中国隧道建设面临的若干挑战与技术突破

来源：中国血液净化杂志2020年第12期北京时间：

作者：陈湘生, 徐志豪, 包小华, 王雪涛, 付艳斌

单位：1. 深圳大学 土木与交通工程学院, 广东 深圳 518061;2. 深圳大学 滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室, 广东 深圳 518061"],"fundList_en":["The Key Program of the National Natural Science Foundation of China (51938008); Key Consulting Projects of China Engineering Academy (2019-XZ-44); Natural Science Foundation of China-cooperation Strategic Research Project of the Two Academies (L192400070); National Key R&D Program of China (2018YFB2101000)

摘要：中国过去几十年大量的铁路和公路隧道、水工隧洞、城市地铁隧道和综合管廊隧道建设发展过程中,出现了一批特长、超深埋、超大断面、高海拔等重大隧道工程。这些重大隧道工程的建设使中国在隧道修建技术上取得巨大进步的同时,也给勘察、设计、施工、装备及安全运维等方面带来了巨大的技术挑战。为此,总结分析了在克服这些重大隧道工程面临的挑战过程中,出现的一些具有规模大型化、结构复杂化、建造智能化、管理数字化等特点的创新性技术,包括隧道地质勘探、智能掘进、工程大数据与施工设备、智能监测和检测装备等方面的技术突破;重点介绍了现代传感技术、无人机检测技术、巡检机器人技术、无人驾驶巡检车技术、非接触视觉图像技术的特点及应用情况。强调建立全域地质基础数据库与实现精细化勘察设计,是隧道工程合理科学开发与建设的基础;不良地质环境灾害的智能预警与控制,是隧道安全、顺利掘进的有力保障;基于5G技术、BIM、物联网等信息化技术形式的隧道智慧化运营管理系统,是隧道全寿命周期安全运维的关键;并指出随着掘进设备信息化程度增高和大数据时代的来临,将实现建造和运维全过程机械化、信息化、自动化、少人化或无人化的隧道智能建造。

关键词：隧道工程,技术挑战,综述,智能化,盾构/TBM,检测

基金资助：国家自然科学基金重点项目(51938008)；中国工程院重点咨询项目(2019-XZ-44)；国家自然科学基金委-两院合作战略研究项目(L192400070)；国家重点研发计划重点专项(2018YFB2101000)