中国著名的铁路隧道

中国著名的铁路隧道

　 中国是多山的国家，且地质状况十分复杂，经过山区的铁路分布着众多隧道。从1887年台湾省建成第一座铁路隧道起，到目前为止，中国的铁路线上已建成并正式交付运营的隧道达5500余座，总长度超过2700公里，占铁路网总长度的4.69%，成为世界上铁路隧道数量最多、长度最大的国家。其中19710年建成的全长1085 公里的成昆铁路，隧道总长达340 公里；1997年建成的全长899 公里的南昆铁路桥隧总长占全线的31％（隧道258座）。中国近代修建的著名铁路隧道，主要是台湾的狮球岭隧道和八达岭隧道。

　　狮球岭隧道是中国最早建成的铁路隧道，位于台湾省基隆经台北至新竹窄轨铁路的基隆与七堵之间，全长261米。这座隧道通过页岩、砂岩及粘土地层，最大埋深61米。在地层压力较大处，拱部用砖作衬砌，边墙用石料作衬砌；在岩层较好处，则用木料作衬砌。隧道于1887年从南北两端同时开工，由外国工程师定出线路方向及中心桩的开挖高度，由清朝政府的军队负责施工。筑路官兵用粗笨工具开挖，克服了大塌方等不少困难，终于在1890年建成。现在的狮球岭隧道已成为台湾省基隆的旅游景点，游人来此瞻仰，缅怀先人们的丰功伟绩。
　　八达岭隧道是中国自行设计和施工的第一座越岭隧道，位于（北）京包（头）铁路青龙桥车站附近。这座单线隧道全长1091米，由我国杰出的工程师詹天佑亲自规划督造，1907年开工，在中国技术人员和工人的努力下，仅用18个月，于1908年竣工。隧道位于直线上，进口端隧道外线路坡度为32.3‰，隧道内线路最大坡度为21.5‰。隧道穿过的岩层主要是较坚硬的片麻岩，另外还有部分角闪岩、页岩和砂岩等，风化呈破碎和泥质状态。为增加工作面，在隧道中部开凿了一座深约25米的竖井，井上建有通风楼，供行车时排烟和通风用。隧道衬砌的拱圈采用预制混凝土砖砌筑，边墙用混凝土就地灌注，隧道底部用厚约100毫米的石灰三合土铺筑。
八达岭隧道

中国铁路第一座采用平行导坑施工的隧道：凉风垭隧道
凉风垭隧道是中国铁路第一座采用平行导坑施工的隧道，位于（四）川黔（贵州）铁路干线上黔北桐梓县境内，直穿娄山山脉，全长4270米。隧道穿过的地层主要是石灰岩，地质复杂，岩层破碎，节理发育，开挖中遇到大小断层十几次，还有丰富的地下水。施工时在距线路西侧20米处同时开挖一个与隧道平行的导坑，作为施工辅助坑道，以增加工作面，加速施工进度，并起到地质勘探作用，还妥善地解决了施工中的通风、排水和运输等问题，使工序干扰大为减少。施工通风是利用平行导坑作为风道，采用巷道式通风，由于断面大，因此阻力小、通风效果良好。凉风垭隧道建成后，贵（阳）昆（明）、成（都）昆（明）等条铁路上的长隧道，相继采用平行导坑施工，且其布置与各项施工技术条件也多参照凉风垭隧道的经验选定。从这个意义上看,凉风垭隧道在我国隧道建设史上起到了开拓的作用。隧道于1957年11月开工，1960年竣工。
关角隧道
中国目前已开通运营的海拔最高的铁路隧道：关角隧道
　　关角隧道是中国目前已开通运营的海拔最高的铁路隧道，位于青藏铁路西（宁）格（尔木）段的青海省天峻县内，全长4000米。洞内轨面最高处海拔3692米。由于地处高海拔地区，气候寒冷，空气稀薄，年平均气温0℃，最低温度为零下37.5℃，四季飘雪，长冬无夏，即使在七八月份隧道内还必须穿棉衣。隧道附近气候变化剧烈，一日之内经常是几度雨雪，施工及运营管理均很艰苦。隧道地质构造复杂，通过11个大断裂层，含有大量泥灰岩、高岭岩、蒙托石等膨胀性岩层，多次塌方。在隧道掘进中还遇到大量涌水，最大时涌水量达10000立方米。这些特殊情况给施工带来很大困难，再加设计改为电力牵引，隧道净空需增高0.55米，必须落底补加边墙基础，更增加了施工难度。
　　隧道1958年开工建设，1961年3月因故停工。1974年10月复工，由原铁道兵承担施工。打开封闭13年的洞口，只见洞内积满了水，拱顶坍落、边墙倒塌、废碴很多。指战员们克服艰难险阻，历时一年半，共清出弃碴杂物近50000立方米，接着开始掘进上导坑。1977年6月16日完成主体工程，同年8月15日铺轨通过隧道。1978年隧道通车后，发现整体道床开裂上臌，不到两年道床抬高达300毫米，水沟破裂，边墙脱落变形，拱顶裂纹掉块，局部边墙侵限等病害，威胁行车安全。1983年5月，整治病害后，1984年年底又发现未换仰拱地段的整体道床陆续裂纹上臌，两轨面水平误差达60毫米并发现拱顶掉块，边墙开裂，墙脚疏松脱落等病害。经多方调查论证，查明道床上臌是因为隧道底部地层中含有大量遇水膨胀的绿泥岩、蒙托石等。所以从1990年开始，拆除上臌地段的整体道床，增加钢筋混凝土仰拱，铺设轨枕板。同时拆除部分边墙，再次进行衬砌后压浆补强，对部分边墙拱顶进行小锚杆挂网喷浆加固。为根除隧道两端路基冻害，还对进出口段路堑内道床下路基土质彻底换填，增设了防寒保温排水沟。
关角隧道的施工前后历时30多年，除停工的13年外，正式开挖建设5年半，而整治病害耗时9年多，可见隧道地质构造之复杂、气候条件的恶劣和病害的严重。
以“难”著称的隧道：南岭隧道
南岭隧道
　　南岭隧道是以“难”著称的隧道，位于（北）京广（州）铁路衡（阳）广（州）复线郴州与坪石之间。隧道全长6666.33米，双线电气化牵引。隧道在湖南省郴县邓家塘镇附近穿越南岭山脉的五盖山和骑田岭挟持地带。这个地区为剥蚀低山丘陵区，连溪河辗转曲折，两次流经隧道顶部，原有京广铁路在下连溪和隧道出口两次与隧道立交。隧道穿越5处溶蚀洼地，埋深最浅地段仅39～45米。此地区属著名的南岭构造带，构造运动强烈，岩溶极为发育，地下水富集，地质条件十分复杂。建设者在在测绘的基础上，用地面和隧底钻探、物探和洞内超前钻探，结合溶岩发育规律，摸清岩溶的具体形态，为施工提供了可靠依据。隧道洞内岩溶突水涌泥量和地表塌陷规模之大及其对施工的危害强度，在国内外隧道建筑史上均属罕见。自1979年9月开工至1988年11月主体工程竣工，共发生大小突水涌泥24次，涌出稀泥和砂子近30000立方米。因洞内大量突泥涌水，共发生大小陷穴52处，最深达20米。沿连溪河两岸塌陷19处，河床先后因塌陷而断流，大量河水泥砂涌入隧道，堵塞坑道，阻碍施工。当隧道开挖到1935公里745米时，先后3次突泥，总量达10689立方米。建设者对突泥地段施加高压注浆，使稀泥在高压下劈裂，在缝隙中充入水泥和水玻璃浆液，凝固后呈坚硬的水泥水玻璃网络，使稀泥固结、压缩、脱水,并被部分置换，形成有一定强度的结石体。为保证施工安全，在注浆固结的基础上钻孔，每隔600毫米顶进一根无缝钢管，形成管棚，使稀泥与管棚构成统一的加固支护体系。因开挖隧道破坏了地下水的动力平衡，以致地下水向隧道渗漏宣泄。不仅影响施工，而且直接影响电气化设备的使用，留下隐患,增加隧道养护的困难。针对地下水的特点施工单位制定了“以堵为主、堵排结合、浑水要堵、清水可排”的治水原则。为了从根本上阻止地下水向隧道泄漏，保护地面环境，又采取了“河填地面陷穴，改道断流河渠，地下地面注浆，衬砌防水防漏”的综合治水措施。经回填陷穴与改道断流河渠,截止了地表水向地下倒灌,防止了农田及其它设施因地面变形受损。经历10年的艰苦奋斗,建设者们用智慧和汗水解开一道道技术课题，越过一座座难关险隘, “难”岭隧道不再难，终于为衡广复线电气化铁路打通了湘粤两省的大门。衡广复线工程1989年年底通过国家验收,正式交付使用
中国已通车的最长双线电气化铁路隧道:大瑶山隧道