中国铁路隧道发展与展望(含截至2020年底中国铁路隧道统计数据)

2021-03-15田四明巩江峰

隧道建设(中英文) 2021年2期

田四明，王伟，巩江峰

(中国铁路经济规划研究院有限公司，北京 100038)

1 中国铁路隧道建设基本情况

据统计，截至2020年底，中国铁路营业里程达14.5万 km，其中，投入运营的铁路隧道共16 798座，总长约19 630 km。分析历年的统计数据可知[1-5]，1980—2020年的40年间，中国共建成隧道12 412座，总长约17 621 km(占中国铁路隧道总长度的90%)，特别是近15年来，中国铁路隧道发展极为迅速，共建成铁路隧道9 260座，总长约15 316 km(占中国铁路隧道总长度的78%)。其中，“十一五”期间(2006—2010年)建成铁路隧道2 262座，总长约2 686 km(占比14%)； “十二五”期间(2011—2015年)建成铁路隧道3 611座，总长约6 038 km(占比31%)； “十三五”期间(2016—2020年)建成铁路隧道3 387座，总长约6 592 km(占比33%)。为便于分析和研究，对中国铁路隧道发展规模情况进行统计，以便更好地促进中国铁路隧道的发展。中国铁路隧道不同时期发展规模情况见表1和图1。

表1 中国铁路隧道不同时期发展规模情况(截至2020年底)

图1 中国铁路隧道不同时期发展规模情况(截至2020年底)

2 中国特长铁路隧道建设规划情况

2020年新增开通运营铁路隧道714座，总长约1 589 km，其中特长隧道39座，总长约498 km；在建铁路隧道2 746座，总长约6 083 km；规划铁路隧道6 354座，总长约16 255 km。

截至2020年底，中国已投入运营的特长铁路隧道共209座，总长2 811 km。其中，长度20 km以上的特长铁路隧道11座，总长262 km，见表2。

表2 中国已投入运营的长度20 km以上的特长铁路隧道

表2(续)

1)新增运营。 2020年新增开通运营特长铁路隧道39座，总长498 km，见表3。

表3 2020年中国新增运营特长铁路隧道

表3(续)

2)在建。在建特长铁路隧道116座，总长1 675 km。其中，长度20 km以上的特长铁路隧道10座，总长276 km，见表4。

表4 中国在建长度20 km以上的特长铁路隧道

3)规划。规划特长铁路隧道338座，总长5 054 km。其中，长度20 km以上的特长铁路隧道37座，总长999 km，见表5。

表5 中国规划长度20 km以上的特长铁路隧道

表5(续)

3 中国高速铁路隧道建设规划情况

截至2020年底，中国已投入运营的高速铁路总长约3.7万 km，投入运营的高速铁路隧道共3 631座，总长约6 003 km，其中特长隧道87座，总长约1 096 km[6-7]。从2008年第1条有隧道的高速铁路合宁铁路(南京南至合肥南)起至2020年底，每年建成投入运营的高速铁路隧道长度柱状图见图2。

图2 2008—2020年中国建成投入运营的高铁隧道长度柱状图(单位： km)

1)新增运营。2020年中国新增运营有隧道工程项目的高速铁路共9条，总长约2 389 km；共有隧道189座，长约508 km。其中，特长隧道15座，总长约176 km，见表6。

表6 2020年中国新增运营高铁特长隧道

2)在建。中国正在建设的有隧道工程项目的高速铁路共47条，总长约8 327 km；共有隧道1 811座，总长约2 750 km。其中，特长隧道50座，总长约645 km，见表7。

表7 中国在建的高铁特长隧道

表7(续)

其中：设计速度为300～350 km/h的高速铁路隧道共1 566座，累计长度约为2 344 km；设计速度为250 km/h的高速铁路隧道共245座，累计长度约为406 km。

3)规划。截至2020年底，中国规划的有隧道工程项目的高速铁路共93条，总长20 970 km；共有隧道3 525座，累计长度约为7 966 km。其中，特长隧道134座，总长1 867 km，见表8。

表8 中国规划的高铁特长隧道

表8(续)

其中：设计速度为300～350 km/h的高速铁路隧道共2 884座，累计长度约为6 842 km；设计速度为250 km/h的高速铁路隧道共641座，累计长度约为1 124 km。

4 中国铁路隧道修建技术展望

4.1 高海拔、高烈度地震区、大埋深超长铁路隧道大规模建设

随着中国经济的发展，西部地区铁路建设规模逐年加大，高海拔、高烈度地震区、大埋深超长铁路隧道将越来越多，特别是刚刚开工建设的川藏铁路雅安至林芝段，分布有72座隧道，隧道总长约840 km，其中长度20 km以上的隧道有16座，长度30 km以上的隧道有6座，最长隧道超过40 km；埋深超过1 000 m的隧道段长610 km，且处于印度板块与欧亚板块强烈挤压的“喜马拉雅东构造节”，新构造运动强烈，穿越新构造板块活动强烈的横断山区，地质条件极端复杂，隧道建设将要面临的硬岩岩爆、软岩大变形、高地温、活动断裂、超高压富水断裂等不良地质问题十分突出。目前，中国虽然在拉林、成兰等艰险山区铁路隧道建设中积累了一定的工程经验，但在川藏铁路建设中遇到的诸多世界级难题必然会超出认知，特别需要广大隧道建设者齐心协力，坚持科技创新，攻坚克难，为川藏铁路的顺利建成贡献力量。

4.2 铁路隧道智能建造技术发展迅速

近年来，随着劳动力成本的不断提高，隧道现场施工技术人员数量逐年减少，隧道工程建设“以机代人”成为现实需求，少人化(甚至无人化)是未来隧道工程建设发展的必然趋势。在机械化与信息化高度融合的基础上，发展具有自感知、自学习、自决策、自实施功能的机器人，进行隧道建造主要工序的智能化作业，对提高施工效率、保障施工安全、提高施工质量具有重要意义。目前，郑万高铁在隧道机械化大断面快速建造技术的基础上，初步构建了高速铁路隧道智能化建造体系，并成功进行了工点试验。

4.3 超长深水跨海铁路隧道修建技术研究逐步深入

随着珠江口水底隧道、汕头湾海底隧道、甬舟海底隧道的开工建设，以及琼州海峡、渤海海峡、台湾海峡跨海通道规划研究的逐步深入，超长深水跨海铁路隧道的建造技术亟需取得突破。包括超长海底隧道空气动力学效应及缓解措施、高水压隧道衬砌结构防水技术、超长海底隧道长期运营温升工程对策、深海大断面隧道超长距离施工与接合技术等。