我國(guó)隧道技術(shù)現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)工程院院士王夢(mèng)恕我國(guó)隧道技術(shù)現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)1

主要內(nèi)容一、

高速鐵路修建的必要性和緊迫性二、中國(guó)是世界隧道和地下工程最多、發(fā)展最快、水文地質(zhì)及結(jié)構(gòu)形式最復(fù)雜的國(guó)家三、鐵路規(guī)劃和發(fā)展四、隧道及地下工程面臨的十大技術(shù)領(lǐng)域2運(yùn)行中的高速鐵路3

一、高速鐵路修建的必要性和緊迫性?我國(guó)面對(duì)六大難題：人口膨脹，1850年10億

1930年20億（80年增長(zhǎng)10億）

1975年40億（45年增長(zhǎng)20億）

1999年60億（24年增長(zhǎng)20億）

2011年70億（11年增長(zhǎng)10億）預(yù)計(jì)2041年增長(zhǎng)到100億，我國(guó)將增長(zhǎng)到15億左右。4水資源緊缺，世界面臨水荒。我國(guó)有近2/3缺水，人均水量2200噸，世界排名122名左右，名列倒數(shù)。5世界能源緊張，煤：消耗量2000年10億噸/年;2010年34億噸/年；

2011年35億噸/年；

2012年36.5億噸/年；

2013年計(jì)劃39億噸；照此速度40年煤資源將耗盡。石油：進(jìn)口耗量占總量的55.2%，進(jìn)口量達(dá)到

60%，意味著國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈掌握在別人手中。天然氣：按照目前的供銷(xiāo)量，可維持60年。南海干冰（天然氣）儲(chǔ)量可供1000年左右使用，但開(kāi)采相當(dāng)困難。原子鈾：我國(guó)儲(chǔ)量很小，主要靠進(jìn)口。6土地沙漠化：已占國(guó)土1/3。環(huán)境污染：非常嚴(yán)重。氣候變暖：青藏高原溫度上升0.2度這六大難題直接關(guān)系著我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展的壽命，中國(guó)再過(guò)60年，會(huì)發(fā)生什么變化，我們的子孫后代還能延續(xù)多少年，這是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。7利用太空太陽(yáng)能發(fā)電的設(shè)想高原隧道內(nèi)徑5米，兩條平行隧道長(zhǎng)2×700公里（其中一條為真空）。8?大量的物種滅絕，大量的病害隨著食物的水源、空氣的變壞而增加。非理智、非科學(xué)的發(fā)展，沒(méi)有科學(xué)發(fā)展觀的理念去追求第一、最大、最快的破壞環(huán)境資源的發(fā)展是非?？膳碌?。9?土木工程大量的占用土地，侵害良田沃土，已到了非?？膳碌牡夭?，攤煎餅式的城市擴(kuò)張，城市間采用雙向八車(chē)道、十車(chē)道高速公路的修建方式，大量油耗的運(yùn)輸已產(chǎn)生了很大的災(zāi)難。10京石客專-石家莊隧道（地下線）11

?結(jié)構(gòu)必須調(diào)整，每個(gè)人的生活方式必須改變，而且要快。因此，發(fā)展鐵路快速交通體系，發(fā)展城際鐵路高速體系，發(fā)展城市地鐵交通體系是非常必要的，也是非常緊迫的。軌道交通也是屬于低碳交通的范疇，盡快調(diào)整運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)變迫在眉睫。1213

“可持續(xù)發(fā)展”作為國(guó)策提出來(lái)了，擺在每個(gè)學(xué)科、每個(gè)產(chǎn)業(yè)的面前，誰(shuí)違背了六大難題的挑戰(zhàn)，誰(shuí)就會(huì)被調(diào)整掉。1314

我們土木工程也應(yīng)順潮流而檢討自己，大量的土建工程拔地而起，人們要進(jìn)入城市，城市化發(fā)展，大量的交通、房屋要建，我們每天都看到大片良田被鋼筋混凝土所取代。1415

能否把地面沃土多留點(diǎn)給農(nóng)業(yè)和環(huán)境，把地下巖土多開(kāi)發(fā)點(diǎn)給道路交通、工廠和倉(cāng)庫(kù)，從而使地下空間成為人類(lèi)在地球上做為安全舒適生活的第二個(gè)空間。1516

我國(guó)21世紀(jì)要把交通、能源、水源等基礎(chǔ)設(shè)施在西部抓緊早上、快上，要把開(kāi)發(fā)西部、移民2～3億的做法真正落實(shí)，以充實(shí)我國(guó)的實(shí)力。1617

綜觀當(dāng)今世界，有識(shí)之士已把對(duì)地下空間開(kāi)發(fā)利用作為解決城市資源與環(huán)境危機(jī)的重要措施，是解決我國(guó)可持續(xù)性發(fā)展的重要途徑?？梢灶A(yù)測(cè)21世紀(jì)末將有1/3的世界人口工作、生活在地下空間中。1718二、中國(guó)是世界隧道和地下工程最多、發(fā)展最快、水文地質(zhì)及結(jié)構(gòu)形式最復(fù)雜的國(guó)家1819

廿十一世紀(jì)是地下空間做為資源開(kāi)發(fā)的世紀(jì)1、山區(qū)鐵路：山嶺隧道向長(zhǎng)大發(fā)展，早進(jìn)晚出；中吉烏通道、泛亞鐵路、城市鐵路入地。正在施工的山區(qū)隧道7000Km，待開(kāi)工的山區(qū)隧道10000Km。如蘭渝鐵路線路長(zhǎng)800Km，其中隧道長(zhǎng)度占600Km，被稱為地下鐵路。用鉆爆法施工的最長(zhǎng)關(guān)角隧道32Km，用TBM施工的西秦嶺隧道長(zhǎng)29Km。開(kāi)工、即將開(kāi)工超過(guò)10Km長(zhǎng)的隧道有65座，高震區(qū)成蘭鐵路440Km其中隧道有320Km。鄭州到重慶的山區(qū)鐵路即將開(kāi)工，重慶到北京時(shí)間將縮短到5個(gè)多小時(shí)。19202、城市交通：以地下鐵、城市輕軌為主，已開(kāi)工32座城市，北京、廣州、深圳、上海、南京、重慶、成都、天津、沈陽(yáng)、哈爾濱、杭州、西安、武漢、蘇州、鄭州、無(wú)錫、寧波、溫州、大連、長(zhǎng)沙、合肥、石家莊、青島、長(zhǎng)春、廈門(mén)等相繼開(kāi)工。20213、城際鐵路：介于大鐵路與城市地鐵之間的快速交通網(wǎng)絡(luò)。如珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、京津唐地區(qū)以及省內(nèi)主要城市之間快速軌道交通。是節(jié)省土地，節(jié)省能源，經(jīng)濟(jì)，減少污染，綠色環(huán)保的快速交通工具。4、山區(qū)公路：公路隧道、多跨、兩個(gè)單跨，最長(zhǎng)終南山隧道18.4km。目前已建成公路隧道近5000座，總長(zhǎng)約4000Km。高速公路已進(jìn)入山區(qū)。21225、水電工程：壓力隧道、交通隧道、大型調(diào)壓豎井、各種大洞室、尾水洞室。6、西氣東輸工程、南水北調(diào)及各種供水水利工程：如已建成的長(zhǎng)86Km隧洞沈陽(yáng)大伙房引水、供水工程；即將開(kāi)工的長(zhǎng)77Km隧洞引漢濟(jì)渭引水工程，吉林110Km引水工程等各種洞室及跨江、河隧道；遼西供水工程230Km已經(jīng)開(kāi)工；松花江到北京900多Km供水隧道工程正在籌劃中。7、城市地下空間開(kāi)發(fā)：地下商場(chǎng)、地下會(huì)議室、地下停車(chē)場(chǎng)、地下倉(cāng)庫(kù)、地下共同溝、地下過(guò)街道、地下公交隧道（如南京、杭州等水下隧道）。2223

所以，城市共同溝的修建，地下鐵道、地下停車(chē)場(chǎng)、地下倉(cāng)庫(kù)、地下商業(yè)街、娛樂(lè)場(chǎng)所等都在進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，但很少統(tǒng)籌。城市地下設(shè)施很多，誰(shuí)占什么標(biāo)高，也需要技術(shù)立法,以人為本的思想應(yīng)貫穿在當(dāng)前地下工程的設(shè)計(jì)中。

23242425世界聞名的巴黎共同溝25262627天津首條穿越海河“共同溝”隧道穿越海河的管線將由隧道通過(guò)，隧道將分為四個(gè)功能區(qū)間，分別供電力、通信、熱力自來(lái)水、中水和煤氣管線通過(guò)。

2728地下停車(chē)場(chǎng)

2829地下停車(chē)場(chǎng)

2930地下商業(yè)街30318、LPG地下水封液體庫(kù)：如1000萬(wàn)噸汽油庫(kù)、1萬(wàn)億噸原油庫(kù)等。可提供全國(guó)90天用油儲(chǔ)量。地下油庫(kù)比地面油庫(kù)造價(jià)節(jié)省一半；安全、壽命長(zhǎng)、節(jié)省管理費(fèi)用。3132黃島地面油庫(kù)3233黃島地面油庫(kù)隔離帶3334遼寧大連地面油庫(kù)3435遼寧大連地面油庫(kù)輸油管線發(fā)生爆炸353636373738印度石油庫(kù)失火3839394040419、水下隧道：如高速鐵路過(guò)獅子洋盾構(gòu)隧道方案；武漢市內(nèi)公交水底隧道；沿江鐵路、渤海灣通道110km，瓊州海峽；青島海底隧道等已開(kāi)工、待開(kāi)工隧道有50多座。10、軍工、人防工程：地下軍事設(shè)施，人均1m2地下防護(hù)設(shè)施。41鐵路是國(guó)情、世情的必然選擇鐵路運(yùn)輸自身具有節(jié)能、環(huán)保、快捷、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)量大、安全等六大優(yōu)勢(shì)。如能源成本額公路占83.7%，民航占14%，鐵路僅占1.9%。高速鐵路將因其速度高、安全、舒適，擴(kuò)大了城市通勤范圍，快速連接各大城市，幾乎形成同城化的理念。鐵路已是促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)，社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。如英國(guó)率先發(fā)展鐵路，推進(jìn)英國(guó)走在世界工業(yè)化進(jìn)程的最前沿。鐵路發(fā)展首先帶動(dòng)了世界鋼鐵、建材、機(jī)械制造業(yè)的迅猛發(fā)展，構(gòu)成了工業(yè)化的發(fā)展。

三、

鐵路規(guī)劃和發(fā)展

1鐵路發(fā)展的優(yōu)點(diǎn)42

高鐵的發(fā)展又融合了交流傳動(dòng)技術(shù)、復(fù)合制動(dòng)技術(shù)、現(xiàn)代控制診斷技術(shù)、高速轉(zhuǎn)向架技術(shù)、減阻降噪技術(shù)、密封技術(shù)、高強(qiáng)輕型材料與結(jié)構(gòu)技術(shù)等一系列當(dāng)代最新科技成果。我國(guó)是一個(gè)東西跨度達(dá)5400公里，南北5200公里，人口眾多，能源、資源嚴(yán)重緊缺，且分布不均的現(xiàn)狀，迫切需要運(yùn)能充足、功能完善、點(diǎn)線協(xié)調(diào)的快速鐵路網(wǎng)。43

?我國(guó)有高速鐵路網(wǎng)、快速鐵路網(wǎng)、常速鐵路網(wǎng)三個(gè)檔次的鐵路網(wǎng)。

?高速鐵路是一個(gè)具有國(guó)際性和時(shí)代性的定義和概念，列車(chē)在區(qū)間段能以200Km/h以上速度運(yùn)行的鐵路稱為高速鐵路，最高時(shí)速可達(dá)300Km/h左右，如已建成運(yùn)行的武漢至廣州、鄭州至西安的客運(yùn)專線；快速鐵路是指最高時(shí)速為140～160Km/h的鐵路，如石家莊至太原、合肥至武漢、寧波至溫州、溫州至福州、福州至廈門(mén)、廈門(mén)至深圳；常速鐵路是指最高時(shí)速為120～140Km/h的鐵路，如既有線近6萬(wàn)公里的舊線就為常速鐵路。44設(shè)計(jì)時(shí)速250公里的合武鐵路大別山隧道45設(shè)計(jì)時(shí)速350公里的武廣高鐵大瑤山隧道46

?以上三種速度的定義是國(guó)際通用的概念，但我國(guó)鐵路的修建和運(yùn)營(yíng)均提高了速度標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)既有鐵路線進(jìn)行改造，提速到140～160Km/h的快速鐵路水平，費(fèi)了不少周折，進(jìn)展很緩慢，投入工程費(fèi)也很大，施工中嚴(yán)重影響行車(chē)安全。47?通過(guò)既有線提速，得出鐵路速度不同于其他土建工程，可以隨時(shí)整修和擴(kuò)建。但鐵路的建設(shè)年代和壽命一般都在百年以上，因此，在新建的鐵路中，應(yīng)眼光放遠(yuǎn)，均把修建標(biāo)準(zhǔn)提高到250Km/h（運(yùn)行速度200Km/h）的水平，個(gè)別區(qū)段能按350Km/h（運(yùn)行速度300Km/h為修建標(biāo)準(zhǔn)的80%左右）標(biāo)準(zhǔn)修建的也進(jìn)行了提高，這樣，在每條鐵路線全面建設(shè)中，三種鐵路運(yùn)行速度標(biāo)準(zhǔn)均可在不同區(qū)段開(kāi)不同速度的列車(chē)，實(shí)現(xiàn)高速、快速、常速三種速度進(jìn)行套跑的特點(diǎn)。48

?這樣高標(biāo)準(zhǔn)的一次建成給今后帶來(lái)很大好處，缺點(diǎn)是建設(shè)費(fèi)用增大，但總比今后再提高標(biāo)準(zhǔn)要大量節(jié)約投資。我們這一代人、二代人要為今后人口增加到16億時(shí)的生活出行提前考慮，這是一種責(zé)任，是非常必要的，尤其鐵路更應(yīng)考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)。4950

?根據(jù)這種理念，我國(guó)編制了鐵路中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。2004年初，國(guó)務(wù)院批復(fù)了“中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃”，到2020年全國(guó)鐵路營(yíng)運(yùn)里程從原7萬(wàn)公里要增加到12萬(wàn)公里，其中規(guī)劃了“四縱四橫”鐵路高速、快速客運(yùn)通道及三個(gè)城際快速客運(yùn)網(wǎng)，高速鐵路線路總長(zhǎng)達(dá)1.6萬(wàn)公里以上，要求從北京到各省會(huì)（除烏魯木齊、拉薩外）運(yùn)行時(shí)間要低于8小時(shí)以內(nèi)。51

?我們把短距離城市之間連接的客運(yùn)專線鐵路稱為城際鐵路（如北京至天津、廣州至珠海、南京至合肥東），同樣，我們把各省會(huì)和本省之間的城市用快速鐵路相聯(lián)的鐵路網(wǎng)叫省內(nèi)城際鐵路，一般要求省會(huì)至本省各市之間的運(yùn)行時(shí)間應(yīng)小于1小時(shí)，這樣很方便老百姓在省內(nèi)的快速出行和交流。對(duì)用高速公路，尤其搞雙向六車(chē)道、八車(chē)道、十車(chē)道這樣大規(guī)模進(jìn)行城際運(yùn)輸?shù)姆绞綉?yīng)予限制，因其占地多、擾民拆遷大、浪費(fèi)資源、運(yùn)行速度慢、運(yùn)量小、運(yùn)費(fèi)高。

2城際鐵路發(fā)展522008年通車(chē)的京津高鐵350Km/h試驗(yàn)段53?對(duì)于許多無(wú)車(chē)族、收入少的廣大農(nóng)民用不起，又嚴(yán)重污染環(huán)境的這種出行方式，必須改掉，必須用省內(nèi)城際鐵路所取代，如珠江三角洲，許多高速公路被閑置，在規(guī)劃建設(shè)1800Km長(zhǎng)珠江三角洲城際鐵路時(shí)，從節(jié)約土地出發(fā)將一些區(qū)段鐵路規(guī)劃到高速公路上。城際鐵路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也按200Km/h和140～160Km/h進(jìn)行建設(shè)，以適應(yīng)發(fā)展的需要。54?目前，中國(guó)高鐵正以前所未有的建設(shè)速度向前沖刺，鄭西高鐵、武廣高鐵已投入運(yùn)營(yíng)為全長(zhǎng)1318公里京滬高鐵已建成通車(chē)提供了全方位的技術(shù)實(shí)踐；2010年四縱四橫高鐵也即將相繼建成。55?高速鐵路建設(shè)在“改建”與“新建”的爭(zhēng)論對(duì)比中，確定以“新建為主、改建為輔”的指導(dǎo)方針下進(jìn)行的；是在“高速輪軌”與“磁懸浮”爭(zhēng)論全面對(duì)比之后，確定采用高速輪軌運(yùn)營(yíng)方式進(jìn)行建設(shè)的。時(shí)至今日，轉(zhuǎn)眼之間，高速鐵路建設(shè)在我國(guó)廣闊的大江南北、東北部、中西部的崇山峻嶺之間飛速展開(kāi)，高鐵從一個(gè)夢(mèng)想走到了中國(guó)的現(xiàn)實(shí)之中。5654557高速列車(chē)組成2×4組=8節(jié)功率2200×4=8800千瓦58?僅用5年走完國(guó)際上40年高速鐵路發(fā)展歷程之公式“5年=40年”。我國(guó)高速鐵路的修建原則是嚴(yán)格遵照“安全、可靠、適用、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)”十個(gè)大字的次序進(jìn)行創(chuàng)新、發(fā)展的，是具有了廣闊的實(shí)踐基礎(chǔ)，是在不斷循環(huán)、不斷提高、不斷自主創(chuàng)新的，絕不是靠錢(qián)把系統(tǒng)技術(shù)買(mǎi)回來(lái)的。59

?我國(guó)高速鐵路建設(shè)是在絕對(duì)確保安全的前提下科學(xué)嚴(yán)格地進(jìn)行的。這是人命關(guān)天的大事，我們從運(yùn)營(yíng)線路的絕對(duì)安全到高速機(jī)車(chē)車(chē)輛的生產(chǎn)制造兩大體系開(kāi)始創(chuàng)新。這是從室內(nèi)試驗(yàn)、新建試驗(yàn)段試驗(yàn)，到中間正線區(qū)段試驗(yàn)，到短交線路運(yùn)營(yíng)試驗(yàn)如京津線，由局部走向全系統(tǒng)試驗(yàn)，走向長(zhǎng)交高速運(yùn)營(yíng)之后的鄭西段、武廣段的再檢測(cè)、再反饋、再修改、再提高的過(guò)程。60?不同區(qū)段的試驗(yàn)是非常嚴(yán)格、嚴(yán)密、科學(xué)、一絲不茍的，是從理論到實(shí)踐再反復(fù)試驗(yàn)、應(yīng)用，再試驗(yàn)、再應(yīng)用的數(shù)十次的多反復(fù)過(guò)程。61鐵路今后的發(fā)展方向：

高速、快速、重載。

向西部和沿海發(fā)展。

省級(jí)城際鐵路，以1小時(shí)到達(dá)為半徑。2020年鐵路通車(chē)?yán)锍?2萬(wàn)公里，2040年左右通車(chē)?yán)锍?7萬(wàn)公里。

本世紀(jì)末達(dá)到28萬(wàn)公里，超過(guò)美國(guó)現(xiàn)在通車(chē)?yán)锍蹋?7.2公里）。62

到2020年全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到12萬(wàn)公里以上，其中高速鐵路和客運(yùn)專線達(dá)到1.6萬(wàn)公里以上，復(fù)線率和電化率分別達(dá)到50%和60%以上。遠(yuǎn)期規(guī)劃運(yùn)營(yíng)里程27-28萬(wàn)公里，超過(guò)美國(guó)。63成功搭建了：時(shí)速250～350公里高速鐵路技術(shù)平臺(tái)；時(shí)速200～250公里既有線提速技術(shù)平臺(tái)；高原凍土鐵路技術(shù)平臺(tái)；鐵路重載運(yùn)輸技術(shù)平臺(tái)；水下鐵路隧道技術(shù)平臺(tái)。64

鐵路重載運(yùn)輸大秦鐵路采用集成創(chuàng)新的機(jī)車(chē)無(wú)線同步操控技術(shù)、國(guó)產(chǎn)9600kw、10000kw和諧號(hào)大功率機(jī)車(chē)和大噸位貨車(chē)技術(shù)，大量開(kāi)行1萬(wàn)噸和2萬(wàn)噸重載組合列車(chē)，運(yùn)能由2002年的1億噸增長(zhǎng)到4億噸，創(chuàng)下世界鐵路重載技術(shù)領(lǐng)先水平。6566高原凍土鐵路格拉段海拔4000m以上960km，多年凍土地段550km。經(jīng)過(guò)5年艱苦奮戰(zhàn)，突破“高原缺氧，多年凍土，生態(tài)脆弱”三大建設(shè)難題。開(kāi)通運(yùn)營(yíng)以來(lái)，受到社會(huì)各方廣泛贊譽(yù)。海拔4000m以上地段960km，占全線長(zhǎng)84%凍土區(qū)550km，占全線長(zhǎng)48%最高點(diǎn)5072m青藏鐵路格拉段縱斷面示意圖6768

1994年7月，開(kāi)始大面積選線和多方案比較：滇藏方案滇藏方案川藏方案甘藏方案青藏方案川藏方案甘藏方案青藏方案68面臨諸多技術(shù)難題，需要深化工程場(chǎng)地的斷層活動(dòng)性與地殼穩(wěn)定性及地震安全性、海峽土層巖性與工程地質(zhì)條件、海洋水文條件與海床穩(wěn)定性等多項(xiàng)專題研究工作，特別在實(shí)現(xiàn)超大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)、軟弱地基深水橋梁基礎(chǔ)、耐高水壓大直徑盾構(gòu)設(shè)備及深水施工技術(shù)等重大關(guān)鍵技術(shù)方面要加強(qiáng)攻關(guān)。跨海鐵路通道69

2030年前后發(fā)展展望煙大跨海通道

跨海長(zhǎng)100余公里，將煙臺(tái)至大連通道縮短了1600余公里，是沿海通道的重要組成部分。70島嶼32個(gè)16個(gè)暗礁2處長(zhǎng)灘平均水深25米北隍城島2.62km2南隍城島1.83km2大欽島6.44km2砣磯島7.05km2北長(zhǎng)山島7.87km2南長(zhǎng)山島13.8km2小欽島1.11km2大黑山島7.47km2廟島1.43km2小黑山島1.29km2自然地理?xiàng)l件71渤海海峽跨海通道示意圖SchematicMapof

BohaiStraitcrossing全隧鐵路方案123公里馱背運(yùn)輸（piggybacktransport）（汽車(chē)坐火車(chē)）72中國(guó)東部沿海大通道示意圖SchematicMapofEastenCoastalPassageway建一段接兩線串三圈東北老工業(yè)基地環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈華東（長(zhǎng)三角）經(jīng)濟(jì)圈直達(dá)效應(yīng)73

2030年前后將實(shí)施的重大工程有公鐵合建橋梁中線、西線方案和中線鐵路隧道與西線公路橋梁分建方案用于比選。

跨海鐵路通道：瓊州海峽通道74

瓊州海峽34km跨海隧道，采用盾構(gòu)法修建鐵路海底隧道，正在規(guī)劃運(yùn)作中，2020年計(jì)劃建成。目前輪渡過(guò)渡。7576臺(tái)灣海峽通道：

跨海長(zhǎng)200余公里，工程較瓊州海峽跨海通道更為艱巨復(fù)雜。77

高速鐵路是一個(gè)非常大的系統(tǒng)工程，不是任何國(guó)家都可以進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的。我國(guó)高速鐵路的建成與通車(chē)得到了許多國(guó)家的敬仰和認(rèn)可，紛紛要求我國(guó)進(jìn)行技術(shù)咨詢幫助和設(shè)計(jì)施工建設(shè)的有17個(gè)國(guó)家之多。

3高速鐵路設(shè)計(jì)、施工總承包模式78

首先，在歐亞大陸架用高速鐵路恢復(fù)中國(guó)和歐洲的絲綢之路，從中國(guó)西北部的烏魯木齊開(kāi)始，經(jīng)過(guò)吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦、土耳其、伊朗等國(guó)家到德國(guó)。這條通道比國(guó)際航線估計(jì)要長(zhǎng)30%左右，對(duì)發(fā)展、恢復(fù)各國(guó)祖先所建立的世界友好、物資和文化交往的絲綢之路具有重要意義。4三條國(guó)際高速鐵路的國(guó)內(nèi)外意義79

任何一個(gè)國(guó)家和政黨的建設(shè)必須把和平、友好、提高民生水平之中的“衣食住行”做好，這是衡量每個(gè)國(guó)家執(zhí)政好壞的基本指標(biāo)。中國(guó)很愿意作這條線路的總規(guī)劃設(shè)計(jì)師，把歐亞大陸架用高鐵快速建起來(lái)。目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)青藏鐵路已經(jīng)建成通車(chē)，并進(jìn)行格爾木—西寧段改建，其中32公里關(guān)角隧道，改善了線路標(biāo)準(zhǔn)，到西藏的時(shí)間縮短了6個(gè)小時(shí)，并增加到西藏的其他線路。絲綢之路所經(jīng)過(guò)的國(guó)家也在開(kāi)始計(jì)劃，包括融資模式的研究。80

這條絲綢之路對(duì)我國(guó)西部的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用，對(duì)發(fā)展新疆、青海、甘肅等省意義很大，對(duì)均衡我國(guó)人口西移、合理布置發(fā)展產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大我國(guó)意義重大。它可以快速擴(kuò)大溝通東歐各國(guó)的文化、科技、物資的運(yùn)輸方式。

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第二條歐亞大陸架之路是從東北黑龍江滿洲里出境，經(jīng)西伯利亞等地區(qū)和國(guó)家到德國(guó)的高速鐵路，它和中國(guó)至俄羅斯莫斯科的常規(guī)鐵路方向基本一致。這條鐵路對(duì)俄羅斯開(kāi)發(fā)西伯利亞、東部國(guó)土意義重大，對(duì)我國(guó)資源的引入也起到積極作用，可以發(fā)展東北增加一個(gè)出入口，對(duì)我國(guó)的均衡發(fā)展很有好處。8283

亞泛鐵路是一條以快速為主的高速鐵路，它從我國(guó)的西南大理到緬甸、老撾、泰國(guó)，分支西經(jīng)馬來(lái)西亞到新加坡、東到柬埔寨、昆明至越南河內(nèi)、胡志明市，是一條連通東南亞的經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈。84

目前該鐵路正在規(guī)劃分段修建，從西南出國(guó)，北上印度、巴基斯坦等地，和絲綢之路在伊朗相交，形成東歐至東南亞的路網(wǎng)，對(duì)我國(guó)和東南亞友好互助幫助很大，尤其緬甸是個(gè)沒(méi)有鐵路的國(guó)家，要求迫切，愿急用礦山資源換取鐵路建設(shè)的費(fèi)用，目前正在國(guó)內(nèi)開(kāi)工建設(shè)，盡快進(jìn)入該國(guó)，對(duì)該國(guó)的快速發(fā)展意義重大。85中國(guó)高速外交已被世界各國(guó)所認(rèn)可，因?yàn)槲覈?guó)高速鐵路的水平可以概括為：（1）高速鐵路的軌下土建工程如橋隧、路基已具備國(guó)際領(lǐng)先水平；（2）軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)同樣處于國(guó)際領(lǐng)先水平；86（3）機(jī)車(chē)車(chē)輛技術(shù)已處于國(guó)際先進(jìn)水平；（4）高速鐵路的總體設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、快速建設(shè)技術(shù)，從安全、可靠、適用、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)五大指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，總體技術(shù)已處于國(guó)際領(lǐng)先水平。87

這已被許多國(guó)家所公認(rèn)，這也是中國(guó)高鐵敢于走出國(guó)外的原因。鐵道部及國(guó)資委所屬的四大公司已在國(guó)外進(jìn)行高鐵的交流與合作。高鐵技術(shù)在本質(zhì)上也反映了我國(guó)科學(xué)技術(shù)的整體水平，是我國(guó)的自豪和驕傲。

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（1）輪軌技術(shù)。快速鐵路的核心是輪軌技術(shù)，是軌道結(jié)構(gòu)下部基礎(chǔ)的空間耦合?！败?chē)型---無(wú)縫線路---道床---下部基礎(chǔ)”組成。形成車(chē)輪與鋼軌相互耦合的高風(fēng)險(xiǎn)、高安全的技術(shù)。一旦輪軌技術(shù)出問(wèn)題，就會(huì)形成車(chē)毀人亡的特重大事故。

其中，長(zhǎng)大無(wú)縫線路、橋梁、隧道、高架車(chē)站的無(wú)縫線路和無(wú)縫道岔的設(shè)計(jì)、高精度施工；100多度的溫差控制伸縮，確保鋼軌長(zhǎng)期穩(wěn)定性的技術(shù)措施和安全檢測(cè)；無(wú)渣軌道板的抗裂、抗靜動(dòng)荷載強(qiáng)度的百年壽命；抗搖擺快速道岔的研制等，是高鐵工程的重大技術(shù)難題。

5重要技術(shù)

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（2）弓網(wǎng)供電技術(shù)

在各種荷載包括風(fēng)載，確保正常供電技術(shù)。我國(guó)目前風(fēng)速35m/秒，不分內(nèi)地、海邊，桿距60m。日本海邊風(fēng)速50m/秒，桿距30m。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)區(qū)分內(nèi)地和海邊的不同。

（3）移動(dòng)自動(dòng)閉塞技術(shù)

防止列車(chē)運(yùn)行機(jī)車(chē)追尾的安全技術(shù)。加密列車(chē)發(fā)出密度。如地鐵間隔2分鐘，高鐵間隔6分鐘。

（4）高速列車(chē)CRH380A2020年將建成1.6萬(wàn)公里高速鐵路，需要數(shù)千臺(tái)高速列車(chē)。該列車(chē)具有高可靠性、輕量化、節(jié)能環(huán)保適用條件復(fù)雜等特點(diǎn)。具有九方面的創(chuàng)新。911）流線型頭型；2）氣密強(qiáng)度與氣密性好，車(chē)體安全可靠、乘坐舒適；3）車(chē)體振動(dòng)??；4）高速轉(zhuǎn)向架強(qiáng)，壽命長(zhǎng)（30年）；5）噪聲控制在65dB以下（300KM/h速度時(shí)）6）制動(dòng)系統(tǒng)準(zhǔn)確、靈活、緊急制動(dòng)距離在380KM/h為7500m，低于標(biāo)準(zhǔn)值；7）高速雙工受流穩(wěn)定，離線火化率低于6次/公里；8）牽引傳動(dòng)系統(tǒng)：16輛編組總功率20440KW能耗指標(biāo)優(yōu)良，人均百公里能耗5.12KWh；9）旅客界面合理。VIP∶一等∶二等為1∶5∶28。92幾個(gè)思考警示的問(wèn)題：1、鐵道部整合鐵路市場(chǎng)，以一個(gè)窗口，一種聲音開(kāi)始對(duì)外技術(shù)引進(jìn)的談判，避免了中國(guó)人間互相壓價(jià)，肥水外流的弊端，同時(shí)最大限度地保護(hù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，為中國(guó)高鐵的發(fā)展和創(chuàng)新注入了源源不斷的動(dòng)力，成就了舉世矚目的中國(guó)高鐵模式，也提供了中國(guó)各產(chǎn)品技術(shù)對(duì)外引進(jìn)談判的可能借鑒的好模式。

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2、中國(guó)高鐵模式和桑塔納市場(chǎng)換技術(shù)模式與鋼材鐵礦石引起的相互壓價(jià)，從正反兩方面給我們巨大的啟示，中國(guó)三大國(guó)有汽車(chē)集團(tuán)，擁有巨額優(yōu)質(zhì)國(guó)有資產(chǎn)，崇洋壓內(nèi)，三十多年無(wú)所作為，竟然搞不出一臺(tái)像樣的汽車(chē)。說(shuō)中國(guó)是“世界工廠”而感到自豪，這是一種錯(cuò)誤的看法和做法，中國(guó)不能出賣(mài)資源、能源和勞力得微利而丟大利。

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3、汽車(chē)是典型的既丟了國(guó)際市場(chǎng)又沒(méi)換到技術(shù)的民族悲劇。像一汽、二汽、上汽一樣不思進(jìn)取，互相壓價(jià)，只謀求如何搭上外企快車(chē)，分食中國(guó)井噴式的市場(chǎng)大餅。若讓長(zhǎng)春、青島、株洲、大同、唐山、大連等鐵路機(jī)車(chē)廠采用機(jī)車(chē)爭(zhēng)拼的做法，中國(guó)高鐵機(jī)車(chē)的牌號(hào)就不是和諧號(hào)，而是多國(guó)的牌子，多種互不兼容制式的外國(guó)高鐵的機(jī)車(chē)在分割著中國(guó)的市場(chǎng)，而給人民帶來(lái)的是更大的災(zāi)難。為什么中國(guó)人只盯鐵路的小缺點(diǎn)而不放、擴(kuò)大面對(duì)每年幾萬(wàn)億的損失則不聞不問(wèn)。

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4、計(jì)算機(jī)有機(jī)無(wú)芯，芯片為什么做不出來(lái)？年輕人怎么啦？5、飛機(jī)有三種病，一是心臟病，發(fā)動(dòng)機(jī)是國(guó)外的。二是皮膚病，機(jī)身材料是國(guó)外的。三是精神病，控制操作系統(tǒng)也是國(guó)外的。幾十年啦習(xí)以為常。6、盾構(gòu)機(jī)，硬巖掘進(jìn)機(jī)（TBM）的主軸承也是國(guó)外的，中國(guó)不想做，也做不出來(lái)……如此種種，為什么?是什么制約了我國(guó)的發(fā)展？是智商、品德、教育、機(jī)制、管理方法政策等因素讓中國(guó)在關(guān)鍵技術(shù)上走不上頂峰，飛躍不起來(lái)。

96青年人、中年人是祖國(guó)的希望和未來(lái)，到實(shí)踐中去拼搏吧，寫(xiě)文章、不動(dòng)手是成不了氣候的，實(shí)踐創(chuàng)造理論，理論又提高實(shí)踐，這是社會(huì)前進(jìn)，處于領(lǐng)先的真知。

97四、隧道及地下工程面臨的十大技術(shù)領(lǐng)域

98（一）江、河、海底隧道（二）鉆爆法施工技術(shù)（三）淺埋、超淺埋暗挖法施工技術(shù)（四）TBM全斷面掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)99（五）盾構(gòu)法施工技術(shù)：插刀盾構(gòu)法；土壓平衡盾構(gòu)法；泥水盾構(gòu)法；復(fù)合式盾構(gòu)法；頂管法。（六）沉管法施工技術(shù)：沉埋管段法；懸浮管段法。（七）輔助工法：注漿法（單液、雙液）；管棚法；超前小導(dǎo)管法；水平旋噴法；凍結(jié)法；降水法（輕型井點(diǎn)、深井泵降水）；降水回灌法。100（八）地下深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)：地下連續(xù)墻法；鉆孔樁法；人工挖孔樁法；咬合擠壓鉆孔樁法；錨釘墻法；SMW法；水泥攪拌樁法；高壓旋噴法；粉噴樁；鋼板樁。（九）地鐵車(chē)站施工技術(shù)：暗挖法（柱洞法、中洞法、側(cè)洞法、CD法。CRD法、眼鏡法）；敞口明挖法；復(fù)工板明挖法；鋼支撐法、錨索法。蓋挖法；蓋挖逆筑法；蓋挖半逆筑法。101（十）提高隧道施工質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)施工技術(shù)：防沉降技術(shù)、防水技術(shù)、文明施工無(wú)燥音、無(wú)粉塵施工技術(shù)、棄碴利用造田技術(shù)。不留后患耐久性施工技術(shù)；非接觸量測(cè)技術(shù)；高性能防水砼施工技術(shù)；各種復(fù)雜地層、各種工法機(jī)械配套快速施工技術(shù)；自動(dòng)化管理指揮、控制系統(tǒng)等。102（一）江、河、海底隧道1.廈門(mén)公路越海隧道由于隧道穿越地層為質(zhì)地良好的花崗巖，決定采用雙向六車(chē)道鉆爆法施工，中間設(shè)管廊式服務(wù)通道；1031041052.武漢長(zhǎng)江第一隧由于隧道穿越粉細(xì)沙不穩(wěn)定地層，決定采用雙向四車(chē)道、泥水加壓式盾構(gòu)，盾構(gòu)直徑11.4m，采用復(fù)合式刀具，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離不換刀掘進(jìn)；106107

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1093.聯(lián)結(jié)青島－黃島膠州灣灣口海底隧道由于穿越優(yōu)質(zhì)花崗巖地層，采用雙通道六車(chē)道鉆爆法施工方案，已進(jìn)行了安全、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，設(shè)計(jì)合理，但青島側(cè)的交通聯(lián)結(jié)方式采用高架穿越城區(qū)，產(chǎn)生影響環(huán)境。110

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1124、港、珠、澳海上大通道全長(zhǎng)36km，分別由6km沉埋管段和大橋相聯(lián)后，用3.6km盾構(gòu)或淺埋暗挖法修建隧道，在珠海拱北上岸，再用橋和6km長(zhǎng)的山嶺隧道相聯(lián)，并和太澳公路相聯(lián)，工程規(guī)模為雙向六車(chē)道。1131141151165.上海浦東至長(zhǎng)興島水底隧道雙向六通道，采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)直徑15.18m，長(zhǎng)距離4km掘進(jìn)，風(fēng)險(xiǎn)很大，需認(rèn)真研究，尤其不易在江中設(shè)置橫通道，應(yīng)充分利用主洞行車(chē)道下面的很大空間進(jìn)行疏散救援，取消橫通道對(duì)兩個(gè)主體隧道的結(jié)構(gòu)沉降減少制約，防止結(jié)構(gòu)開(kāi)裂非常有利。117直徑：15.4米1186.廣州市區(qū)地鐵和城市交通多條穿越珠海水底隧道正在設(shè)計(jì)、施工的有五條，采用雙向六通道方案沉埋管段法。1191201217.瓊州海峽34km跨海隧道，采用盾構(gòu)法修建鐵路海底隧道，正在規(guī)劃運(yùn)作中，2012年開(kāi)工，2020年建成。目前輪渡過(guò)渡。1221238.臺(tái)灣海峽海底鐵路隧道修建的愿望在日趨增高，正在論證中。9.渤海灣大連至煙臺(tái)110km跨海鐵路隧道，可能采用鉆爆法、TBM法和盾構(gòu)法。目前輪渡已經(jīng)建成過(guò)渡。124125（二）鉆爆法施工技術(shù)：快速單線120m／月、雙線150m／月，應(yīng)變能力強(qiáng)、以排為主，向以堵為主、以排為輔過(guò)渡。

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132（三）淺埋、超淺埋暗挖法施工技術(shù)：穿越各種軟巖、土質(zhì)隧道。133134135136137138（四）TBM全斷面掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)：開(kāi)敞式、單護(hù)盾法雙護(hù)盾法大TBM;小TBM加鉆爆法；主要用于硬巖。

139TBM由八大主要技術(shù)系統(tǒng)組成1、刀盤(pán)。刀具切割系統(tǒng)2、精確導(dǎo)向系統(tǒng)3、支撐推進(jìn)系統(tǒng)4、液壓控制系統(tǒng)5、運(yùn)碴轉(zhuǎn)載系統(tǒng)6、電器控制系統(tǒng)7、通風(fēng)消音系統(tǒng)8、拼裝與支護(hù)系統(tǒng)1