從“新奧法”推廣到機械化配套施工全面升級，從淺埋暗挖法到盾構(gòu)機廣泛使用，以中國中鐵隧道集團為代表的建筑施工企業(yè)，將隧道工程從山嶺發(fā)展到城市到水下與海底，引領(lǐng)我國隧道科技實現(xiàn)一次又一次跨越。

　　中鐵隧道集團致力于隧道科技的創(chuàng)新與運用，擁有特殊地質(zhì)條件下隧道和地下工程施工精湛的工藝和獨到的技術(shù)，累計榮獲11項國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎、22項國家級工法，為我國的隧道和地下工程事業(yè)做出了重大貢獻(xiàn)。“惟有創(chuàng)新，企業(yè)才能充滿活力；惟有持續(xù)創(chuàng)新，企業(yè)才能不斷發(fā)展壯大?！敝需F隧道集團董事長丁榮富一語道出發(fā)展壯大的秘訣。

　　第一篇 鉆爆法傳統(tǒng)工藝煥發(fā)生機

　　上世紀(jì)八十年代，中鐵隧道集團利用新奧法原理，成功修建衡廣鐵路復(fù)線大瑤山隧道，國內(nèi)率先實行大型機械化作業(yè)，將我國隧道施工水平從落后國外30年迅速提高到當(dāng)時世界先進(jìn)水平。

　　長期以來，鉆爆法一直是隧道施工的重要手段，廣泛應(yīng)用于我國的隧道施工。尤其是近年來成功運用于石太、武廣、京石、合武、渝利、貴廣、云桂、蘭渝、杭黃等高鐵建設(shè)中，以及高速公路、水下與海底隧道新領(lǐng)域。

　　進(jìn)軍水下與海底新領(lǐng)域

　　“經(jīng)過持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，再加上新的設(shè)計理念，即使在修建施工難度最大的海底隧道方面，鉆爆法這一傳統(tǒng)施工工藝依然煥發(fā)出生機與活力?！敝需F隧道集團總經(jīng)理唐忠認(rèn)為。

　　大陸首座海底隧道——廈門翔安隧道是世界上斷面最大的海底隧道，全長8.70千米，海底隧道長6.05千米，其中風(fēng)化土層、透水砂層就像大片沼澤，風(fēng)化深槽猶如座座陷阱，處處充滿危險。

　　中鐵隧道集團開創(chuàng)性地創(chuàng)新和運用CRD工法攻克了長達(dá)1118米的全強風(fēng)化土層與軟弱圍巖；采用全程綜合地質(zhì)預(yù)報技術(shù)超前探孔探水、滲透水壓力數(shù)值模擬計算、減震爆破等一系列新技術(shù)，成功破解了可能造成災(zāi)難性后果的突水、涌泥等世界級難題，創(chuàng)造了海底隧道施工的奇跡?！稄B門翔安海底隧道建設(shè)與運營成套技術(shù)》獲2012年福建省科技進(jìn)步獎一等獎，并為成功修建第二座海底隧道青島膠州灣海底隧道提供了借鑒。

　　2012年通車的長沙營盤路湘江隧道，在國內(nèi)首次采取“水下立交”設(shè)計新理念，受到業(yè)內(nèi)專家的一致好評，在最大限度節(jié)約土地與保護(hù)周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上，為解決城市交通擁堵提供了一種重要交通建設(shè)模式。

　　該隧道主線為雙向四車道，是一個雙線多匝道多入口的互通式多通道隧道，相當(dāng)于在湘江底下建了一座“互通式立交橋”。除南北兩條主線隧道外，隧道還增設(shè)4條匝道，8條出入通道，在城市核心區(qū)域形成了一個交通大循環(huán)。中鐵隧道集團勇于創(chuàng)新，打破了“一條隧道兩個口”的傳統(tǒng)隧道設(shè)計概念，首次成功將“立交橋”搬到了水下。中國工程院院士鄭穎人評價說，該工程為正在籌建和在建的越江、過河、越海工程起到了示范作用。

　　截至目前，中鐵隧道集團承建的穿江越海隧道工程涵蓋了國內(nèi)主要河流，形成了“一穿黃河、兩穿贛江、兩穿海灣、三穿湘江、四穿珠江、六穿長江”的隧道工程品牌優(yōu)勢。王夢恕院士認(rèn)為，這些表明我國隧道科技已進(jìn)入“穿江越洋”時代。

　　機械化配套成為發(fā)展方向與必由之路

　　隨著國家對安全質(zhì)量環(huán)保的日益重視，以及人力成本的高企，鉆爆法施工技術(shù)必須適應(yīng)新形勢，我國隧道機械化配套施工應(yīng)運而生。

　　新世紀(jì)以來，在中國鐵路總公司（原鐵道部）的支持下，中鐵隧道集團依托貴廣鐵路三都隧道開展機械化配套科研攻關(guān)，積極探索鐵路隧道安全、快速、環(huán)保施工途徑，積累的機械化配套施工技術(shù)先后在滬昆高鐵、京福客專、成蘭鐵路、懷邵衡、蒙華鐵路等重難點長大隧道施工中得到推廣應(yīng)用。

　　在滬昆高鐵湖南段建設(shè)中，中鐵隧道集團承建25.8千米的雪峰山隧道群，開工進(jìn)場兩年完成施工產(chǎn)值近20億元，創(chuàng)造了我國長大山嶺隧道施工的新紀(jì)錄。在京?？蛯Ｊ┕げ粌H將花山隧道建成全線樣板工程，而且創(chuàng)造了月最高進(jìn)度270米的紀(jì)錄。

　　2015年9月8日，中國鐵路總公司建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化管理現(xiàn)場會在長沙召開，與會代表和專家在觀摩雪峰山隧道項目施工時，一致對機械化配套技術(shù)取得的成效表示稱贊。

　　懷邵衡鐵路南雪峰山隧道長9.59千米，穿越12個斷層破碎帶， 為Ⅱ級風(fēng)險隧道。采用三臂鑿巖臺車只需配備2—3名操作人員，全斷面開挖單循環(huán)時間控制在3到4小時，大大加快了開挖速度。機械手噴漿完成單循環(huán)初期支護(hù)時間控制在2到3小時，混凝土的回彈率均控制在12%以內(nèi)，對提高混凝土質(zhì)量、改善洞內(nèi)環(huán)境、確保施工安全起到了很好的作用。

　　目前，中鐵隧道集團配置了先進(jìn)的三臂液壓鑿巖臺車、噴漿機械手、全液壓自行式仰拱棧橋、襯砌混凝土自動養(yǎng)護(hù)臺架、整體式襯砌模板臺車等機械設(shè)備，形成了超前地質(zhì)預(yù)報、鉆爆開挖、噴錨支護(hù)、仰拱、防排水、二次襯砌、空洞檢測、水溝施工作業(yè)等機械化配套作業(yè)生產(chǎn)線，實現(xiàn)了隧道全工序機械化作業(yè)。

　　2015年11月，蒙華鐵路質(zhì)量安全管理現(xiàn)場會召開，中鐵隧道集團承建的3標(biāo)段創(chuàng)新性地采用“下臺階+仰拱同步封閉”支護(hù)新工藝，保障了施工安全與質(zhì)量，受到與會代表的觀摩，再次成為隧道施工的標(biāo)桿。專家認(rèn)為，機械化配套施工優(yōu)勢明顯，前景廣闊，日益成熟，成為未來我國隧道施工的發(fā)展方向與必由之路。

　　在烏茲別克斯坦，業(yè)主要求只能設(shè)三個輔助施工通道且必須用三年時間完成19.26千米的安琶鐵路庫拉米隧道。中鐵隧道集團憑借其技術(shù)實力和組織能力，在國內(nèi)外其他競爭者不敢接招的情況下，勇敢地承攬起這一艱巨任務(wù)，自2013年9月開工以來，克服了上千次巖爆的影響，迄今為止已完成隧道開挖支護(hù)量的82.8%，襯砌工程量的63.2%，如期完工指日可待，彰顯了隧道機械化施工的優(yōu)勢，獲得烏國總統(tǒng)和總理的高度贊揚。

　　中鐵隧道集團憑借過硬的技術(shù)，成為業(yè)主點名的增援“尖刀隊”。滬昆客專寨子崗、紅毛嶺、大乘山隧道，沈陽鐵路樞紐東北環(huán)線團山子隧道，都是“卡脖子”工程。中鐵隧道集團在危急關(guān)頭發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，急業(yè)主之所急，嚴(yán)控安全質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，不負(fù)所望完成任務(wù)，盡顯英雄本色，贏得了社會的廣泛贊賞。

　　第二篇 盾構(gòu)科技讓交通四通八達(dá)

　　工欲善其事，必先利其器。盾構(gòu)機（TBM）的誕生，為我國隧道施工帶來了革命性的影響。“先進(jìn)施工裝備在國內(nèi)的引入和廣泛應(yīng)用，為人類開發(fā)大江大河與海底空間提供了強大的支持，”中鐵隧道集團黨委書記于保林說。

　　攻克盾構(gòu)（TBM）三大世界性難題

　　從上世紀(jì)九十年代承建西康鐵路秦嶺隧道以來，中鐵隧道集團駕馭盾構(gòu)機（TBM）多次穿越大江大河，承建了越江公路、地鐵、能源隧道，攻克了諸多世界性難題，積累了豐富的施工經(jīng)驗。

　　21世紀(jì)初，我國開始大規(guī)模應(yīng)用盾構(gòu)機（TBM）施工。談起采用盾構(gòu)機下穿長江，不得不提2002年底開工穿越29條斷層的西氣東輸城陵磯長江隧道，該工程發(fā)揮了“探路者”的作用。

　　“高壓進(jìn)艙作業(yè)”是水下盾構(gòu)施工面臨的主要難題。當(dāng)盾構(gòu)刀具磨損或前方遇到障礙物時，需要技術(shù)人員進(jìn)入盾構(gòu)機前面的高壓土（泥水）艙檢查和處理。在武漢長江隧道施工過程中，潛水員一般能承受3公斤的壓力，但工程實際需要承受4.5公斤壓力。為此，中鐵隧道集團邀請海軍工程大學(xué)的專家培訓(xùn)，反復(fù)試驗，大膽探索，成功解決了這一難題。在南水北調(diào)中線穿黃隧洞施工中，該集團首次在盾構(gòu)隧道內(nèi)實施預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌，解決了隧道內(nèi)水壓力問題，確保水流經(jīng)過時隧洞本身的質(zhì)量和安全。

　　防止“高水壓直接涌入”是盾構(gòu)施工中的前提。奪得國際項目管理大獎的廣（州）深（圳）（香）港高鐵獅子洋隧道就是典型代表。該隧道是當(dāng)時中國最深的水下隧道和首條水下鐵路特長盾構(gòu)隧道，深埋處達(dá)62米，該工程巖石強度最高為78兆帕，無論長度、直徑還是時速目標(biāo)值均可以與世界級海底隧道相較量?？蒲腥藛T通過對子系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，開發(fā)了減壓限排換刀技術(shù)，實現(xiàn)了高水壓下上千次的自主換刀，打破了該技術(shù)國外壟斷局面，逐一攻克了600米江底裂隙發(fā)育段等12項重大危險源，逐步探索出一套高速鐵路特長水下高風(fēng)險隧道盾構(gòu)施工及對接技術(shù)。

　　“急轉(zhuǎn)彎”是水下隧道施工面臨的又一道難題。在武漢越江地鐵隧道施工中，盾構(gòu)機小彎道施工極易出現(xiàn)盾構(gòu)卡殼、管片破損甚至漏水等現(xiàn)象，嚴(yán)重情況下還會導(dǎo)致隧道變形、坍塌等后果。項目科研人員讓“盾頭”和“盾尾”分離，通過精確計算，減小推力，嚴(yán)控掘進(jìn)速度，最終取得成功。

　　盾構(gòu)機經(jīng)常面臨下穿既有線的挑戰(zhàn)。2015年11月19日，重慶軌道交通五號線歇臺子—石橋鋪區(qū)間右線盾構(gòu)成功下穿運營中的既有一號線，最大沉降量僅1.2毫米，標(biāo)志著重慶地區(qū)唯一特級風(fēng)險源被成功攻克。保持盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制平穩(wěn)，保持刀盤土倉壓力穩(wěn)定，是此次盾構(gòu)下穿成功的關(guān)鍵。北京地鐵10號線二期創(chuàng)造性地采用了“CRD+千斤頂”工藝，杭州市環(huán)城北路地下通道盾構(gòu)下穿滬杭鐵路時地面沉降控制在1.7厘米以內(nèi)，專家高度評價地表沉降控制堪稱完美。

　　盾構(gòu)掘進(jìn)面失穩(wěn)、關(guān)鍵部件失效、掘進(jìn)方向失準(zhǔn)是三大國際公認(rèn)的世界難題。經(jīng)過二十年盾構(gòu)科技攻關(guān)和施工實踐，中鐵隧道集團攻克了上述難題，掌握了豐富的盾構(gòu)施工經(jīng)驗。該集團主編的《盾構(gòu)法隧道施工與驗收標(biāo)準(zhǔn)》等已成為國家標(biāo)準(zhǔn)。

　　中鐵隧道集團大膽創(chuàng)新使用超大直徑矩形頂管。2014年9月，世界最大斷面矩形頂管隧道——鄭州紅專路下穿中州大道隧道貫通。其精湛的施工技術(shù)贏得了新加坡業(yè)主的肯定，并成功進(jìn)軍新加坡市場。

　　如今，中鐵隧道集團累計承建了數(shù)十項水下隧道（洞）工程，實現(xiàn)了上萬次水下高壓進(jìn)倉作業(yè)，攻克了強滲水、管片上浮、盾構(gòu)姿態(tài)控制等一系列難題，成功掌握了盾構(gòu)施工的核心技術(shù)，使我國盾構(gòu)施工技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　沉管法提供水下隧道建設(shè)新途徑

　　沉管法是國內(nèi)外成熟的工法，目前我國在建或已建成的沉管法隧道共11個，中鐵隧道集團設(shè)計施工的項目占近半壁江山。

　　中鐵隧道集團在沉管技術(shù)運用方面始于寧波甬江隧道，建成了廣州生物島—大學(xué)城、舟山沈家門等水下沉管隧道，正在建設(shè)的有南昌紅谷隧道等，逐步掌握了沉管隧道的設(shè)計和施工技術(shù)。

　　侖頭—生物島—大學(xué)城隧道作為廣州市南拓戰(zhàn)略的重要節(jié)點，起著關(guān)鍵的中軸樞紐作用。生物島—大學(xué)城隧道全長為1339米，在國內(nèi)首次采用岸邊水下最終接頭、護(hù)岸結(jié)構(gòu)采用空間立體錨索支護(hù)體系、在國內(nèi)首次采用水下不擴散混凝土實現(xiàn)二次圍堰澆筑等，多項成果達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。

　　2014年1月，國內(nèi)內(nèi)河規(guī)模最大、最長的城市隧道——南昌紅谷隧道開工建設(shè)，隧道主線長約2650米，穿越贛江。中國科學(xué)院院士孫鈞、中國工程院院士周豐峻、盧耀如先后到南昌紅谷隧道施工現(xiàn)場“把脈”，他們認(rèn)為，紅谷隧道項目將為我國今后在內(nèi)河修建類似工程提供先例和典范。

　　中鐵隧道集團在施工工藝創(chuàng)新的同時，不斷進(jìn)行總結(jié)和推廣，其參與主編的《內(nèi)河沉管法隧道設(shè)計、施工及驗收規(guī)范》正式頒布，被批準(zhǔn)為天津市地方工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，自2013年11月1日起在天津市實施，填補了國內(nèi)該工程領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的空白，為今后類似工程項目建設(shè)提供了依據(jù)。

　　第三篇 地下空間開發(fā)前景廣闊

　　二十一世紀(jì)是地下空間大開發(fā)世紀(jì)。隨著經(jīng)濟和社會的飛速發(fā)展，島與島之間、島嶼與大陸之間的海底隧道將越來越多，越來越重要，例如渤海海峽、瓊州海峽、臺灣海峽跨海通道或海底隧道正在加緊研究中。

　　“平步跨高山，談笑越江河?！敝需F隧道集團總工程師洪開榮認(rèn)為，隨著隧道科技的不斷進(jìn)步，人類大交通正在向大江大河與海底延伸，我國隧道穿江越洋施工技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　中鐵隧道集團堅定實施“科技興企”戰(zhàn)略，“十二五”期間承擔(dān)國家863、973項目8項，省部級項目7項，12項成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平，23項成果達(dá)到了國際先進(jìn)水平。五年來獲國家級科技進(jìn)步獎2項，省部級科技進(jìn)步獎67項；取得各種專利70項，主持和參加了國家和省部級以上技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)8項，翻譯標(biāo)準(zhǔn)1項?？萍紕?chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步大大提高了隧道施工技術(shù)水平。

　　展望未來，他們根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢，瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)技術(shù)，提出了“十三五”科技創(chuàng)新重點突破領(lǐng)域：一是海綿城市及綜合地下管廊建設(shè)領(lǐng)域。二是城市地下空間綜合開發(fā)領(lǐng)域。三是海外項目技術(shù)與工藝標(biāo)準(zhǔn)的融合與突破。

　　為此，中鐵隧道集團提出“建設(shè)隧道與地下工程領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)”的目標(biāo)，確立了11大重點研究技術(shù)，適應(yīng)隧道科技安全環(huán)保、節(jié)能減排、綠色工程以及機械化、信息化、智能化等要求。

　　“人在地上走，車在地下行。江河湖海任我游，島峽連接新大陸?！焙殚_榮認(rèn)為，這是中鐵隧道集團的夢想，也是隧道科技未來使命之所在。