隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、
市政隧道、
矿山隧道、军事隧道
建筑结构
隧道的结构包括主体建筑物和
附属设备两部分。主体建筑物由
洞身和洞门组成,附属设备包括
避车洞、
消防设施、
应急通讯和防
排水设施,长的隧道还有专门的通风和
照明设备。
隧道种类
人行隧道:作为行人通道使用,解决在地面
人车争路的问题。
输水隧道
城市地下隧道
海底隧道:在海底建造的连接海峡两岸、供车辆通行的隧道。
过江隧道
隧道分类
按种类
2、按照隧道的长度:
短隧道(铁路隧道规定:L≤500m;公路隧道规定:L≤500m)、
中长隧道(铁路隧道规定:500>m)
3、按照
国际隧道协会(ITA)定义的隧道的横断面积的大小划分标准:极小断面隧道(2~3㎡)、小断面隧道(3~10㎡)、中等断面隧道(10~50㎡)、
大断面隧道(50~100㎡)和特大断面隧道(大于100㎡)。
4、按照隧道所在的位置:山岭隧道、
水底隧道和城市隧道。
5、按照隧道埋置的深度:浅埋隧道和深埋隧道。
6、按照隧道的用途:交通隧道、水工隧道、
市政隧道和
矿山隧道。
按长度
铁路隧道:
(2)长隧道:全长3000m以上至10000m,含10000m;
(3)中隧道:全长500m以上至3000m,含3000m;
(4)短隧道:全长500m及以下。
公路隧道:
(1)特长隧道:全长3000m以上;
(2)长隧道:全长1000m以上至3000m,含3000m;
(3)中隧道:全长500m以上至1000m,含1000m;
(4)短隧道:全长500m及以下。
隧道奇观
世界最长的双洞单向公路隧道。它北起
西安市
长安区青岔,南至
商洛市所辖的
柞水县营盘镇,全长18.02公里,设计时速80公里,人们驱车15分钟便可穿越
秦岭这一中国
南北分界线。这个“
世界之最”是完全由中国人
自主设计施工的,而且在设计上也体现了人性化的理念:隧道里专门设置了特殊灯光带,通过不同的灯光和幻灯图案变化呈现出“蓝天”“白云”“彩虹”等景象,可以使驾驶员和乘客仿佛置身室外,有助于缓解驾驶和乘车的疲劳感。
中国最早的一座山岭铁路隧道。1887年6月,基隆——台北——新竹铁路自台北向基隆修筑,长32.186公里,第二年又从台北往南向新竹修筑,长67.591公里。在台北至基隆段,铁路要穿越
狮球岭,需开凿261
米长的隧道,隧道穿过页岩、
砂岩夹
粘土层,最大埋深为61米。由于当时资金及技术有限,只能因陋就简施工,加之缺少
安全设施,施工中发生多次塌方。最后
隧道贯通时,幸好没有发生 “穿袖子”现象 (左右错开),但是北端的标高竟高出南端4.27米。无论如何,这座隧道的修筑留给后人许多宝贵的施工经验。
挪威洛达尔隧道
世界上最长的单洞公路隧道,全长约24.5公里。它位于挪威
中部地区,东起洛达尔城,西至艾于兰城,是连接首都
奥斯陆与第二大城市
卑尔根的咽喉要道。
过去,来往于奥斯陆和卑尔根的车辆不仅要在洛达尔乘三个小时的轮渡穿越
松恩峡湾,还要在洛达尔和艾于兰之间翻越地势险峻的山路,并且冬季冰冻时期禁止通行。洛达尔隧道通车后,两地间的行车时间从原先的14个小时缩短至7个小时,车辆在冬季照常通行。
根据设计,洛达尔隧道每小时通车能力为400辆。但由于
挪威人口较少,隧道每昼夜通过的轿车仅为1000辆,仅为设计流量的十分之一。
瑞士圣哥达隧道
世界上最长的
汽车专用隧道,长16.32公里。隧道穿越
苏黎世东南
阿尔卑斯山脉圣哥达峰,是瑞士国有公路系统中连接南北干线的重要枢纽。
这条隧道在设计施工中遇到了诸多技术难题。隧道需通过花岗岩、片麻岩和
片岩等地层,最坏地段为风化的砂砾和
滑石。为了便于通风、排水和
出碴,需在隧道一侧30米处开挖
平行导坑,每隔250米设一横向联络通道与隧道联通,以后还可用于修建第二条隧道。
在
防火设计中,隧道顶部被分隔成
进风道和
排风道,一旦发生火灾,
横向通风可分区段隔断而不影响其他通风区。隧道两端还设有计算机
控制站,以监视和控制车流,并对空气
清洁度变化、失火及照明亮度及时预警。
建造时间最早的一条超长公路隧道。为此,日本官方还发行了“开通纪念”邮票,以此来纪念这条日本最长的公路隧道。
这条隧道连接
群马县与
新潟县,全长10.9公里。它贯穿了山峰险峻、
终年积雪的谷川
山脉。为防止山峰积雪崩塌、堵塞峒口,隧道采用了衬砌外伸的方式。此外,技术人员还采用了先进的隧道设备,设计一改长大隧道贯用的横向
通风方式,率先运用电气
除尘机和
竖井相结合的纵向通风方式,降低了能耗,取得了明显成效。
著名隧道
欧洲
挪威的
洛达尔隧道:世界最长的
公路隧道,长度24.5公里。
瑞士的
圣哥达隧道:世界第三长的公路隧道,长度16.32公里,连接瑞士的
乌里州和
提契诺州。
英法海底隧道:
世界第二长的
铁路隧道,长度50.5公里,海底长度37.9公里,也是世界海底长度最长的
海底隧道,跨越
英吉利海峡连接英国和法国。
亚洲
青函隧道:世界最长的铁路隧道,全长53.9公里,海底长度23.3公里。此隧道跨越
津轻海峡连接日本的北海道和
本州。
中国
公路隧道:
海底隧道:
香港海底隧道:世界上最繁忙的行车隧道之一,全长1.8公里,平均每日行车量达121700辆,跨越
维多利亚港连接
九龙半岛和
香港岛。
另外,香港约有50多条供汽车通过的下通道。
雪山隧道:
东亚最长的公路隧道,也是全世界规模最大的双孔公路隧道群,全长12.9公里,跨越
雪山山脉支脉连接
台北台北县和
宜兰县。
高雄港过港隧道:跨越
高雄港连接高雄市
前镇区和
旗津区,是台湾唯一的水底公路隧道。
其他:
北京五环路的晓月隧道:北京市区内唯一隧道,也是
北京环路的唯一隧道。
雪峰山隧道:位于
杭瑞高速公路湖南
邵阳至
怀化路段之间,为双洞双车道隧道,全长7039米,是全国高速公路第三长隧道。
铁路隧道:
秦岭隧道:中国第一条超长铁路隧道,全长18.46公里。
乌鞘岭隧道:中国最长的铁路隧道,全长20.05公里。
风火山隧道:位于
青藏高原。
轨道面海拔4905米,是世界上海拔最高的隧道,也是世界上海拔最高的高原冻土隧道。
兰渝铁路
西秦岭隧道:位于甘肃省陇南市武都区,隧道全长28236米。截至2013年底,为中国国内第二长隧道。
美洲
美国的德拉瓦隧道:世界最长的输水隧道,全长169公里。
美国
纽约的
林肯隧道:跨越
哈德逊河连接纽约市和
新泽西州,是世界最繁忙的公路隧道之一,长度2.4公里。
规划中
直布罗陀海峡跨海通道:由连结欧洲和
非洲的海底隧道、及部分的
海上桥梁所构成,由
西班牙、英国、
摩洛哥等拥有海峡主权的国家共同规划中。根据
英国广播公司报道,兴建费用估计达100亿美元。
工程技术难题
2022年6月27日,在
第二十四届中国科协年会闭幕式上,中国科协隆重发布10个对
工程技术创新具有关键作用的工程技术难题,其中包括“ 如何突破高原极复杂地质超长
深埋隧道安全建造与性能保持技术难题?”。