧道地下铁道人行通道引水隧道尾水隧道水工隧道导流隧道泄洪隧道按隧道的用途给水隧道市政隧道排水隧道管路隧道采矿巷道矿山隧道运输巷道人防隧道二、我国隧道及地下工程发展的现状一规模1．交通类隧道1铁路隧道已建、在建和拟建铁路隧道数量截止到2005年12月已建隧道6874座，4158km 49年以前664座156km共7538座4314km。长度大于5km的53座。2006年在建的1758座，2164km。即将开工的高速铁路隧道146座，184km。规划建设客货共线铁路隧道2100km，10km以上隧道760km。在建客运专线隧道武广222座172.152km 广深24座32.016km 郑西38座76.876km 石太32座74.904km 合武37座64.706km 甬温59座88.115km 温福59座149.423km 福厦37座40.406km 广珠4座4.172km10km以上的长大铁路隧道：秦岭隧道 18.4km 大瑶山隧道14.295km 乌鞘岭隧道20.05km 太行山
隧道27.8km（在建）吕梁山隧道20.8km（在建双洞）东秦岭铁路隧道12.26km2公路隧道运营隧道1684座以上，总长628km以上。其中10km以上的长大隧道：秦岭终南山特长公路隧道18.02km双座锦屏隧道14.7km双座西山隧道13.68km（在建太原～古交高速）3地下铁道目前有北京、天津、上海、广州等城市运营地铁。而在建工程则很多：有南京、重庆、青岛、深圳、杭州、武汉等。北京：规划了20条线路共700km；上海：规划了17条线路共450km；天津：规划了4条线路共248km；广州：规划了7条线路共206.5km；深圳：规划了9条线路共254km；完成规划的城市：大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波。2．水利水电国内外已建成的10km以上的水工隧洞达90座，中国占11座。国内已建成长度5km以上的引水发电隧道20座。小浪底水利枢纽三条导流隧洞；清江隔河岩水利枢纽导流隧洞；李家峡水电站导流隧洞；公伯峡水电站导流隧洞；水布垭水利枢纽导流隧洞。已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工程总干线全长168.9km，其中隧道33座，总长75.11km；万家寨水利枢纽引黄河水穿过海河流域至太原的引水工程，隧洞总长超过200km；辽宁省东水西调工程输水隧洞长85km。3．地下工程城市地下空间的开发与利用：地下商场，地下车库，地下仓库等地下建筑物以及各大中型
工程地质和隧道与地下工程的关系 工程地质学：工程地质学是一门介于地质学和土木工程学之间的应用地质学科，它是运用地质学的原理、方法，结合数理力学及土木工程学知识，分析、解决与人类工程和生活活动有关的地质问题。 也就是说，工程地质学这门学科，它的基础是地质学，我们首先应该学习的东西就是各种地形地貌、岩石产状、地质形态、构造运动等等一系列地质知识，当然这些不是单纯为了学习了解地质，而是为我们接下来所需做基础铺垫。我们隧道与地下工程专业，从大学科分类属于建筑类。所谓根深蒂固，也就是说一棵大树它要稳稳的屹立不倒必须有深厚的根基。而建筑工程，它的根基便是深深贴近着大地，只有将这根基做好做牢我们的建筑使用也才会有保障。这就是告诉我们，首先我们在做建筑工程之前，必须选一个适宜的地质环境，然而事实证明我们做工程过程中不可能不或多或少遇上一些不适宜在之上做建筑的地质，这就要求我们，必须用一种方法乃至要考虑数种方法来解决这些地质问题多带来的工程不便甚至危害。工程地质学，在一方面教授我们地质学常识，另一方面与工程相结合，运用地质学的原理、方法，结合数理力学及土木工程学知识，分析、解决与人类工程和生活活动有关的地质问题。公路工程是线型的建筑物，隧道是其中的关节部分，穿越不同的地质、地貌单元要求我们必须对地质环境有很深的探索和理解，使得工程建设减少地质制约，同时也不破坏环境。 隧道及地下工程是从事研究和建造各种隧道及地下工程的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术，是土木工程的一个分支。隧道及地下工程也指在岩体或土层中修建的通道和各种类型的地下建筑物，包括交通运输方面的铁路、道路、运河隧道，以及地下铁道和水底隧道等；工业和民用方面的市政、防空、采矿、储存和生产等用途的地下工程；军用方面的各种国防坑道；水利发电工程方面的地下发电厂房以及其他各种水工隧洞等。一切工程与大地接触，地质问题直接的影响我们工程的施行，在不同的地质条件下，选用不同的施工技术，或者说因地制宜，都学要我们对地质知识深入了解，对地质勘测深一步应用。例如，中国在云、贵、川及闽、浙一带可以有选择地利用天然溶洞；在西北黄土高原可利用喷锚支护和加强通风照明来修建窑洞民居。当然，在一些特殊地质，或者说不利地质，我们也必须使用恰当的施工方式是工程达到最优，例如，在软土地层中，采用适合地层条件的盾构、顶管、沉管和连续墙施工方案；在硬岩中采用新型掘进机或高效水钻台车，以及光面爆破和预裂爆破等先进技术。在一些长隧道中采用水平钻井已取得成功。以喷锚支护为基础的新奥法施工，可大力推广。 隧道与地下工程施工一般分为两大步：勘测设计和施工。勘测设计：隧道位置的选择一般应服从路线走向。由于隧道工程数量、造价、工期控制等因素，隧道位置在选线方案中是经济技术比较的重要组成部分。对不良地质地段的隧道，特别是长大复杂隧道线及全线或局部线路方案的成立与否，必须精心勘测设计。通过对隧道位置所处的地形、地质、水文等要素的测绘、勘测、测试及综合评定，设计正洞和明洞的长度和结构，决定施工方法，设计辅助坑道、排水系统和附属工程。可以知道这个过程实际上就是，其一是人文需要，也就是我们的需求建设需要；其二则是工程施工需要，找到合适地质环境施工减少造价和施工困难，这主要依靠我们工程地质的知识。第二个过程，施工过程，更是直接在地里面作业，很多应急情况都学要我们技术人员运用各方面只是解决问题，其中工程地质起到了重要作用。由此看来，整个隧道和地下工程的施工，不论是前期准备还是中期施工乃至后期完善都需要用工程地质知识，
填空 1、隧道按照用途来分，可以分成。 2、隧道地质探测包两个阶段。 3、超前地质预报的内容包括地层岩性、的预测预报。 5、围岩基本分级由确定。 6、隧道限界包括车辆轮廓线、。 7、车站按照线路走向可分为车站和车站。 8、盖挖法根据施作顺序可分为。 9、基坑降水的主要方法有、电渗井点降水。 10、排桩支护结构可分为。 11、浅埋暗挖法的类型包括中洞法、。 12、浅埋暗挖法中预支护和预加固的方法包括。 13、地下连续墙按其成墙方式可以分为。 14、成槽机按照成槽机理可分为。 15、常用区间隧道的浅埋暗挖法有台阶法、环形开挖留核心土法、。 16、浅埋暗挖法支护形式主要采用复合式衬砌，外层为，内层为。 17、浅埋暗挖法初期支护中，喷射混凝土的方法包括和混合喷。 18、盾构法类型包括、复合型。 19、TBM按适用范围可分为。 20、沉管法中，管段浇筑时应保证管段混凝土的。 21、隧道质量检测包括。 22、隧道用土工布，必须具备等特点。 选择 1、以下隧道不属于交通隧道的是（） A水底隧道B人行地道C人防隧道D航运隧道 2、以下不属于隧道施工阶段地质调查方法的是（） A超前钻孔B试验坑道C物探D测绘 3、根据岩石坚硬程度和岩体完整程度，可以将围岩分成（）级。 A五B六C七D八 4、盖挖法施工中，为防止超欠挖，基坑内设计坡面（）范围内的土方应采用人工开挖。A0.2m B0.3m C0.4m D0.5m 5、灌注桩施工中，下列关于钢筋笼的说法错误的是（） A、纵向主筋连接必须使用焊接 B、钢筋笼外侧应设置混凝土垫块 C、相邻钢筋接头间距不得小于500mm D、同一截面上接头数量应小于纵筋数量的50% 6、下列关于土方开挖的基本原则，说法错误的是（） A分段分层分块对称开挖 B尽量缩短开挖后基坑暴露时间 C每层开挖深度不大于3米 D在一个工况条件下，应一次开挖到底 7、以下不属于锚喷支护系统特点的是（） A灵活性B密贴性C刚性D封闭性
地下工程的现状与未来发展前景摘要：地下工程现状与优越性，地下工程未来的发展前景 关键词：地下铁道，铁路和公路隧道，生态环境优越性，城市地下快速路，隧道，发展前景 19 世纪是桥的世纪，20 世纪是高层建筑的世纪，而 21 世纪应该是地下洞室开发利用的世纪。在当今工业经济与知识经济并存的时代，经济的竞争归根结底就是科技创新能力的竞争。二十一世纪是地下空间的发展世纪，特别是随着城市的快速发展，资源的过渡开发，必然会带来环境污染、能源紧张、交通拥挤和水资源短缺等严重问题，因此人们不得不向地下要生存空间，以缓解土地资源紧张而带来的压力。面临着人口、粮食、资源和环境的四大挑战，这决非是危言耸听、杞人忧天。它如晨钟暮鼓，告诫人们必须从现在开始认真研究对策“可持续发展”被作为国策提出来了，摆在每个学科、每个产业的面前，土木工程界也应顺潮流而检讨自己。大量的土建工程拔地而起，每天都看到大片良田被钢筋混凝土所取代，并且无法再生，居住、交通、环境的矛盾日益突出。把地面活土多留点给农业和环境，使地下空间成为人类在地球上安全舒适的第二个空间，是土木建筑工作者的紧迫课题。国际上已提出把“廿一世纪作为人类开发利用地下空间的年代”，日本提出要利用地下空间，把国土扩大数倍。中国也开始重视地下空间利用的立法工作，各地区已开始进行地下空间的开发规划。但由于技术立法不够，在这方面出了不少问题，花费了许多不该花的工程费。交通拥堵已经成为城市致命的瓶颈，人们在拥堵中等待、愤怒、绝望，也开始因为渴望速度而寻找方向。当一个名字叫地铁的尤物可以让交通烦恼消却、速度诱惑满足时，几乎所有的中国城市都爱上了她，开始了轰轰烈烈的地铁建设之旅。地铁的另类空间激发着人们的国际化大都会想象力和商业想象力，地铁天文数字般的投资令城市人痛并快乐着，地铁承载着所有都市人内心的柔软和抒情，令那些对城市失望的人可能重新爱上城市。 1．地下工程发展现状 1.1 地下铁道 随着城市在不断的发展，并随之扩大的趋势，市内的地面运输功能已经无法满足市内交通的需求量，而修建地下铁道则是改变这一现象最有效的手段之一。而在世界上存在已修建或者是正在修建地下铁道的城市有 80 多个，而我国北京现在经修建地下铁道达 1140．1 km，而天津已修建了 7．2 k m 的地下铁道，同时在其他的大城市内也正在筹划中。地下铁道和其他城市运输类型相比较，其运送能力最大；由于没有平面交叉和采取自动闭塞信号，可以保证通行安全；地铁各列车间的间歇时间可以很短，给旅客以很大方便；噪声小，保护环境条件好。近 20～30 年来，在某些国家的大城市(如：日本东京、大阪等地)和地铁相配合还修建了具有相当规模的地下街和地下商场等。地铁的缺点是：固定运营费用比重较大，只有客流密度很大时才是经济合理的。 1．2 铁路和公路隧道