近年来,各类隧道的建设面临着更加复杂的问题与严峻的挑战。城市浅层与中层地下空间的开发趋于饱和,新建地下道路、轨道交通、雨水调蓄隧道的埋深接近40~50 m;为满足越来越大的交通需求,隧道断面也持续增大。如何在埋深大、地质情况多变的情况下,安全建设大断面隧道成为不可回避的难题。同时,为了更加紧密地增强东部地区与中西部地区的交通联系,各类高海拔、高技术难度的铁路、公路项目纷纷上马建设,在高海拔地区、冻土影响地区与地震断裂带附近进行超长隧道的施工充满着各种风险。此外,渤海湾隧道、琼州海峡隧道、台湾海峡隧道等一系列超长大深度海底隧道正处于前期可行性研究与初步设计阶段,对于我国的隧道施工技术发展也是巨大挑战。
钱七虎院士指出,21世纪是隧道及地下空间大发展的世纪。未来的隧道工程将面临更加复杂的地层环境及施工条件,呈现出长洞线、大埋深、大断面的发展趋势。目前,隧道领域大量新技术的研发和应用使得隧道工程建设的地质适应能力和施工效率有了明显提高,并逐步攻克复杂地质环境施工、内部空间需求提升、施工机械化等问题。现代信息技术的积累与突破性发展也给我国隧道工程技术带来了诸多机遇和变化。隧道工程作为一项系统工程,其建设涉及多个学科领域的交叉配合与技术革新。可以预期,未来隧道工程的技术创新将层出不穷,数字技术的应用将会使工程建设控制更加精细、预测更加精准;设计理念也将从过去的重建设轻运营,转为向全寿命周期设计,将空间三维结构、物料特性、工艺设计与全寿命周期管理融于一体,在设计建造阶段进行全面考虑,减少隧道工程不同阶段的风险累加,提高结构耐久性,保证结构在复杂环境下能长期良好服役。(www.daowen.com)
总体来说,隧道工程正处在快速发展阶段,技术的提升进步,多领域的融合创新,新观念与风险控制手段的引入,都将提高工程决策水平,促进隧道智能化建设的发展,从而保证隧道建设的效率和质量,并为隧道工程安全保驾护航。我国已成为世界上隧道工程建设规模最大、数量最多和难度最高的国家,隧道长度、埋深、断面尺寸、建设难度和技术创新均居于世界前列。随着中国交通路网不断发展延伸,穿山越岭、跨江越海的项目日趋增多,修建在高水压、高海拔、强风沙、高温高寒环境、高应力、强岩溶区域的隧道工程也将越来越多,新材料、新工艺、新方法和新技术的发展将为未来隧道工程建设的持续发展提供重要技术支撑。
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