世界隧道工程发展简况-隧道工程

隧道的产生和发展，是与人类文明的进程相呼应的，大致可以分为如下四个时代：

（1）原始时代：人类的出现到纪元前3000年的新石器时代，是人类利用隧道来防御自然威胁的穴居时代。人们利用天然洞穴作为栖身之所，并且逐步会在平原地区自己挖掘类似天然洞穴的窑洞来居住。此时的隧道是用兽骨、石器等工具开挖，修筑在可以自身稳定而无须支撑的地层中的。

（2）远古时代：从纪元前3000年到5世纪，即所谓的文明黎明时代，是为生活和军事防御目的而利用隧道的时代。这个时代隧道的开发技术形成了现代隧道开发技术的基础。如公元前2180年至公元前2160年，在古巴比伦城幼发拉底河下面修筑的人行隧道，是迄今已知的最早用于交通的隧道，为砖砌隧道，长1 km，3.6 m×4.5 m断面，用明挖法修建。公元前后的古罗马时代，利用棚架支护和卷扬机提升土石，开挖了数量较多的军用隧道和水工隧道，开挖方法是用火烧开挖面，烧热后急速泼冷水使岩石开裂而形成。

（3）中世纪时代：约从5世纪到14世纪的1000年左右。这个时期正是欧洲文明的低潮期，建设技术发展缓慢，隧道技术没有显著的进步，但由于对地下铜、铁等矿产资源的需要，开始了矿石开采。如我国在公元1271—1368年就有深达数百米的盐井。

（4）近代和现代：从15世纪以后的产业革命开始。这个时期由于炸药的发明和应用，加速了隧道技术的发展。如有益矿物的开采，灌溉渠、运河、公路和铁路隧道的修建，以及随着城市的发展修建地下铁道、上下水道等，使得隧道的技术得到极大的发展，其应用范围迅速扩大。

近代隧道兴起于运河时代，从17世纪起，欧洲陆续修建了许多运河隧道，如法国的马尔派斯运河隧道，建于1678—1681年，长157 m，可能是最早用火药开凿的航运隧道。第一座用于现代交通的水底隧道是1807年兴建的伦敦泰晤士河下公路隧道；1818年布鲁内尔发明了盾构，1896年英国人格雷特黑德第一次用压缩空气和盾构修筑水底隧道。

1820年后，铁路成为新的运输手段，1827年在英国、1837年在法国先后开始修建铁路隧道，之后欧洲各国、美国、日本陆续开始修建铁路，1895—1906年出现了长达19.73km的穿越阿尔卑斯山的辛普伦铁路隧道，最先使用凿岩机和硝酸甘油炸药开挖岩石隧道。目前最长的铁路隧道是2016年12月建成通车的瑞士新圣哥达隧道，长57 km。(www.xing528.com)

1927年，位于纽约哈德逊河底的荷兰隧道建成，是最早的较为完善的水底隧道。目前，世界最长的水底隧道是1984年建成的日本青函海底隧道，长达53 850 m，海底部分就有23 300 m；此外，比较著名的还有1991年建成通车的英法海底隧道（长50.5 km）和1997年开放的日本东京湾水隧道（长15.1 km）。

19世纪初，欧洲的法国、意大利、瑞士等国就已在山区修建公路隧道，之后由于运输量急剧增长，随之出现了不少比较著名的公路隧道，如跨越法国—意大利边境的勃朗峰隧道（长111.7 km，1965年）、奥地利的阿尔贝格公路隧道（长14.0 km，1978年）、瑞士的圣哥达公路隧道（长16.3 km，1980年）。2016年投入运营的挪威西部的拉达尔隧道长24.5 km，是目前世界最长的公路隧道。

随着城市的发展，城市交通日益繁忙，车辆拥堵严重，加之新的开挖工具盾构的出现，地下铁路随之兴起。1863年，英国伦敦修筑了第一条地下铁道。截至20世纪末，全世界共有43个国家的117座城市建有地铁，总运营里程接近6000 km。2014年，地铁线路长度超过200 km的城市有13座，其中纽约和伦敦均超过400 km，巴黎超过200 km，莫斯科和东京超过300 km，而且把地上、地下的交通连接起来，成为城市中的立体交通网。地下铁道的建筑，也一天比一天规模宏大、雄伟壮观。德国慕尼黑地下铁道的卡尔广场车站建筑就上下深达六层。第一层是人行通道及商店餐厅；第二层作为货运及仓库；第三、四层为地下停车场，可同时容纳800辆汽车；第五、六层才是车站集散厅及车道。目前世界各国的地下铁道大多已用电脑指挥和控制列车运行。速度最高的是旧金山的地下铁道，平均速度为80 km/h，最高可达120 km/h。客运量最大的是莫斯科地下铁道，1977年统计年运送21.6亿人次。

1964年日本铁路新干线的运营，标志着铁路高速技术进入实用化阶段。高速铁路的发展，必然伴随大量隧道工程的出现，这主要是因为线路的标准必须大大提高，如最小曲线半径在多数情况下都需大于4000 m，线路坡度必须比较平缓等。日本新干线中，隧道的工程量便相当可观。北陆新干线轻井—长野段，长83.6 km，隧道约占44%；东北新干线宫内—八户段，长60.0 km，隧道约占85%；九州新干线八代—西鹿儿岛段，长211.2 km，隧道约占70%。在这些线路上也出现了几座长隧道，如岩手隧道长25.8 km，紫尾山隧道长10.0 km等。德国于20世纪80年代初期动工修建的汉诺威兹堡新干线，长327 km，隧道总延长达118 km，占线路长度的37%。另一条从曼海姆到斯图加特的线路，长100 km，隧道约占30%。目前世界上超过20 km的铁路隧道、公路隧道已有几十座。

自1974年起，国际隧道协会成立，每年召开一次年会，各国隧道技术有了一个交流平台，可以及时交流有关隧道的各种问题。历经长期的工程建设活动，隧道及地下工程学科已经具备相对独立的知识体系，包括隧道力学理论、围岩稳定性评价及分级方法、新奥法原理，挪威法、新意法等修建技术方法，以及相对独立的隧道设计、施工、装备、材料、养护维修技术体系。

目前，许多国家都在进行海峡隧道的研究和筹建，如直布罗陀海峡隧道（西班牙—摩洛哥）、连接意大利本土和西西里岛的墨西拿海峡隧道、连接欧亚大陆的土耳其伊斯坦布尔（博斯普鲁斯）海峡隧道等。