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隧道的分类及现状

时间:2023-10-30 百科知识 版权反馈
【摘要】:公路隧道是专供汽车运输行驶的通道。引水隧道还可细分为有压隧道和无压隧道。污水隧道是为城市污水排送系统修建的隧道。人防隧道是为战时防空目的而修建的防空避难隧道。前者称为主巷道,为地下矿区的主要出入口和主要的运输干道。“十一五”期内,舟山连岛工程、秦岭终南山隧道、上海崇明隧桥、厦门翔安海底隧道等重大工程相继建成。这条隧道打破了先前由日本青函铁路隧道保持的53.8km最长铁路隧道纪录。

从前述可知,隧道的类型和范围很广,从不同角度可得出不同的隧道分类方法。如按地层分类,可分为岩石隧道(软岩、硬岩)、土质隧道;按所处位置分类,可分为山岭隧道、城市隧道、水底隧道;按施工方法分类,可分为矿山法、明挖法,盾构法、沉埋法、掘进机法等;按埋置深度分类,可分为浅埋和深埋隧道;按断面形式分类,可分为圆形、马蹄形、矩形隧道等;按国际隧道协会(ITA)定义的断面数值划分标准分类,可分为特大断面(100m2以上)、大断面(50~100m2)、中等断面(10~50m2)、小断面(3~10m2)、极小断面(3m2以下);按车道数分类,可分为单车道隧道、双车道隧道、多车道隧道。2004年交通部发布的公路隧道设计规范,按照隧道的长度分为特长隧道(大于3 000m)、长隧道(大于1 000m并小于等于3 000m)、中长隧道(大于500m并小于等于1 000m)和短隧道(小于等于500m)。一般认为按隧道的用途分类比较明确,因此介绍如下。

1.2.1 隧道分类

1)交通隧道

交通隧道是应用最广泛的一种隧道,其作用是提供交通运输和人行的通道,以满足交通线路畅通的要求,一般包括有以下六种。

(1)公路隧道

公路隧道是专供汽车运输行驶的通道。随着社会经济和生产的发展,高速公路大量出现,对道路的修建技术提出了较高的标准,要求线路顺直、坡度平缓、路面宽敞等。因此在道路穿越山区时,过去盘山绕行的方案多改为隧道方案。隧道的修建在改善公路技术状态、缩短运行距离、提高运输能力、减少事故等方面起到重要的作用。我国建成运营的秦岭终南山隧道长18.1km,它的建成将翻越秦岭的道路缩短约60km,时间减少两个多小时。

(2)铁路隧道

铁路隧道是专供火车运输行驶的通道。铁路穿越山岭地区时,由于牵引能力有限和最大限坡要求(小于24‰),需要克服高程障碍。开挖隧道穿越山岭是一种合理的选择,其作用是缩短线路、减小坡度、改善运营条件、提高牵引能力,如宝成线宝鸡至秦岭段线路密集地设有48座隧道,占线路总延长的37.75%,由此可见山区铁路隧道的作用了。

(3)水底隧道

水底隧道是修建于江、河、湖、海、洋下的供汽车和火车运输行驶的通道。当交通线路跨越江河、湖海时,可以选择的方案有架桥、轮渡和隧道,但架桥有净空的限制,轮渡限制了通行量,为有效解决这些矛盾,水底隧道的优越性就凸现出来了。其特点是不受气候影响,不影响通航,引道占地少,战时不暴露交通设施目标。

(4)地下铁道

地下铁道是修建于城市地层中,为解决城市交通问题的轨道运输通道。它是大城市中解决交通拥挤、车辆堵塞的有效途径之一,由于其快速、安全、大运量、更准时等特点,已成为大城市解决交通矛盾的有力手段,是目前全球大力倡导的重要公共交通形式。

(5)航运隧道

航运隧道是专供轮船运输行驶而修建的通道。当运河跨越分水岭时,为克服高程需要修建运河隧道,其优点是缩短航程,减少运营费用,顺直河道,使航运条件大大改善。

(6)人行隧道

人行隧道是专供行人通过的通道,一般修建于城市闹市区穿越街道或跨越铁路、高速公路等行人众多,往来交错,车辆密集,偶有不慎便会发生交通事故的场合。

2)水工隧道

水工隧道是水利工程和水力发电枢纽的一个重要组成部分,它包括以下四种。

(1)引水隧道

引水隧道是将水引入水电站的发电机组或水资源的调动而修建的孔道。引水隧道引入的水是水电站的发电机组的动力资源,因此,引水隧道作为引水的建筑工程,有过水承压的工程特性。引水隧道还可细分为有压隧道和无压隧道。

(2)尾水隧道

尾水隧道是将水电站发电机组排出的废水送出去而修建的隧道。

(3)导流隧道或泄洪隧道

导流隧道(或泄洪隧道)是为水利工程中疏导水流并补充溢洪道流量超限后的泄洪而修建的隧道。

(4)排沙隧道

排沙隧道是用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道,其作用是利用排沙隧道把泥沙裹带送出水库,同时也用来检查或修理时,放空水库里的水。

3)市政隧道

在城市的建设和规划中,充分利用地下空间,将各种不同市政设施安置地下而修建的地下孔道,称为市政隧道。市政隧道事关民生,对保障城市的正常运转起着重要的作用。其类型主要有以下五种。

(1)给水隧道

给水隧道是为城市自来水管网系统铺设修建的隧道。

(2)污水隧道

污水隧道是为城市污水排送系统修建的隧道。这种隧道一般采用本身导流排送(此时隧道的形状多采用卵形),也可能是在孔道中安放排污管,由管道排污。排污隧道的进口处,多设有拦碴隔栅,把漂浮的杂物拦在隧道之外,以防其涌入造成堵塞。

(3)管路隧道

管路隧道是为城市能源供给(煤气、暖气、热水等)系统修建的隧道。城市中的管路隧道是把输送能源的管路放置在修建的地下孔道中,需进行防漏及保温措施处理。

(4)线路隧道

线路隧道是为电力和通信系统修建的隧道。在城市中,为了保证电力电缆和通信电缆不被人为活动损伤或破坏,避免悬挂高空影响市容景观,因此修建专门地下孔道安置它们。

在当今城市现代化进程中,按城市的布局和规划,可将以上四种具有共性的市政隧道建成一个共用隧道,称为“共同管沟”。共同管沟是现代城市基础设施科学规划的标志和发展方向,也是合理利用城市地下空间的科学手段。

(5)人防隧道

人防隧道是为战时防空目的而修建的防空避难隧道。人防工程是在紧急情况下人们避难所用的,因此,在修建人防隧道时应考虑人生活环境的一般要求,除应设有排水、通风、照明和通信设备以外,还应考虑贮备饮水、粮食和必要救护设备。在洞口处还需设置防爆、防冲击波装置等。

4)矿山隧道

在矿山中,为开采和运输矿石而修建的隧道,称为矿山隧道,其作用主要是为采矿服务,有下列几种:

(1)运输巷道

向山体开凿隧道通到矿床,并逐步开辟巷道,通往各个开采面。前者称为主巷道,为地下矿区的主要出入口和主要的运输干道。后者分布如树枝状,分向各个采掘面。此种巷道多用临时支撑,仅供作业人员进行开采工作的需要。

(2)给水隧道

给水隧道送入清洁水为采掘机械使用,并将废水及积水通过泵抽排出洞外。

(3)通风隧道

通风隧道把有害气体排除出去、补充新鲜空气的通风巷道。

1.2.2 隧道工程发展现状

2010年底(即“十一五”末期),全国公路隧道为7 384处、512.26万m,比“十五”末增加4 495处、359.55万m。其中,特长隧道265处、113.80万m,长隧道1 218处、202.08万m。“十一五”期内,舟山连岛工程、秦岭终南山隧道、上海崇明隧桥、厦门翔安海底隧道等重大工程相继建成。

目前,世界最长的铁路隧道是2010年贯通的瑞士中部阿尔卑斯地区新圣哥达基础铁路隧道,全长57km。新圣哥达铁路隧道工程造价大约100亿美元,建设历时10多年。这条隧道打破了先前由日本青函铁路隧道保持的53.8km最长铁路隧道纪录。

表1.1和表1.2分别给出了公路、铁路隧道和水下隧道的部分统计情况。

表1.1 世界各国已建成的长度大于10km的公路、铁路隧道

续表

表1.2 世界各国已建成的长大水下隧道

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