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機廣泛使用，以中國中鐵隧道集團為代表的建築施工企業，將隧道工程從山嶺發展到城市到水下與海底，引領我國隧道科技實現一次又一次跨越。

　　中鐵隧道集團致力於隧道科技的創新與運用，擁有特殊地質條件下隧道和地下工程施工精湛的工藝和獨到的技術，累計榮獲11項國家科學技術進步獎、22項國家級工法，為我國的隧道和地下工程事業做出了重大貢獻。“惟有創新，企業才能充滿活力；惟有持續創新，企業才能不斷發展壯大。”中鐵隧道集團董事長丁榮富一語道出發展壯大的秘訣。

　　第一篇 鑽爆法傳統工藝煥發生機

　　上世紀八十年代，中鐵隧道集團利用新奧法原理，成功修建衡廣鐵路復線大瑤山隧道，國內率先實行大型機械化作業，將我國隧道施工水準從落後國外30年迅速提高到當時世界先進水準。

　　長期以來，鑽爆法一直是隧道施工的重要手段，廣泛應用於我國的隧道施工。尤其是近年來成功運用於石太、武廣、京石、合武、渝利、貴廣、雲桂、蘭渝、杭黃等高鐵建設中，以及高速公路、水下與海底隧道新領域。

　　進軍水下與海底新領域

　　“經過持續創新發展，再加上新的設計理念，即使在修建施工難度最大的海底隧道方面，鑽爆法這一傳統施工工藝依然煥發出生機與活力。”中鐵隧道集團總經理唐忠認為。

　　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，其中風化土層、透水砂層就像大片沼澤，風化深槽猶如座座陷阱，處處充滿危險。

　　中鐵隧道集團開創性地創新和運用CRD工法攻克了長達1118米的全強風化土層與軟弱圍岩；採用全程綜合地質預報技術超前探孔探水、滲透水壓力數值模擬計算、減震爆破等一系列新技術，成功破解了可能造成災難性後果的突水、涌泥等世界級難題，創造了海底隧道施工的奇跡。《廈門翔安海底隧道建設與運營成套技術》獲2012年福建省科技進步獎一等獎，併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，在國內首次採取“水下立交”設計新理念，受到業內專家的一致好評，在最大限度節約土地與保護周邊環境的基礎上，為解決城市交通擁堵提供了一種重要交通建設模式。

　　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，相當於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4條匝道，8條出入通道，在城市核心區域形成了一個交通大迴圈。中鐵隧道集團勇於創新，打破了“一條隧道兩個口”的傳統隧道設計概念，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説，該工程為正在籌建和在建的越江、過河、越海工程起到了示範作用。

　　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”的隧道工程品牌優勢。王夢恕院士認為，這些表明我國隧道科技已進入“穿江越洋”時代。

　　機械化配套成為發展方向與必由之路

　　隨著國家對安全品質環保的日益重視，以及人力成本的高企，鑽爆法施工技術必須適應新形勢，我國隧道機械化配套施工應運而生。

　　新世紀以來，在中國鐵路總公司（原鐵道部）的支援下，中鐵隧道集團依託貴廣鐵路三都隧道開展機械化配套科研攻關，積極探索鐵路隧道安全、快速、環保施工途徑，積累的機械化配套施工技術先後在滬昆高鐵、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用。

　　在滬昆高鐵湖南段建設中，中鐵隧道集團承建25.8千米的雪峰山隧道群，開工進場兩年完成施工産值近20億元，創造了我國長大山嶺隧道施工的新紀錄。在京福客專施工不僅將花山隧道建成全線樣板工程，而且創造了月最高進度270米的紀錄。

　　2015年9月8日，中國鐵路總公司建設標準化管理現場會在長沙召開，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取得的成效表示稱讚。

　　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級風險隧道。採用三臂鑿岩臺車只需配備2—3名操作人員，全斷面開挖單迴圈時間控制在3到4小時，大大加快了開挖速度。機械手噴漿完成單迴圈初期支護時間控制在2到3小時，混凝土的回彈率均控制在12%以內，對提高混凝土品質、改善洞內環境、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的三臂液壓鑿岩臺車、噴漿機械手、全液壓自行式仰拱棧橋、襯砌混凝土自動養護臺架、整體式襯砌模板臺車等機械設備，形成了超前地質預報、鑽爆開挖、噴錨支護、仰拱、防排水、二次襯砌、空洞檢測、水溝施工作業等機械化配套作業生産線，實現了隧道全工序機械化作業。

　　2015年11月，蒙華鐵路品質安全管理現場會召開，中鐵隧道集團承建的3標段創新性地採用“下臺階+仰拱同步封閉”支護新工藝，保障了施工安全與品質，受到與會代表的觀摩，再次成為隧道施工的標桿。專家認為，機械化配套施工優勢明顯，前景廣闊，日益成熟，成為未來我國隧道施工的發展方向與必由之路。

　　在烏茲別克，業主要求只能設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。中鐵隧道集團憑藉其技術實力和組織能力，在國內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，自2013年9月開工以來，克服了上千次岩爆的影響，迄今為止已完成隧道開挖支護量的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勢，獲得烏國總統和總理的高度讚揚。

　　中鐵隧道集團憑藉過硬的技術，成為業主點名的增援“尖刀隊”。滬昆客專寨子崗、紅毛嶺、大乘山隧道，瀋陽鐵路樞紐東北環線團山子隧道，都是“卡脖子”工程。中鐵隧道集團在危急關頭髮揮專業優勢，急業主之所急，嚴控安全品質，加快施工進度，不負所望完成任務，盡顯英雄本色，贏得了社會的廣泛讚賞。

　　第二篇 盾構科技讓交通四通八達

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

　　攻克盾構（TBM）三大世界性難題

　　從上世紀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驗。

　　21世紀初，我國開始大規模應用盾構機（TBM）施工。談起採用盾構機下穿長江，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，該工程發揮了“探路者”的作用。

　　“高壓進艙作業”是水下盾構施工面臨的主要難題。當盾構刀具磨損或前方遇到障礙物時，需要技術人員進入盾構機前面的高壓土（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的專家培訓，反覆試驗，大膽探索，成功解決了這一難題。在南水北調中線穿黃隧洞施工中，該集團首次在盾構隧道內實施預應力混凝土襯砌，解決了隧道內水壓力問題，確保水流經過時隧洞本身的品質和安全。

　　防止“高水壓直接涌入”是盾構施工中的前提。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。該隧道是當時中國最深的水下隧道和首條水下鐵路特長盾構隧道，深埋處達62米，該工程岩石強度最高為78兆帕，無論長度、直徑還是時速目標值均可以與世界級海底隧道相較量。科研人員通過對子系統進行創新改進，開發了減壓限排換刀技術，實現了高水壓下上千次的自主換刀，打破了該技術國外壟斷局面，逐一攻克了600米江底裂隙發育段等12項重大危險源，逐步探索出一套高速鐵路特長水下高風險隧道盾構施工及對接技術。

　　“急轉彎”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，盾構機小彎道施工極易出現盾構卡殼、管片破損甚至漏水等現象，嚴重情況下還會導致隧道變形、坍塌等後果。項目科研人員讓“盾頭”和“盾尾”分離，通過精確計算，減小推力，嚴控掘進速度，最終取得成功。

　　盾構機經常面臨下穿既有線的挑戰。2015年11月19日，重慶軌道交通五號線歇臺子—石橋鋪區間右線盾構成功下穿運營中的既有一號線，最大沉降量僅1.2毫米，標誌著重慶地區唯一特級風險源被成功攻克。保持盾構掘進姿態控制平穩，保持刀盤土倉壓力穩定，是此次盾構下穿成功的關鍵。北京地鐵10號線二期創造性地採用了“CRD+千斤頂”工藝，杭州市環城北路地下通道盾構下穿滬杭鐵路時地面沉降控制在1.7釐米以內，專家高度評價地表沉降控制堪稱完美。

　　盾構掘進面失穩、關鍵部件失效、掘進方向失準是三大國際公認的世界難題。經過二十年盾構科技攻關和施工實踐，中鐵隧道集團攻克了上述難題，掌握了豐富的盾構施工經驗。該集團主編的《盾構法隧道施工與驗收標準》等已成為國家標準。

　　中鐵隧道集團大膽創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。其精湛的施工技術贏得了新加坡業主的肯定，並成功進軍新加坡市場。

　　如今，中鐵隧道集團累計承建了數十項水下隧道（洞）工程，實現了上萬次水下高壓進倉作業，攻克了強滲水、管片上浮、盾構姿態控制等一系列難題，成功掌握了盾構施工的核心技術，使我國盾構施工技術達到國際先進水準。

　　沉管法提供水下隧道建設新途徑

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

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

　　侖頭—生物島—大學城隧道作為廣州市南拓戰略的重要節點，起著關鍵的中軸樞紐作用。生物島—大學城隧道全長為1339米，在國內首次採用岸邊水下最終接頭、護岸結構採用空間立體錨索支護體系、在國內首次採用水下不擴散混凝土實現二次圍堰澆築等，多項成果達到國內先進水準。

　　2014年1月，國內內河規模最大、最長的城市隧道——南昌紅谷隧道開工建設，隧道主線長約2650米，穿越贛江。中國科學院院士孫鈞、中國工程院院士周豐峻、盧耀如先後到南昌紅谷隧道施工現場“把脈”，他們認為，紅谷隧道項目將為我國今後在內河修建類似工程提供先例和典範。

　　中鐵隧道集團在施工工藝創新的同時，不斷進行總結和推廣，其參與主編的《內河沉管法隧道設計、施工及驗收規範》正式頒布，被批准為天津市地方工程建設標準，自2013年11月1日起在天津市實施，填補了國內該工程領域標準的空白，為今後類似工程項目建設提供了依據。

　　第三篇 地下空間開發前景廣闊

　　二十一世紀是地下空間大開發世紀。隨著經濟和社會的飛速發展，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、台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。”中鐵隧道集團總工程師洪開榮認為，隨著隧道科技的不斷進步，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已達到國際先進水準。

　　中鐵隧道集團堅定實施“科技興企”戰略，“十二五”期間承擔國家863、973項目8項，省部級項目7項，12項成果達到國際領先水準，23項成果達到了國際先進水準。五年來獲國家級科技進步獎2項，省部級科技進步獎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規範標準8項，翻譯標準1項。科技創新和技術進步大大提高了隧道施工技術水準。

　　展望未來，他們根據行業發展趨勢，瞄準國際先進技術，提出了“十三五”科技創新重點突破領域：一是海綿城市及綜合地下管廊建設領域。二是城市地下空間綜合開發領域。三是海外項目技術與工藝標準的融合與突破。

　　為此，中鐵隧道集團提出“建設隧道與地下工程領域領軍企業”的目標，確立了11大重點研究技術，適應隧道科技安全環保、節能減排、綠色工程以及機械化、資訊化、智慧化等要求。

　　“人在地上走，車在地下行。江河湖海任我遊，島峽連接新大陸。”洪開榮認為，這是中鐵隧道集團的夢想，也是隧道科技未來使命之所在。