隧道技术

目 录

摘要 11 引言 1

2 我国隧道及地下工程建设成就与发展 13 隧道的种类 1

3.1 按照隧道的长度分类 1

3.2 按照国际隧道协会（ITA）定义的隧道的横断面积的大小划分3.3 按照隧道所在的位置分类 23.4 按照隧道埋置的深度分类 2

4 我国隧道盾构掘进机技术的发展现状 25 隧道照明 3

5.1 隧道照明的主要特点 35.2 我们的公路隧道照明研究 56 公路隧道安全管理办法 76.1 隧道火灾概率及特点 76.2 隧道交通事故及其特点 86.3 二次事故引发隧道安全 8

6.4 高速公路隧道安全管理具体措施 87 隧道监控系统 108 铁路隧道养护 118.1 隧道检查： 12

8.2 隧道观测及各种隧道病害 129 水下隧道 13

9.1 水下隧道的发展概况 1310 风险分析 13

10.2 不同工法的风险特点 1410.3 全面风险管理 15

10.4 水下隧道的养护检查 1611 总结 16

2中国隧道建设

摘要：隧道在山岭地区可用作克服地形或高程障碍，改善线形、提高车速、缩短里程、节约燃料、节省时间、减少对植被破坏、保护生态环境等；还可用于克服落石、坍方、雪崩、雪堆等危害。在城市可减少用地，构成立体交叉，解决交叉路口的拥挤阻塞，疏导交通。在江河、海峡、港湾地区，可以避免地面交通对水路通航的影响。修建隧道既能保证路线乎顺、行车安全、提高舒适性和节省费用，又能增加隐蔽性、提高防护能力和不受气候影响。目前，我国公路隧道修筑技术已有长足的发展。

1 引言

我国领土辽阔，地形更是复杂多样，既有纵横交错的山脉，也有面积辽阔的高原，有巨大的盆地，也有一望无际的平原，还有坡度和缓的丘陵。其中，山地约占全国土地面积的33％，高原约占26％，盆地约占19％，平原约占12％，丘陵约占10％。在这种自然地势条件复杂的情况下，隧道工程建设显得尤为重要。

2 我国隧道及地下工程建设成就与发展

自1888年在台湾修建第一条狮球岭隧道之后，掀开了中国隧道修建史的序幕。经历了120多年艰难曲折的发展历程，隧道建设从20世纪80年代开始突飞猛进，在勘测设计、施工、运营、科研等方面都有许多重大成就和创新，中国的隧道修建技术得到飞速发展。我们可以自豪地说，我国已经是世界上隧道数量最多、技术发展最快，地质条件和隧道结构形式最复杂的国家，也是引领隧道修建技术的世界强国。

纵观中国隧道及地下工程发展历史，共经历了四个大的阶段：第一阶段为技术落后阶段，中华人民共和国成立前，隧道施工基本上是人力开挖、手工操作、机具简单、技术落后的时期，这一阶段，人们靠着勤劳的双手，在建设隧道工程中思索着上万年的地层特性；第二阶段为初步发展阶段，该阶段采用钻爆法施工，以人工和小型机械凿岩、装载为主，临时支护采用原木支架和扇形支撑，这一阶段，人们借助简单的机械设备，探索着如何治服隧道周边岩土体；第三阶段为快速发展阶段，隧道修建采用新技术、新设备、新工艺、新结构、新材料和新的施工方法，是我国隧道修建技术追赶世界先进水平的时期，以20世纪80年代衡广复线大瑶山隧道（全长14.2 9km，最大埋深910m）为代表，攻克了双线特长隧道设计施工的难题，解决了双线特长隧道施工大型机械化配套问题，大断面和全断面施工取得成功，是中国隧道建设史上的新突破，标志着双线特长隧道施工技术和设备达到国际先进水平，这一阶段，广大技术人员通过分析总结，提出了隧道的工程思维体系和工程方法，形成了驾驭隧道围岩的理念；第四阶段为引领世界隧道建设阶段，特长隧道、穿江越海隧道及岩溶、软弱破碎、高压水等复杂困难地层隧道的成功修建，标志着中国隧道及地下工程修建技术已达到国际先进水平，并在引领着世界隧道修建技术的新方向，这一阶段，广大隧道技术人员无

论面对如何复杂的岩土结构，都能用创造性的思维和“艺术化”的手法，推动着隧道和地下空间的利用向着现实的需要和未来昂首前进。

3 隧道的种类

3.1 按照隧道的长度分类3.1.1 分为短隧道

铁路隧道规定L≤500m；公路隧道规定：L≤500m

随着我国经济的发展，短隧道修建越来越多。目前国内对短隧道的管理有以下几种办法：

1严格执行现行规范设计。在照明方面，短隧道照明与长隧道照明取值相同，其照明系统主要有加强照明构成，短隧道照明营运电费极高。

2参照JTJ 026—1990《公路隧道设计规范》中照明设计的相关精神，加强照明的强度适当减少，通常按现行规范的要求减半。但亮度取值仍按现行规范取值。这种做法既不节约又不能满足人眼的适应要求，存在一定的安全隐患。

3全隧道按出口段亮度均匀布置灯具。4不设置照明。3.1.2 中长隧道

铁路隧道规定：500＜L≤3000m；公路隧道规定500＜L＜1000m3.1.3 长隧道铁路隧道规定

3000＜L≤10000m；公路隧道规定1000≤L≤3000m3.1.4 特长隧道

铁路隧道规定L＞10000m；公路隧道规定：L＞3000m

3.2 按照国际隧道协会（ITA）定义的隧道的横断面积的大小划分分为极小断面隧道（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㎡）。

3.3 按照隧道所在的位置分类

分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道。3.4 按照隧道埋置的深度分类分为浅埋隧道和深埋隧道。

4 我国隧道盾构掘进机技术的发展现状

盾构掘进机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。

　　我国的盾构掘进机制造和应用始于1963年，上海隧道工程公司结合上海软土地层对盾构掘进机、预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参

数、隧道接缝防水进行了系统的试验研究。研制了1台直径4.2m的手掘式盾构进行浅埋和深埋隧道掘进试验，隧道掘进长度68m。

　　1965年，由上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造的2台直径5.8m的网格挤压型盾构掘进机，掘进了2条地铁区间隧道，掘进总长度1200m。

　　1966年，上海打浦路越江公路隧道工程主隧道采用由上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造的我国第一台直径10.2m超大型网格挤压盾构掘进机施工，辅以气压稳定开挖面，在黄浦江底顺利掘进隧道，掘进总长度1322m。

　　70年代，采用1台直径3.6m和2台直径4.3m的网格挤压型盾构，在上海金山石化总厂建设1条污水排放隧道和2条引水隧道，掘进了3926m海底隧道，并首创了垂直顶升法建筑取排水口的新技术。

　　1980年，上海市进行了地铁1号线试验段施工，研制了一台直径6.41m的刀盘式盾构掘进机，后改为网格挤压型盾构掘进机，在淤泥质粘土地层中掘进隧道1230m。

　　1985年，上海延安东路越江隧道工程1476m圆形主隧道采用上海隧道股份设计、江南造船厂制造的直径11.3m网格型水力机械出土盾构掘进机。

　　1987年上海隧道股份研制成功了我国第一台φ4.35m加泥式土压平衡盾构掘进机，用于市南站过江电缆隧道工程，穿越黄浦江底粉砂层，掘进长度583m，技术成果达到80年代国际先进水平，并获得1990年国家科技进步一等奖。

　　1990年，上海地铁1号线工程全线开工，18km区间隧道采用7台由法国FCB公司、上海隧道股份、上海隧道工程设计院、沪东造船厂联合制造的φ6.34m土压平衡盾构掘进机。每台盾构月掘进200m以上，地表沉降控制达+1～-3cm。1996年，上海地铁2号线再次使用原7台土压盾构，并又从法国FMT公司引进2台土压平衡盾构，掘进24km区间隧道。上海地铁2号线的10号盾构为上海隧道公司自行设计制造。

　　90年代，上海隧道工程股份有限公司自行设计制造了6台φ3.8～6.34m土压平衡盾构，用于地铁隧道、取排水隧道、电缆隧道等，掘进总长度约10km。在90年代中，直径1.5～3.0m的顶管工程也采用了小刀盘和大刀盘的土压平衡顶管机，在上海地区使用了10余台，掘进管道约20km。1998年，上海黄浦江观光隧道工程购买国外二手φ7.65m铰接式土压平衡盾构，经修复后掘进机性能良好，顺利掘进隧道644m。

　　1996年，上海延安东路隧道南线工程1300m圆形主隧道采用从日本引进的φ11.22m泥水加压平衡盾构掘进机施工。

　　1998年，上海隧道股份成功研制国内第1台φ2.2m泥水加压平衡

顶管机，用于上海污水治理二期过江倒虹管工程，顶进1220m。

　　1999年5月，上海隧道股份研制成功国内第1台3.8m×3.8m矩形组合刀盘式土压平衡顶管机，在浦东陆家嘴地铁车站掘进120m，建成2条过街人行地道。

　　2000年2月，广州地铁2号线海珠广场至江南新村区间隧道采用上海隧道股份改制的2台φ6.14m复合型土压平衡盾构，在珠江底风化岩地层中掘进。

5 隧道照明

在经济不断发展的今天，隧道给交通带来了极大的便利，为使隧道交通更加安全，舒适，必须给隧道内提供一个良好的视觉环境以确保行车安全。

隧道照明不同于一般道路照明，在其明显的特殊性和重要性，对于隧道的交通安全起着至关重要的作用。例如，中国的秦岭终南山隧道在照明方面进行了非常严格的的设计要求。秦岭终南山隧道灯色彩变换，车辆驶入隧道，仿佛进入灯的世界，视线清楚、一片光明。隧道侧部顶端是功率较大的照明灯，每隔几米就有一个；隧道侧部中间位置是照明、引导功能兼有的方形灯具，有黄、蓝两种颜色；隧道侧部下端，人行道高台边上是主要起引道作用的小灯，这种小灯从两边看分别为白红两种颜色，车辆向南行驶，前面引道灯串成一片白色灯线，反光镜里车后的引道灯则形成红色灯线，煞是好看。车子没出洞看见蓝蓝的天上白云飘特殊灯光带隧道长150米，宽度从10.5米渐变至20.9米，净高7.6米渐变至11.9米，隧道宽度的变化给人豁然开朗的感觉，仿佛即将出洞。同时，特殊灯光带通过不同的灯光变化、图案的变化将隧道分解为几个短隧道，调解驾驶员情绪。据了解，特殊灯光带的设计，在亚洲公路隧道属首创。

5.1 隧道照明的主要特点5.1.1 人眼对光的适应特性

从眼睛构造可知，视细胞是由锥体细胞和杆体细胞所组成。这两种细胞对光的感受性是不同的。杆体细胞对光的感受性很高，而锥体细胞对光的感受性很低，在明亮的环境下（亮度高于几个坎德拉每平方米时）主要由锥体细胞参与视觉工作。这种视觉状态称为明视觉；在昏暗的环境下（亮度在百分之几坎德拉每平方米）主要由杆细胞参与视觉工作，这种视觉状态成为暗视觉；亮度介于明视觉于暗视觉之间的视觉时，杆体细胞和锥体细胞同时工作、锥体细胞和杆体细胞对光的敏感性不同，椎体细胞对555nm的光敏感性最大，杆体细胞对507nm的光敏感性最大。

眼睛不但在阳光下能看清物体，在月光下也能看见物体，这主要是

与锥体细胞和杆体细胞相互交换工作、瞳孔的大小变化以及视网膜上的化学变化等因素有关，这种当视觉环境内亮度有较大幅度变化时，视觉对视觉环境内亮度亮度变化顺应时的感受性称为适应。适应有明适应、暗适应两种，人从黑暗处进入明亮环境时，最初会感到刺眼，而且无法看清周围的景物，但过一会儿就可回复正常的视力，这种适应叫明适应：人从明亮的环境进入暗处时，在最初的阶段什么都看不见，逐渐适应了黑暗后才能区分周围物体的轮廓。这种从亮出到暗处人们视觉阙限下降的过程就称为暗适应，暗适应和明适应所需要的适应时间视具体情况有长有短，一般说来明适应所需时间短，暗适应所需时间长。

在隧道照明设计时要考虑到人的明适应和暗适应因素，重视过渡空间和过渡照明的设计，为了满足眼睛适应性要求，在隧道入口需作一段明暗过渡照明，以保证一定的视力要求。隧道出口处因适应时间很短，一般在1秒以内，故可不作其他处理，且隧道照明不同于其他道路照明，存在以下几种特殊的视觉问题：

1进入隧道前（白天）：由于隧道内外的亮度差别极大，因此从隧道外部去看，照明很不充分的隧道入口就像“黑洞”入口。

2进入隧道后（白天）：汽车由明亮的外部进入即使不太暗的隧道以后，驾驶人员要经过一段时间才能看清隧道内部的情况，这种现象称为“适应滞后”。

3隧道出口处：在白天，汽车穿过较长的隧道接近出口时，由于通过出口看到的外部亮度极高，出口看上去是个“亮洞”，会出现极强的眩光，使驾驶员感到极不适应：夜间与白天正好相反，隧道出口看到的不是亮洞，而是黑洞，这样驾驶员就看不清外部道路的线型及路上的障碍物。

这几种特殊的视觉问题给隧道照明提出了较高的要求，要有效地解决这些视觉问题，可以从以下几方面着手。

5.1.2 隧道照明的设置

隧道照明按照不同的区段可划分为引入段、适应段、基本段和出口段照明，其作用分别为：

1引入段：消除“黑洞”现象，使驾驶员在洞口处能辨认障碍物的照明区段。

2适应段：进入隧道后使驾驶员能很快适应并消除“黑洞”现象和的照明区段。

3过渡段：使驾驶员逐渐适应隧道内部照明的照明区段。4基本段：隧道内部基本照明区段。

5出口段：在白天使驾驶员能逐渐适应出口处的强光，消除“亮洞”现象：在夜间消除出口处的“黑洞”现象，使驾驶员能在洞内看清楚外部道

路的线型及路上的障碍物。

隧道照明以白天和夜间两种不同情况来确定设计亮度。在白天隧道出口段的照明亮度同入口段的照明亮度，应比隧道内基本照明亮度值高；夜间则相反，应低于隧道内基本照明亮度值，当隧道外有路灯照明时，隧道内路面亮度值不得低于露天亮度值的2倍。

5.1.3 　照明光源及灯具

照明光源及灯具的选择是否合适是隧道照明质量的关键保证，隧道照明的光源除应满足在隧道特定环境下的光效、光通量、寿命及工作特性，光色、显色性和控制配光的难易程度等主要要求外，还应选择在汽车排烟形成的烟雾中仍能保证有良好能见度的光源。因此，通常情况下，应适用在烟雾中有较好透视性的低压纳灯或高压钠灯，如果是短隧道或柴油车运行比较短的隧道，烟雾会少一些，亦可使用显色性相对较好的荧光灯，隧道入口的照明，可选用光通量高的高压钠灯，选择照明器时应注意选择尺寸合理，耐腐蚀性强、不易老化、防潮和防喷流的灯具，照明器应有较好的配光性能，避免眩光，可采用专用的隧道灯。

5.1.4 　照明灯具的布置

隧道照明灯具的布置除考虑亮度分布外，还要考虑闪光、诱导性、灯具维修方便等因素。其布置形式主要有三种。即相对排列，交错排列和中央排列，为了避免灯具不连续的直射光由侧面进入驾驶室造成“闪光”的不快感，应尽量不将灯具装在侧面，而装在隧道顶部两侧或中央，且安装高度应在路面以上4m为宜，照明灯具呈线型分布，在一般情况下路面的亮度均匀度不应小于0.35。

5.1.5 　　照明供电及应急照明

隧道照明由于突然停电或其他原因而熄灭时，在全黑的情况下容易造成危险事故，因此隧道照明的供电电源要求较高，一般应有两个独立电源供电，并设应急照明，应急照明亮度值不得低于基本亮度值的十分之一，且应急照明必须有独立的供电系统。

综上所述，隧道照明所涉及的主要因素有：路面的平均亮度，路面平均亮度分布的均匀度，眩光程度和闪光作用，灯具布置的诱导型，灯具及光源的选型、照明的连续性等，这些在设计中均应加以考虑，由于隧道照明有其特殊性和重要性，考虑不周或设置不当都容易引发交通事故，危及人身安全，因此对隧道照明应引起足够的重视。

5.2 我们的公路隧道照明研究

随着我国公路交通的迅速发展，特别是高速公路的发展，公路隧道也日趋增多，而且公路隧道的行车安全是高速公路中交通安全的重要环节。为了保障行车安全，公路隧道照明成了非常重要的问题。

由于公路隧道照明与道路照明有很大的区别，特别是汽车驾驶员在

出、入隧道时在视觉上的适应问题，使得公路隧道照明成为一个新的研究课题。

　　为规范我国隧道照明的设计和施工，我国自2000年6月开始实行国家行业标准《公路隧道通风照明设计规范》。

5.2.1 　公路隧道照明研究的历史

国外公路隧道的照明技术研究开始早，经过多年的研究和实践，技术相对成熟。例如，早在20世纪60年代，意、法两国之间的MontBlanc隧道就已经按照交通量的变化进行照明调光⋯。80年代后，世界各国相继出台了隧道照明规范，以规范隧道照明的设计和施工，减少交通事故。其中，当时被广泛接受的标准是CIE（国际照明委员会)1982年制定的（CIENo．30．2，1998）。随后，这个标准分别在1990年、1995年进行了修订。在此同时，各国也相继实施了各自的标准，如EUROSTD（欧洲隧道照明标准，1997年版），日本《隧道照明指针》（1990）等。这些发达国家由于照明理论和技术相对比较完善，因此已经形成规范性的标准。

随着我国公路建设的发展，公路隧道建设规模非常大，速度越来越快，因此技术需求也越来越大。但我国隧道照明技术起步较晚，经验和基础性的工作不足。我国在2000年以前使用的原则主要遵照《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)来设计隧道的照明系统，由于该规范设计的标准不很完善，因此90年代后期，为了适应我国公路隧道照明的技术需求，我国有一部分学者在这方面进行了一系列的研究。

这些研究主要从2个方面进行：①确定布置灯光的方案，来消除“黑洞效应”和“白洞效应”等问题；②设计照明系统的控制系统，对隧道的照明进行动态控制。

随着公路隧道的迅猛发展，亟待制定一个系统的照明规范，我国在现有的经验基础上，借鉴国外公路隧道的成功经验和先进技术，于2000年1月颁布了《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026．1，1999)。该规范在照明系统构成、洞外亮度和减光、隧道各照明段的长度与亮度、照明总均匀度与纵向均匀度、调光分级、光源分级、灯具及布置、照度与亮度计算推荐方法等方面做出了详细的规范说明。在该规范颁布后，从国内的研究情况来看，主要研究方向不再集中于讨论如何设计照明系统，而在于如何控制照明系统，实现照明系统的自动化，实现照明系统的优化和节能。

5.2.2 　隧道照明方法的改进

在我国颁布《公路隧道通风照明设计规范》后，隧道的照明方案基本上有了规范的标准，因此，国内的学者对隧道的照明系统的研究，集中于如何安全舒适又经济节能的照明技术，主要有以下几个方面。

1设计开发隧道照明的亮度分析和计算软件

在隧道照明系统的设计过程中，首先必须对隧道的各种布灯方案进行分析，一般通过计算照明亮度等参数来评价和分析各方案的性能。因此，隧道照明系统的设计需要大量而又复杂的数据计算，为了减轻繁琐的计算工作，并且提高计算精度，国内外相继开发了照明亮度分析和计算软件。

2对现有隧道的照明系统进行照明亮度检测。分析照明性能是否能达到国家行业标准，对已经建成并投入使用的隧道，由于运营时间的增长，灯具的照明性能下降，以及路面和墙面的变化，隧道照明系统的照明性能也会下降。因此，国内有学者就开始研究如何检测隧道的照明系统。这种检测主要是通过在检测区域布置检测点，通过照度仪等仪器仪表检测数个点照明亮度，通过计算和分析，得出隧道的照明系统的照明性能，从而判断隧道的照明系统是否需要修改。

3设计自动调光系统，使隧道的入口段、过渡段等区域的照明能自动凋光，以实现节能。这种研究国内也已经有了应用实例，如厦门沧海隧道安装的澳大利亚邦齐公司的Dynalite控制系统。该控制系统将照明系统分为3个部分：增强照明、基本照明和应急照明。增强照明采用高压钠灯按照时序和照明补偿的方法，分成白天、阴天、云天等六级照明。基本照明采用可调光的荧光灯进行照明，实现连续无级调光，达到安全舒适和节能的目标。国内的监控系统也有这部分功能，只是分级自动调光。

4设计开发新型隧道照明灯具和照明方法

隧道的光源发展主要方向是高效节能，现在使用的光源主要有白炽灯、荧光灯、高压钠灯、低压钠灯、高压汞灯。在这几种灯中，以高压钠灯发展空间最广阔，它有显色性好、寿命长、光效高等优点。现在使用率很高，主要用在隧道的增强照明方面。另外低压钠灯由于有较好的透视性，随着进一步的研究，延长寿命，也将在长隧道中大量使用。

在照明方法的改进方面，主要是采用逆光照明，这种照明在国外使用很多，如瑞士几乎所有隧道均采用此种照明方式。所谓逆光照明，就是通过一个特殊的斜倾式反光器将光束集中朝汽车前进的方向投向路面，从而提高目标的背景亮度，使前方车辆或目标更易辨认。这种布灯方式可节约灯具30％，节省电力费30％。

另外，国外还有二次配光技术，即将光通过反光器反射到玻璃罩上，再通过玻璃罩上的配光条纹进行再配光，将光线尽量照射在路面。

5.2.3 　　隧道照明的控制系统

近年来，隧道的控制系统发展比较迅速，国内行业中也有不少的典型工程应用实例。如福建美菰林特长公路隧道监控系统、长大隧道群的

监控系统、甬台温高速公路大溪岭-湖雾岭隧道的监控系统等。从国内外的论文来看，隧道照明控制系统主要可以分为以下2大种类。

1计算机集散控制系统

这种控制系统是最常见的一种控制方式，由中央计算机管理整个系统，作为系统的集中处理单元。各照明控制室由PLC控制，PLC根据采集洞外的亮度值，可以自动控制隧道人口段、适应段、过渡段、出口段的亮度，也可以将采集的洞外亮度值传送到中心计算机，由中心计算机来决策隧道各段的亮度值。

这种控制系统的典型应用是甬台温高速公路大溪岭-湖雾岭隧道的监控系统。这种控制系统的好处在于可以充分发挥控制的分散性和管理决策的集中性，不利的方面在于它不能完全脱离中心计算机的控制，一旦中心计算机出现故障，整个系统将瘫痪，很容易导致隧道没有照明而造成交通事故。

这种控制方式由中心控制室对现场设备进行控制与管理，控制线路长，造价相对高，比较适合于短隧道。

2分布式计算机控制系统

这种控制系统依靠某种现场总线为核心，实现无中心控制。从目前所应用的现场总线来看，模块化分布式控制系统主要分为3种：

　1）基于现场总线的Lonworks，Decice，SymensProfibus的Microlon，dacNet。

　2）基于以太网和Modbus通信协议的Openline系列。

　3）基于Optomux和Modbus通信协议的Micro—DAC，OpenDAC，OpenLT系列。

从国内监控系统的应用来看，第1种使用的较多一些，主要基于现场总线的Lonworks系列、Profi—bus的microlon系列以及DacNet系列等。温州景山隧道是最早采用全分布式现场总线技术的。这种分布式控制系统的好处在于各部分相对独立，某部分出现故障并不会影响其他部分，系统仍然可以运行。

这种控制方式适合于长隧道的分布式现场总线控制模式，它施工方便，造价较低，而且可靠性较高。这种基于现场总线的控制系统又分为全分布式控制和集中式现场总线控制。全分布式现场总线控制模式，中心控制室对现场设施不直接控制，由现场各种设施的控制器进行控制。

5.2.4 　LED白光照明是隧道照明节能的发展方向(LED = Light

Emitting Diode，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光)

由于我国经济的飞速发展，造成能源的供应短缺，特别是在电力供应方面尤为严重。再者，经我们的长期工作经验得出，隧道照明用电是

隧道运营的主要成本。为解决这个问题，从近期或长远的角度出发，节能是一个必要的手段。通过节能，既可为解决能源短缺做出贡献，又可以降低隧道运行成本，提高经济效益。

白光LED是2l世纪引人瞩目的绿色光源，是一种功耗低、寿命长(正常发光6万～l0万h)、抗　振动、无辐射的节能环保型光源。自1998年以来，在短短的几年中全球半导体与照明领域掀起一股白光LED“热潮”，使白光LED技术不断创新，飞速发展，LED的发光强度和稳定性大幅度的提高。

从国内外的研究表明，大功率高亮度的白光LED已经逐步在工程中得以应用。LED在城市道路照明、建筑夜景照明、家居日用等方面得到了广泛的初步应用尝试--。从国内外的现有资料来看，在隧道照明中的应用实例还不是很多，尚处在应用研究的初步阶段。

6 公路隧道安全管理办法

6.1 隧道火灾概率及特点

据国外20世纪90年代的统计资料显示，隧道火灾发生的概率是10次（亿车*km）～17次（亿车*km）。由于较长隧道近似封闭空间，火灾发生较之于正常界面，具有明显的特点。

1.蔓延快，不易控制。隧道因车辆事故，汽车相撞等引起火灾后，除本身携带一定数量的燃油外，有时还运载相当数量的可燃品、化学品、危险品，火势蔓延快，很难加以控制。

2.通道易堵塞，隧道纵深距离窄长，发生火灾时，隧道内大量车辆难以疏散，极易造成堵塞，火势顺着车辆蔓延，扩大损失。

3.浓烟高温，扑救因难。发生火灾后，烟雾迅速向四周扩散，虽有通风设备，也难以及时排出烟雾。当隧道内因车辆碰撞等事故引起大火时，油料燃烧，温度很高，往往使灭火人员无法靠近，以致延长灭火时间，加之出口少，环境恶劣受空间限制，通信联络因难。隧道大多远离城市，缺乏可靠的水源，隧道灭火条件有限。双向交通隧道、特长隧道内容易产生灭火救援路线与疏散路线、烟气流动路线的交叉，救援面和救援途径有限，火灾扑救难度极大。

4.供电中断，疏散因难，着火后，可能损毁供电系统，造成供电停止，会给扑救工作带来极大的因难。隧道内通道狭长、照明条件差，着火后能见度低，人员难以及时疏散，易引起人员惊慌，从而造成更大的惨祸。

5.高温有毒烟雾积聚，不易排出。隧道密闭环境，一旦发生火灾，隧道内烟雾大、能见度低、散热慢、温度较高、火灾产生的高温、有毒浓烟迅速积聚，不易排出。这不仅严重危险被因人员的生命，而且使消防队员也难以及时施救。

6.起火点附近的隧道承重混凝土容易崩落。由于山区高速公路隧道衬层内含有水分，当火灾发生时，衬层中的水变成蒸汽，在衬层内快速膨胀，从而产生巨大的压力。国外隧道衬层火灾试验研究表明，混凝土表面温度达到200摄氏度时，10～15分钟内混凝土衬层就会发生爆裂、崩落。

因此，隧道火灾可能只造成一辆车的损失，也有可能造成群死群伤，隧道倒塌、交通中断的重、特大恶性火灾。

6.2 隧道交通事故及其特点

高速公路隧道交通事故视隧道交通状况、车流量、设计时速等随机性和不确定性因素而具有不可预见性。根据国内外隧道内交通事故成因统计表明，隧道内发生交通事故，主要有如下方面原因：

1.高速公路隧道路段超速行驶导致交通事故发生。据广东汕（头）梅（州）高速公路一则隧道路段交通事故数据显示，在2004年上半年发生在该区域隧道的10宗交通事故中表明，超过60%是因驾驶员超速行驶引发交通事故。

2.因为通行车辆自身机械故障引发的交通事故，也占绝大部分。据广东汕（头）梅（州）高速公路隧道路段交通事故数据显示，在2004年上半年发生在该区域隧道的10宗交通事故中表明，其中3宗是因为通行车辆自身机械故障引发的交通事故。

3.高速公路过往通行车辆抛、洒物，导致隧道内通行车辆发生交通事故。

此外，隧道交通事故还因隧道交通状况、车流量、设计时速等随机性和不确定性因素而具有不可预见性。

6.3 二次事故引发隧道安全

综合国内各高速公路多宗二次交通事故案件，究其原因，主要是在路面发生交通事故后，未及时撤离现场且未设置危险警告标志，后方来车车速过快，注意力不集中，从而引发二次交通事故。二次交通事故危害性很大，事故现场范围广，涉及车辆、人员多且容易发生重大交通堵塞，经济损失大，并容易造成人员伤亡。当车流量大或处于交通高峰期隧道内发生火灾或交通事故，由于隧道内能见度低疏散通道有限，加之驾驶员对烟火及事故现场的恐惧，更容易出现慌不择路而造成交通堵塞或新的交通事故。可以说，隧道越长，车辆疏散所需的时间就越长，极容易发生二次灾害。

6.4 高速公路隧道安全管理具体措施

高速公路隧道的特殊性和复杂性要求高速公路隧道管理部门要加强互动、齐抓共管，提高事故快速反应的速度，数据处理的精度和预测的时效性，降低数据处理的时间。加强预防，才能有效维护高速公路安全

通行的“心脏”，确保高速公路的安全畅通，谋取经济效益和社会效益。具体措施如下：

1.充分认识隧道安全生产的严峻性，要完善隧道安全设施建设。安全生产，人命关天。隧道安全直接涉及高速公路营运管理的兴衰成败，隧道养护、管理者要牢固树立保护好隧道安全是保护高速公路“心脏”的意识。要把抓好安全生产，尤其是隧道的安全作为实践“三个代表”思想的政治任务，必须真抓实干，常抓不懈。要确保隧道管理的资金、技术、人力资源有效到位。

（1）加强隧道警示标志、标牌的建设。行驶高速公路的驾驶员一般都是通过标志、标牌获取前方路面状况信息，保证行驶的安全。因此，高速公路管理者要加强对高速公路、尤其是隧道路段的标志、标牌、标线规范，优化。为广大司乘人员提供了良的安全行车通行环境。尤其是隧道内的反光立柱、轮廓标、瓷砖等，要定时进行清洁，保证标志标牌的清晰度，使反光设施充分发挥其警示作用。此外，对于隧道内被损坏的设施，管理部门及时安排修缮，保证隧道内标志标牌设施完好。

（2）加强隧道信息化、数据化硬件的建设，提高高速公路隧道的通行能力。目前，国内许多高速公路在隧道管理中都拥有实时图像监控和信息诱导系统，基本实现隧道区域无盲区监控。但是，对隧道通行车辆的通行速度，排气污染车辆等情形还没有明确的约束。笔者认为，改进隧道通行环境，更应该优化隧道内车辆的安全行驶，优化车辆行驶速度，管控进入隧道的车流量。达到提高道路通行质量，减少交通事故，缩短由于交通事故（包括车辆故障）所引起的延误。

（3）维护保养好隧道及机电设备设施

有效维持、保障甚至延长隧道、设备正常使用寿命，是高速公路隧道长期有效运行的关键。预防和减少因为缺乏日常养护或护养不当而产生的高速公路病害，设备故障，是确保通行高速公路车辆畅通的基本所在。因此，日常工作中，隧道管理部门要定期保养，预防隧道病害、避免机电设备突发故障影响日常工作，使隧道硬件设施始终保持良好的运行状态，最大限度的优化有限的隧道养护预算并节约养护成本。

2.隧道火灾处置的战术要点，灭火措施和行动要求

（1）隧道发生火灾时，隧道管理部门要坚持“救人第一”的指导思想，正确处理救人与灭火的关系，一般情况下，救人与灭火同步实施。积极疏散，抢救被困人员，隔离或封洞灭火，有效地控制火势，消灭火灾。

（2）火情侦察。率先抵达现场的人员，要查明火势发展情况及其危害程度，调查起火燃烧的物质、性质，起火部位，是车辆起火还是货物

或油箱燃烧，有无爆炸可能。

（3）灭火措施。查明灭火路线方向和堵截阵地后，扑救人员要采取不同措施进行扑救。

1）直接灭火法。当隧道内失事汽车火势较小或处于阴燃状态，且隧道内无爆炸，倒塌危险时，灭火人员可在做好个人防护、照明、通信联络等各项准备工作后，携带灭火器材深入隧道内灭火。

2）转移处置法。当失事车辆位于隧道深处，灭火救援行动无法开展，且有爆炸、倒塌危险时，要采用机车、拖车等将正在燃烧或泄漏的车辆牵引出洞，置于安全地带而后采取灭火堵漏等措施。

3）封洞窒息法。当隧道内发生火灾时，内部人员已全部撤出，且无法采取进洞或牵引至洞外灭火时，即可采取封堵隧道进出口及其它相关孔洞，断绝空气，窒息灭火。（4）火场排烟

1）利用隧道内的固定排烟设施排烟。 2）利用公安消防队的排烟装备排烟。 3）利用喷雾水枪排烟。 （5）积极抢救人员

1）抢救的途径是隧道右侧的人行道。

2）抢救的重点是已经中毒或受伤的人员，对其他人员，应引导疏散到紧急避难场所或安全地点。

3）如果是载客车辆，要立即打开车门疏散乘客，在紧急情况下，打碎玻璃，从窗口疏散。

4）隧道倒塌，有人员被因，可选择距被困人员最近，构筑物较为薄弱的部位，打洞或破拆救人；如果隧道倒塌严重，一时难以打通，应设法先向隧道输送空气。

3.利用软硬件设施，加强隧道路段突发事件的交通管理制工作，防止二次事故的发生

（1）“隧道事故无小事”，隧道路段发生的事故都可能是重大的、恶性的事故。因此，隧道管理部门要经常加强对隧道路段突发事件防患。做到“隧道安全生产警钟长鸣。”

（2）发生突发事件或交通事故时，要根据事件的情况、事故特性，有关责任单位要正确履行好自身职责，各施其职，各行其政，及时抵达现场或采取有效避免二次事故发生的措施，率先抵赴现场的人员，要及时将事故的性质、时间等及时通知高速公路管理部门，达到有效管制，确保过往车辆接事故性质、地点、状况的有效指令。

（3）为避免二次事故，交通管理有关责任单位还要做好交通管制工作，摆放好符合警示标志、标牌，引导过往车辆安全通行。疏散救护工

作要有条不紊，责任到人，要将现场人员引导护送，向安全区（安全通道）疏散，同时要查清现场是否有遗漏人员。

4.建立隧道管理数据库，提升隧道管理规范化水平

在日常管理中，隧道管理部门要结合实际，翔实记录发生在隧道路段的各类事件、事故，不断总结经验。建立起隧道管理信息数据，将发生在高速公路隧道路段的重大、有代表性的各类事件进行归类，汇编成易于一般工作人员理解的工作手册或操作规程，指导实际工作。同时不断更新数据的数量和可靠性。或者可以将数据纳入计算机及其他隧道管理系统，使其具有良好的人机界面，便于总结、推广。

平时，高速公路隧道管理部门要定期组织学习隧道区域突发事件的应急演练，设想隧道区域可能发生的突发事件，并制订预防措施，分析一般事故现场的容易忽视的细节，熟练掌握处理事故的要领，提高处理事故的能力。建立起高速公路隧道路段，隧道群联动应急预案。

隧道不同于一般的地面建筑，隧道地形复杂，结构封闭，交通拥挤，一旦发生火灾或交通事故会给人民生命财产造成严重危害。高速公路隧道安全通行的设计、施工受到隧道其他专业的影响和制约，是目前国内外研究的热点领域之一。对现有的隧道安全管理和事故预防我国在这方面所开展的工作还不是很系统，人力物力投入不中是很充裕，部门之间的合作及国际间的合作机制尚需加强和完善。因此，在国家、行业隧道工程、建设、管理尚没有完备的技术标准的情况下，制定一部隧道运营安全管理、消防安全专项工程建设、验收等方面的标准，对于高速公路隧道安全管理，保护人身和财产安全，是十分必要的，也是势在必行的。

7 隧道监控系统

从20世纪60年代开始，国外相机开始研究先进的随到控制系统，欧洲，美国，日本等西方发达国家先后开发了像样的隧道监控系统，随着计算机技术，图像处理技术，通讯技术，控制技术的发展，以太网技术和总线技术的突破了原有的技术瓶颈，是隧道的监视与控制系统高速信息共享成为可能。监控系统在沉管隧道的应用，能有力的缓解隧道过江营运管理的压力，提高隧道内安全行车水平，充分发挥隧道的功能，延长隧道寿命。隧道监控系统按照哥哥子功能可划分为：隧道监控系统通风系统交通诱导系统CCTC系统火灾报警系统照明系统

消防控制系统紧急电话系统广播系统

设备分类；

设备类型检测设备控制设备显示设备风速风向仪车辆检测器能见度检测器火警报警探头交通区域控制器照明区域控制器通风区域控制器计算机工作站大屏幕监视器声光报警器

8 铁路隧道养护

为消除铁路隧道病害，保证列车运行安全，对隧道进行的维护和修理工作。

隧道病害主要有限界不足、衬砌裂损、漏水和污染等。建筑的标准不统一，施工误差，衬砌变形，会造成限界不足等病害。山体的内力重新分布，超挖回填不足，衬砌背后填土受水冲空，圬工受水侵蚀，洞门上覆盖层发生滑坍,砌体砂浆失效,拱部、边墙和仰拱结合处应力集中，会造成衬砌裂纹、错位、剥落、腐蚀等病害。地下水和地表水的处理不当，会造成隧道漏水，冬季结冰膨胀可能把衬砌挤坏。长隧道内通行的蒸汽机车和内燃机车，会造成洞内空气污染，有的因隧道岩层中含有瓦斯和放射性元素，也会造成隧道污染。

隧道病害检查、隧道养护工作和隧道养护组织同铁路桥梁养护大致相同，因此，中国通常把铁路隧道养护和铁路桥梁养护统称为铁路桥隧建筑物养护。

8.1 隧道检查：

1常规巡查：洞外山体及附近情况；主体结构技术状况；配套附属设施状况；

2定期检查规则：一般应在汛期前与讯期后和春融期进行，汛期后重点观测主体结构技术状况；地震后重点观测山体位移高程变化；春融期重点观测隧洞内渗，漏水情况；

3特殊检查：隧道发生交通事故及受灾（火灾，水毁，地震）后应进行特殊检查，全面掌握隧道受损情况，起初修复工程计划。

8.2 隧道观测及各种隧道病害

对隧道发生的各种病害，异常现象应按规则要求进行观察：

1开裂观测，观测围岩或衬砌出现的裂纹，裂痕；2漏水与挂冰观测，标明漏水区域，查明原因；3洞外山体变化观察，发现异常，查找原因；4衬砌变形观测重点在拱圈，侧墙，洞口；

5围岩压力量测，量测围岩作用于衬砌上的压力；6衬砌混凝土强度测量；7有害气体量测；8烟雾透过率

8.2.1 黑洞，黑框效应

从随到外部去看照明很不充分的隧道入口，会看到黑洞（长隧道），黑框（短隧道）现象，称之为黑洞，黑框效应。

其危害是：使司机造成视觉的反差，难以辨认障碍物，容易造成交通事故。

8.2.2 隧道漏水

它是指隧道的防水，排水不良，衬砌有裂缝或空隙，致使水自缝内渗漏出来的现象，其处置方法1）佳作表面防水层或内防水层2）加接水槽获接水桶3）埋管集水导流，或埋集水导流4）喷射防水混凝土。喷锚

喷锚是隧道开挖即时支护，在没有锚杆的孔闭上用喷射机喷射水泥混凝土稳固。

8.2.3 锚杆锚固

它是指隧道衬砌变形，侧墙，端墙，翼墙位移时，采用金属或其他高强性能材料的锚杆锚入稳定的岩体内，并在钻孔中灌浆封固的加固措施。

8.2.4 固结注浆

它是指在固结围岩，充填围岩裂缝，提高其整体性能和承载能力，以防止陈漏水，对隧道四周一定深度的围岩所进行的用纯水泥浆注浆。高分子化学液注浆

它是指用具有粘度低，可灌性好和有一定强的特点的高分子化学浆液注入混凝土衬砌的施工缝或裂缝中，处理渗漏水的方法。

8.2.5 山体失稳

隧道周围山体失稳滑动，可能引起隧道破坏时，应采取的防护措施。

8.2.6 衬砌开裂

它是指隧道衬砌强度不足或背面存在空隙，产生较大的裂缝。8.2.7 衬砌剥落，脱落

它是指隧道衬砌因材料品质，施工质量欠佳，或年久变质，侵蚀等原因而产生的剥离，脱落的现象。

8.2.8 衬砌损坏

隧道衬砌表面风化，腐蚀，已危机隧道安全时，应当采取的措施。8.2.9 墙体变形

隧道墙体因围岩侧压力过大，排水不良积水引起的膨胀或冻胀等是墙体外移或外凸而变形。

9 水下隧道

随着社会的发展需要，大量的水下隧道开始修建，随之而来的安全风险管理问题引起了参与者的密切关注，文章对水下隧道的风险特点进行分析，并简要阐述了不同工法安全风险特点和项目管理不同阶段的风险管理，尝试为水下隧道的不同参与者提供一些安全风险管理思路。

9.1 水下隧道的发展概况

人类对于从地下穿越江河的探索一直没有停顿过，在公元前2180-前2160年古巴比伦修建了一条穿越幼发拉底河长约

900米的人行隧道。1807年英国在伦敦动工修建连接泰晤士河两岸的人行隧道，开挖时因无法克服泥水涌入隧道而被迫停工，直到1825年初次采用盾构法施工，才于1843年建成第一条泰晤士河水底隧道。在国外比较具有代表性隧道有英法海峡隧道(英法)、青函隧道(日本)等。中国从1960年起修建上海黄浦江的三条隧道开始，也陆续修建很多水下隧道，比较具有代表性隧道有甬江隧道、珠江隧道、黄浦江地铁隧道等;在建的水下隧道有厦门翔安隧道、青岛胶州湾隧道、长江隧道等。从近代第一条水下隧道采用原始盾构法开始，水下隧道施工的历史已历经160多年，期间随着社会的不断进步，新材料、新工艺的不断涌现，水下隧道施工工法也日益呈现出多样性，目前已为工程界所应用的主要工法有钻爆法、盾构法、沉管法、围堰明挖法、冻结法、铣挖法等，近年来又提出了水下悬浮隧道概念。

10 风险分析

地下水环境是非常复杂的。一方面，在地质勘探技术尚存在一些局限性，对地质情况难以准确掌握，存在一定的不确定性;另一方面，在应对地下水方面我们尚未完全掌握可靠成熟的

10.0.1 认知风险

现在对于地下工程领域的探索和认知仍然停留在较低的水平，工程地质、水文地质、风险定量分析等方面研究不足以完全揭示水下隧道所面临的所有工程风险。目前的一些工程理论尚停留在假说的基础上，定性分析多于定量分析，目前采用的一些定量分析手段处于起步阶段，其准确性往往与工程实际存在一定差异，存在一些不确定性和不准确性。

10.0.2 决策风险

工程项目的决策都是建立于一定的客观环境和主观环境中，如果这些因素不能统筹考虑，而是过于追求某些期望值，那么势必会造成工程措施的不平衡性，成为工程风险的诱因。例如建设单位不顾及工程地质情况，不能根据地质情况选择事宜的水下隧道施工工法，而是片面要求设计、施工单位采用高、新、尖的措施和设备，而在实际过程中又追求低投资，随意压低工程造价，使得工程施工管理存在很大困难，在主观上人为增大了工程的风险性。

10.0.3 管理风险

水下隧道进入工程阶段面临的管理风险简单的可以分为两类:一类是由于参建单位管理不到位，造成设定的工程措施没有施作或者完全施作，降低了风险防御能力，增大风险或者直接引发工程事故;另一类是施工过程中，出现某些与地质勘查不符或者施工造成的异常情况，形成工程风险，而由于某些因素的存在，没有及时解决出现的问题，造成施工现场情况不断恶化，加大工程风险。

10.0.4 地质风险

水下隧道地质情况的复杂性和不确定性是安全风险的根源所在，不同的工法对于不同地质条件的敏感性是不同的，对于工程地质和水文地质环境要求差异很大，例如钻爆法适用于围岩透水性差、完整性好，岩石较为坚硬的地质条件;盾构法除对硬质围岩和软弱不均地质条件存在一定工程难度外，具有较广泛的适用性;沉管法则对工程地质条件不甚敏感，而更关注于建成后影响工程主体稳定一些水文地质和水文条件，如流速、管段底部填充物液化问题等。

10.0.5 运营风险

由于地下工程施工技术或者到时设计理念存在的局限性，水下隧道投入运营状态后，由于运营荷载、地质条件变化、突发灾害性事件等情况的出现，引起水下隧道主体工程状态发生变化，进而诱发安全风险。例如运营荷载对隧道施工缝处防水结构的持续作用，加速其老化或者破损，造成隧道内渗漏水严重，降低水下隧道使用功能;又如隧道内发生爆炸、火灾等突发性事件，对隧道局部结构造成破坏，由于缺乏救援通道等设计，通风不能有效进行、积水不能排除、人员不能及时撤入安全

区域，扩大了人员伤亡，甚至导致工程主体报废。

10.1 不同工法的风险特点10.1.1 钻爆法

钻爆法面临的主要风险有涌水、突水、围岩坍塌以及主体结构渗漏水等，既有客观因素引起的，如透水岩层、断裂带、风化带等;也有主观因素诱发的，如超前勘探不及时、施工质量粗劣等。

10.1.2 盾构法

盾构法面临的主要风险有高水压、盾构不适应围岩条件、设备坏损被困、以及主体结构渗漏水等，施工的安全风险更多的体现在管理方面，对区域地质条件的准确判释、合理掘进参数的选择、良好的设备保养维护以及优良的工程质量等，都是有效化解水下隧道安全风险的必选，缺一不可。

10.1.3 沉管法

沉管法面临的主要风险有涉水作业风险、防水结构失效、岸上段维护结构等。

10.1.4 围堰明挖法

围堰明挖法面临的主要风险有基础处理、维护结构、防水结构失效等，围堰明挖法风险控制的显著特征是该工法更为注重主体工程外围地质条件的改变，其要求通过改变外围地质条件的各种工程措施后，为主体工程施工提供一个安全的作业环境。围堰明挖法风险更多的集中在工程措施方面，如基底的加固处理、维护支撑结构的稳定性等。

10.1.5 冻结法

冻结法最为显著特征是通过低温冷冻技术冻结水下隧道通过区域的地层，为主体工程施工提供一个安全的作业环境。这一特点决定了冻结法最大风险为冻结失效或局部失效，起因可能是设备故障、冷却参数设置不合理、施工工艺控制有误或者局部地层不适用冷却法等因素。

10.1.6 铣挖法

铣挖法实际就是传统意义上的局部掘进机开挖法，和TBM（隧道掘进机）法、盾构法都属于机械开挖方式，但是没有防护盾壳，其施工安全风险与钻爆法基本相同。

10.1.7 悬浮法

法隧道是一个建造水下隧道的新理论，目前尚处于理论探索阶段，悬浮法隧道能否成功的关键在于能否解决工程材料问题和隧道姿态控制问题，其最大工程风险也在于此。

10.2 全面风险管理10.2.1 风险管理体系

水下隧道安全风险体系的建立、运行、调整贯穿于项目管理的各个阶

段，风险管理体系建设是所有参建单位都必须予以高度重视的一项基础工作，是水下隧道风险管理的基石。

10.2.2 决策阶段

水下隧道最大的安全风险始于决策阶段，原因很简单，在这个阶段风险分析、风险评估、预防措施和管理模式、施工图纸等都将基本确定，一旦某个环节出现决策失误，将会对这个工程建设产生严重影响，成为安全风险的诱因。决策阶段的风险管理应注意以下几个问题。(1)避免“先入为主”的思想。在没有进行详细、准确的地质勘探和专家论证前，建设单位不应对水下隧道应选用的工法考虑过多，更不能明示或暗示勘查、设计和专家组应优先选用某种工法。这种做法会干扰有关人员、单位对水下隧道的建设做出全面、客观的判断和分析，无形中增加了工程风险。

(2)做好地质勘查工作。地勘资料的准确性对于水下隧道的决策起着至关重要的作用，因此必须对地勘单位的监察予以高度重视，可以通过设置地勘监理、第三方补充勘查等措施来确保地勘资料的准确性。(3)做好专家评审工作。专家的选择应本着多样性、代表性原则进行，地质、结构、水文、材料、环保、灾害等方面的专家都应有所邀请，专家评审会应当成与会专家提供一个充分思考、畅所欲言的平台。应根据项目的进展情况召开不同深度的专家评审会，对于不同阶段的工程风险进行充分、详细的分析论证。

(4)合理的投资控制。鉴于水下隧道的高风险性，作为建设单位应当有合理的投资控制行为，不能片面追求低投入，应留有充足的应对重大风险的措施费用。对于涉及隧道水处理、不良地质处理等方面的特殊工程措施应可以灵活处理，对施工单位经济利益的适当保护，可以提高其采取安全措施的积极性和主动性，从而降低建设单位管理风险。

(5)必要的冗余设计理念。鉴于水下隧道的高风险性和难以重复性，建议在进行水下隧道设计时采用冗余设计理念，对于一些关键措施应备有一定冗余量;对于一些关键部位应有一定的冗余措施，从而提高隧道的抗风险能力。

10.2.3 施工阶段

(1)地质复勘的问题。考虑到每个单位的施工水平、施工能力、施工习惯等存在一定的差异性，而这些差异可能会体现出施工单位对地质条件的不同适应性，因此笔者建议在工程进行施工前，根据施工单位的具体情况和工程地质勘探的情况，有针对性的适当安排地质复勘或者补充地质勘测。

(2)反应迅速的动态管理。水下隧道处于水底的环境，出现特殊工况后，必须迅速应对处理，否则一旦贻误处理时机，可能会酿成严重后

果。需要建立参建各方参与的工程应急管理机构，做到分工明确，责任清晰。

10.2.4 运营阶段

(1)工程状态监测。主要包括外部环境监测、工程本体的状态监测和工程运营状况监测三个方面。外部环境监测是对隧道本体所在区域环境条件进行监测的过程;本体状态监测应在渗漏水情况、实体耐久性、工况环境等方面设置必要的手段进行监测;运营状况监测则应在隧道内通行情况、空气质量等方面进行实时监测。工程状态监测应安排常设机构和专职人员负责。

(2)应急机制的建立。成立专门的应急机构，专门负责水下隧道突发事件的处理。根据水下隧道在运营阶段可能出现的风险，制定各类具有针对性的应急预案，方案应经过必要的专家评审过程。

(3)应急人员、设备、物资的准备。根据应急预案进行必要的人员、设备、物资准备工作，特别是应对有关应急人员定期开展应急训练，确保发生突发事件时，能够迅速投入使用，将事件控制在初发阶段，最大限度减少灾害损失。

10.3 水下隧道的养护检查

根据水下隧道的特点，对下列重点部分进行经常检查：

1 伸缩缝，施工缝和裂缝的渗水；2河内铁建有误锈蚀。木建有无腐朽；3机电设备和照明电路的运行情况；4各种排水设备的运行情况；

11 总结

TBM: 隧道掘进机械，基本上有两种：一种是臂架式钻进机械，在隧道内部进行钻孔机械，或是小型的小段面直接钻研机械；另一种就是全断面隧道掘进机（TBM）。一段时间以来，把TBM分为两大类（Grandori，1996年）：

　　(1)在岩石中开挖隧道的TBM：通常用这类TBM在稳定性良好、中～厚埋深、中～高强度的岩层中掘进长大隧道。这类掘进机所面临的基本问题是如何破岩，保持掘进的高效率和工程顺利。

　　(2)在松软地层中掘进隧道的TBM：通常用这类TBM在具有有限压力的地下水位以下的基本均质的软弱地层中开挖有限长度的隧道。这类掘进机所面临的基本问题是空洞、开挖掌子面的稳定、市区地表沉降等。

　　对于全断面隧道掘进机，目前在国内有两种提法，其一是岩石掘进机（TBM），其二是盾构机。TBM就是适合硬岩掘进的隧道掘进机，盾构机指的是适于在软岩、土中的隧道掘进机。这种说法有些言不

符实，因为现在许多硬岩TBM也采用盾构技术，而TBM本来就是隧道掘进机的意思。鉴于学术及现实中称法混乱，造成许多麻烦，所以本文建议国内采用统一称法，采用“硬岩TBM”和“软岩TBM”两种来规范（下文就采用此用法）。其中硬岩TBM又可分为敞开式TBM、护盾式TBM。

　　硬岩TBM适用于山岭隧道硬岩掘进，代替传统的钻爆法，在相同的条件下，其掘进速度约为常规钻爆法的4～10倍，最佳日进尺可达150m；具有快速、优质、安全、经济、有利于环境保护和劳动力保护等优点。特别是高效快速可使工程提前完工，提前创造价值，对我国的现代化建设有很重要的意义。

　　而软岩TBM适用于软弱性围岩施工的隧道掘进机，是目前城市地铁建设中速度快、质量好、安全性能高的先进技术。采用盾构机施工的区间隧道，可以做到对土体弱扰动，不影响地面建筑物和交通，减少地上、地下的大量拆迁。这两种设备的技术开发与应用，在我国地下工程领域具有十分广阔的前景。