1．建设概况
浙江省位于东南沿海，平原盆地占23.2%，丘陵与山地占70.4%，河流湖泊占6.4%，人口4677万(2000年底)，素有“七山一水二分田”之称，为多山的省份。在近20年实施国道省道以及各级地方公路网络的改造中，特别是近年来在兴建本省规划“二纵二横十连一绕二通道”的高速公路干线网中，公路隧道这种重要的构造物获得飞速发展，为繁荣公路事业起着重要的作用。
据1988年10月统计，我省的公路隧道通车里程仅为14.5km/64座，均为二级及以下的公路隧道，隧道平均长度226m/座，以中短隧道为主。隧道长度在lkm以上的仅为三座。在1988～1998年的10年间，我省公路隧道总里程比1988年增长了12倍多。特别是我省高速公路网络的兴建，使隧道的规模与数量迅速增长。据2002年4月的不完全统计，我省普通公路隧道通车里程已达92.2km/165座，在建里程55.7km/45座，共计147.9km/210座，其中国道、省道占总长度约60%。高速公路单洞通车里程44.9km/21座，在建106.7km/64座，总计151.6km/85座。近10年来，随着隧道修建技术的显著提高，推动了长大隧道发展。据不完全统计(2002年4月)长度在1km以上的隧道总里程已达160.1km/63座，占隧道总里程的53%。目前全省隧道总里程已达299.5km/295座。
我省公路隧道修建主要始于20世纪70年代中期浙东南发达地区的国道、省道等旧路改造。我省沿海的越岭地形以低山丘包为主，相对高程不大，一般小于100m，打通隧道，可以提高标准，显著改善线形短缩公路里程。例如104国道台州临海至黄岩段30余公里路段，原线路将翻越长石岭、杨梅岭、黄土岭，路线标准低事故频发，在20世纪70年中期至80年中期，相继建成长石岭隧道(350m)，杨梅岭隧道(250m)，黄土岭隧道(905m+55m)，使缩短里程分别缩短2.5km、1.4km和1.8km，合计共缩短里程5.2km，公路等级提高为二级平丘公路，极大地方便了当地群众的交通，促进当地经济的发展。全省公路隧道统计资料见图1、图2、图3。
图1 全省公路隧道增长不完全统计图（2002.4）
图2 全省普通公路隧道不完全统计图（2002.4）
图3 高速公路隧道不完全统计图（2002.4）
修建隧道的优越性在于，一是缩短行车里程，节省运费；二是节约能源以及减少汽车损耗、三是节约土地，保护环境；四是提高了行车舒市裕?档土嗽搅胧鹿实姆⑸?晃迨欠奖懔巳褐冢?促进交流，带动经济发展。因此“要致富，先修路；上档次，打隧道”成为沿海山区人民的时尚。近20年浙江东南沿海发达地区的国道、省道以及县道地方道路已通过隧道形式基本完成了越 峙线路改造。近10年来已逐渐向西南西北山区发展。
我省最早建成的是蚊坑隧道(1965年)，最长的隧道是大溪岭一湖雾岭隧道。
大溪岭——湖雾岭隧道全长2x4116m，为上下行分离的双洞双车道高速公路山岭隧道。隧道于1998年12月实现单洞通车，并于2000年1月底实现双洞通车。为确保隧道营运通车后的通行能力及安全性，设置了照明、通风、防灾监控等完善的营运机电设施。通风系统首次采用节能的竖井送排式射流组合分段纵向通风方式；照明系统首次采用了节能的逆光照明技术；首次在特长隧道中结合纵向通风方式以“区段制”管理模式进行防灾与交通监控设计规划及管理，整个隧道机电集成控制采用了全集成自动化技术。该隧道是我国引?设计、施工、建设以及采用国产材料设备为主的现代化大型隧道。
2．修建方法与锚喷支护技术
除甬江水底隧道、甬江常洪隧道采用沉管法修建以外，我省其余隧道均为山岭隧道，采用矿山法与新奥法(NATM)施工。1993年10月建成了我省第一座在软弱围岩条件下按NATM施工的隧道：安吉幽岭隧道(307m)。由于NATM施工的先进性，目前NATM隧道已占绝大多数，矿山法已基本淘汰。我省的NATM隧道支扩大多采用锚喷初期支扩二次复合衬砌体系。要求二次衬砌采用泵送混凝土模注工艺，使初期支护与模注混凝土之间严格的密实。NATM要求初期锚喷支扩作为永久支扩的一部分(应该是大部分)参与共同受力，二次初砌只承受部分荷载以及作为安全储备，因此要求两者之间应具有相同的寿命。包括锚杆、钢筋网，钢拱架。
对超挖的回填人们已足够重视，但对锚喷支护的寿命问题往往被忽视了。在营运多年以后，锚杆、钢筋网以及钢拱架的腐蚀或其它因素造成不可靠，将促使初期支扩减弱或失效，造成初期支扩的承载力降低使二次初砌的负荷增大而出现开裂甚至破坏。这是采用NATM法技术应该考虑的原则性问题，但我国现行的技术规范并不有明确，有些规定甚至在技术上是落后的，制约了发展。
对这些问题，在我省隧道工程中近年来已开始重视起来。
(1)锚杆的问题。
从20世纪肋年代初期铁路隧道大规模推广NATM技术，到今天的公路隧道全面普及，锚杆始终是从矿山巷井工程中使用的砂浆钢筋锚杆“搬过来”的。我国现行国标“锚杆喷射混凝土技术规范”以及铁路隧道、公路隧道规范均允许在永久支护中使用普通砂浆锚杆，对锚杆的可靠性耐久性没有特别的规定。传统的砂浆钢筋锚杆作为临时支护是无可厚非的，但作为永久支扩其缺陷是今人担忧的。普通砂浆锚杆的工艺是先灌后锚，其缺点是注浆质量难以保证，造成锚杆承载力不可靠以及由于砂浆不能完全握裹钢筋，存在空隙使其腐蚀破坏。另外没有设置垫板、螺母和锚头，锚杆的作用不能充分的发挥。同时，关于锚杆在各种地层中的使用条件、防腐蚀要求未作特别规定。腐蚀问题是最重要的问题之一，这意味着支扩寿命的降低。在国外发达国家，特别是欧美国家在20年前就限制其使用。1997年通车的香港机场路长青公路隧道(2mx1500m)采用NATM施工，其锚杆的设计寿命与其它主体结构一样被定为120年。为保证锚杆的耐久性，确保抗腐性能，选择了先锚后灌型锚杆并采用水泥注浆和塑料管双层保护(锚孔直经φ65mm)。先锚后灌型锚杆因含定位器或锚头等，使注浆能充分饱满，保证锚杆具有规定的保护层。可喜的是近年来国内厂家已开发了新型岩锚系统(如先锚后灌型中空注浆锚杆等)，给锚固支护技术带来了革新。我省的重要隧道在永久支护中均以开始使用新型锚杆，普通砂浆锚杆在永久支护中将逐渐被淘汰。
(2)关于喷混凝土工艺问题。
采用钢纤维喷混凝土结合湿喷工艺来替代传统的(日筋网喷混凝土干喷工艺是喷混凝土技术的发展方面。钢筋网喷混凝土干喷工艺的缺陷是劳动强度大，工效低，回弹量大，粉尘多。从耐久性讲，由于喷混凝土工艺存在混凝土的密实性较差的缺点，造成渗水而使钢筋网及钢拱架腐蚀。而湿喷工艺正好克服这些缺点，一次性喷层厚度高达25—30em(拱部10em)；喷混凝土回弹率可由干喷的50%减少至15%～20%，在添加“硅粉’等添加剂后回弹率更低。重要的是喷混凝土强度高，混凝土密实抗渗好。在国外可使湿喷混凝土强度在C40，抗渗S40以上。例如采用“20cm厚喷混凝土掺30kg/m2 dramix钢纤维”可等效替代“25cm喷混凝土+φ8—150mmx1 50mm钢筋”，其技术经济性是显而易见的。在我省的一些隧道工程中已开始使用，但还未大力推广。因素有二：一是钢纤维喷混凝土施工中的质量控制方面技术标准还不很成熟，在施工监理方面较难控制；其次，在湿喷工艺方面因湿喷机以及使用液体速凝剂高昂的价格(主要为初期用量少造成)和使用方面的不熟练，推广这方面的技术仍然存在阻力。但湿喷工艺是发展方向，应在技术政策方面加以引导，推动技术进步。
3．隧道的防排水
隧道防排水问题处理的好坏直接影响隧道的营运及使用寿命。设计时没有采用复合衬砌及防排水体系的隧道，特别是采用传统的矿山法施工的隧道，因缺乏基本的防排水设施，隧道防水效果很差。“十隧九漏”是浙江早期隧道的特点。
“形成完整的防排水体系”是隧道治水的根本。我省近年建成的按此理念设计的大量隧道如龙泉的塔石岭隧道(1.1km，1998)，台州高速公路马鬃岭隧道(2x400m)，塘岭隧道(2x980m，1998)，大溪岭～湖雾岭隧道(2x4.11km，1999)，提供了有力佐证。早期漏水严重的隧道如104国道长石岭隧道，黄土岭隧道，杨梅岭隧道，通过大修改建已获成功。
实践证明，隧道防排水是“以排为主，堵为辅，排防结合”还是采用“以堵为主，排为辅，防排结合”，综合治理的方针，处决于隧道工程的实际情况。
对于地下水不很发育，且不会对环境造成严重影响的工程应以前者为主，我省大部分山岭隧道均采用此原则设计；对于地下水发育且会对环境造成严重影响，即采用后者为原则进行设计，“以堵为主”所花的代价远大者以“排为主”。
堵的方案：主要为注浆堵水，采用柔性防水层以及二次衬砌刚性防水。注浆堵水主要用于复杂隧道。柔性防水层一般采用0.8～2mm高分子防水卷材，要求有高的延伸率、高强度等物理性能。防水卷材接缝不好，或采用钉子固定后在浇灌混凝土时撕破造成失效，为解决这类问题，我省的一些重要工程，已在材质性能及工艺上提出了严格的要求，如必须具备焊接以及高强度粘合性能，无钉悬挂以及采用双缝亢气检测等要求，从而从材质与工艺上改进柔性防水层的施工质量。国外内隧道防水材料，主要采用PVC，PK，EVA等塑料卷材。从高强耐久，长延伸率，柔软性，可焊性，可粘合性等综合物理性能讲，PVC、EVA较理想。因橡胶耐久性较差，PK材质硬且粘合性极差，目前PVC是主要用材，但EVA具有高达400%～600%伸长率(为PVC的2倍以上)，对隧道超挖及凹凸不平的断面具明显的优越性，然价格较贵，使用方面有待探索。
在二次衬砌刚性防水方面，采用不低于s6级的防水混凝土，并要求采用泵送浇注工艺，施工缝之间早期采用遇水膨胀型止水条，由于其耐候性较差，近年来已使用遇水膨胀的橡胶止水条。
排的方案：我省主要采用衬背土工排水滤层(含土工布及环向透水软管)将地下水引入洞内纵向中央排水沟排水洞外。实践证明，排水的好坏对衬砌内壁的防水效果以及路面防水起着极重要的作用。
总之，通过防排水新技术的使用我省公路隧道特别是高速公路隧道的施工技术取得了巨大的进步，基本解决了多年来困忧我省公路隧道“十隧九漏”的老大难问题。但隧道防水是长期的、系统的问题。一些隧道通车后几年就相继出现了渗水甚至滴水淌水问题，隧道防排水重在预防为主，在设计施工中如何实施新材料工艺来解决防排水仍是一大课题。
4．隧道路基路面
隧道路基过去不十分重视，认为隧道路面采用水泥路面(厚22～24cm)，路基采用混凝土垫层厚不小于10cm，能满足隧道石质基岩条件下的路面强度问题。多年的工程实践表明此观点是片面的。隧道路面的破坏主要在于路基问题，其原因归结为，一是缺乏有效的路基防排水体系而使隧道路基排水不畅，地下水位高于垫层甚至高于路面；二是垫层施工时没有清除路床泥浆石粉。例如台州104国道老长石岭隧道路面严重破坏，主要在于隧道路基排水不畅形成压力，地下水带着泥浆石粉，从路面板块的纵横缝涌出；长期营运后，在路床与路面垫层之间形成了凹凸不平的空洞，最终导致路面破坏。因此隧道路基问题必须处理好水的问题。路床下应形成良好完整排水体系，使地下水位低于路床面20cm以上。
隧道洞内路面多年来一直采用水泥混凝土路面，其主要优点为地下水对其影响较小，颜色浅亮对照明有利。现行的“公路隧道设计规范’亦规定隧道路面使用水泥路面。但是水泥路面洞内噪声大，且一旦损坏难以整块修复；由于平整度难以达到沥青路面的水平，放行车舒适程度亦降低。为了路面施工的平整度要求，新的水泥路面施工规范规定可采用抹平表面，再刻纹抗滑。此方式在洞外一般路段问题不大，可在隧道洞内条件下存在一些问题：抗滑不足。从台州高速公路一期隧道来看，车速超过60km/h时，目前的水泥路面技术规范施工工艺存在问题，需引起各方足够的重视。
在同三线浙江台州高速公路二期隧道设计中，水泥混凝土路面采用沿隧道方向纵向刻纹以提高侧向摩擦系数，从目前运营情况看来，取得了很大的成效，具有一定的推广意义。
在国外大多数的隧道路面均采用沥青路面。对于上述出现的水泥路面问题，建议一般公路隧道采用水泥路面，但高速公路隧道宜采用沥青路面，特别是高抗滑的沥青玛碲脂。为解决上述问题在台州高速公路二期工程燕居岭隧道(2x2.3km)提出了“8cm沥青混凝土面层+22cm钢纤维水泥混凝土板+12～24cm素混凝土基础垫层”的复合路面进行工程试验。
5．隧道营运通风与照明
隧道的营运通风与照明目的是创造洞内良好的视觉环境质量，是保障隧道具有预计通过能力的先决条件之一，同时也是隧道营运维护最大的日常开支项目。好的环境、高服务水平与巨大开支之矛盾与经济发展水平息息相关。
通风方面，如何选择先进的通风方式以达到节能的目的亦作了许多实践。甬江水底隧道原设计采用半横向通风，但最终变更为射流式纵向通风；甬台温高速公路大溪岭——湖雾岭(2x4116m)隧道在初步设计阶段曾作了全横向、半横向、纵向竖井吸出式、纵向竖井吐吸式纯射流等五个通风方案进行了论证，最终选择了竖井吐吸式射流组合分段纵向通风方式[”。我省使用机械通风的隧道中均采用纵向通风方式。
在隧道照明方面，除极少数采用荧光灯照明外，绝大多数隧道均采用高效节能长寿命透烟雾性能好的高压钠灯。在配光技术方面[”，大溪岭——湖雾岭、猫狸岭等隧道洞刚口强段采用节能的“逆光照明技术”，其效果是明显的。在灯具功率相同的情况下，路面亮度可提高34.7%，因此值得大力推广。
6．长大隧道营运管理模式、营运安全对策及设施设计
隧道营运管理设施有营运机电工程设施和与之配套的附属构筑物设施组成。事实上，因为有营运机电工程设施存在如通风照明等耗能巨大的日常开支项目，隧道机电设施的设置变得十分敏感。
确定何种管理模式，目的是为了合理高效的进行管理。这要求隧道管理模式必须以现场处理为主，为保障隧道营运的通行服务能力和防灾能力，营运管理设施要求按规模配备通风照明，消防，供配电，交通监控和防灾监控的设施，这远比一般路段交通监控复杂。
隧道是地下管状构造物，空间环境狭窄，无轨的、个性的，尽管是有序交通流，受驾驶者心理生理的控制，存在潜在的交通事故危险，特别是火灾危险。因此，体现以人为本的思想，营运管理设施设计应以防灾为主设计。这是笔者认为公路隧道有别于其他隧道工程的最主要的特点。防灾设计应以现场自救、自行疏散逃生为主，外部救援为辅的基本原则。对双管单向交通隧道而言，以避难横通道之间分割成的区段，即按区段制设计[2]——作为防灾设计并结合通风方式特别是纵向通风方式是解决长特长隧道防灾问题的较理想的方式。
由浙江省交通规划设计研究院设计的省内主要公路干线隧道如甬台温高速公路大溪岭～湖雾岭隧道(2x4116m)、猫狸岭隧道群(分布在8.17km路段内，隧道占64%，主隧道2x3600m)均按上述思想设计、建设和管理。从隧道通车以来对出现的几起隧道火灾事故的有效控制来看隧道管理系统是有效的。但从事故中看出如何加强危险品运输监控、如何提高驾驶员交通安全意识、现场自救素质是当前管理中的主要问题。
7．几点建议
我国正处于公路建设大发展的时期，按中长期交通路网规划，将出现大量的公路隧道。为做好今后的建设工作，为此建议：
1)充分重视工程前期工作
(1)充分重视隧道场地调查及选址工作。
(2)隧道是一门多学科的综合工程，对专业人才要努力配备齐全，有利做好总体或系统设计，只有这样才能处理好近期与远期，局部与全局的关系。
(3)重视试验研究工作，对不成熟的重大工程问题，在工程实施前做好实验研究，利用科技成果促进工程建设。
2)积极采用新材料新工艺新方法，以技术创新来多快好省地建设公路隧道
(1)加快技术标准的修订和新标准编制，要对在隧道建设过程中取得的经验不断的加以总结，以提供规范修订时作为参考。技术规范应有先进性、超前性，通过技术立法推动技术进步。
(2)加强应用性研究，改变材料、工艺、方法的落后局面，提高隧道修建水平。
①喷混凝土工艺问题在国外已能达到C40级以上，防水抗渗等级可达S40以上，我国目前的技术状态相差很大，一般为C20，喷混凝土的抗渗问题没有规定；这涉及喷混凝土工艺，水泥、添加剂及工艺问题，特别是添加剂，我国的状况还很落后的。
②国内面前缺乏完整的支扩材料如高强防腐锚杆及金属网型材等。
③隧道防水材料及工艺问题国内防水材料生产厂家众多，但专业厂家甚少，材质与国外专业品牌厂商相差很大。国家没有为隧道防水材料制定专门的标准。防水层施工目前还没有根本上解决接缝漏水，隧道超挖后断面形状差异造成的防水层工艺问题。二次衬砌施工缝止水条预膨胀的缝隙问题等等。
3)重视隧道营运管理中的保障隧道营运安全的社会综合对策研究。
参考文献
1．吴德兴等．《国家主干线同三线浙境段大溪岭—湖雾岭隧道营运照明通风关键技术研究，课题研究技术总报告．浙江省交通规划设计研究院，2000．11
2．吴德兴．高速公路特长隧道及隧道群营运管理设施设计．2001’中瑞公路隧道技术交流(2001’Sino—Swiss Tunnel Technique Semina)，中国交通部公路司，2001．4
吴德兴 杨健
