下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
放眼全中国
在960多万平方千米的陆地国土之上
有超过3.8万条、总长超过赤道的隧道日夜通行
为南来北往、东西穿梭的客货洪流
构建起超级通道网
目前
中国的隧道总里程高居世界第一
从黄土高原，到太行山区
从青藏高原，到天山山脉
隧道正改变着这个山区约占2/3国土面积的国家
中国人究竟是如何挖穿这一条条山岭的？
京通铁路穿过古北口卧虎山长城下的隧道 / 摄影 赵斌
京通铁路沿燕山南麓出古北口长城，过燕山腹地，隧道密集，纵贯内蒙古哲里木区，连通北京和内蒙古通辽，是沟通华北和东北铁路网的干线之一。铁路穿过崇山峻岭的燕山山脉时，需要在群山间的隧道中穿梭。
中国公路隧道和部分铁路隧道分布
截至2020年年底，我国公路隧道达2万多条，铁路隧道也有1.6万多条。从分布区域上看，公路隧道集中分布于我国第二、三级阶梯相接处及西南和东南地区。随着经济的发展及隧道修筑技术的提升，隧道也在不断向山区和边疆地区开凿。从1980年至2020年的40年间，我国共建成12412条铁路隧道，占我国铁路隧道总长度的90%。
注：港澳台数据暂缺。
在中国大地上，隧道或傍山而过，其上方构筑顶棚，形成“明洞”；或挂于峭壁，每隔一段开出“天窗”，形成挂壁公路；或沿山坡盘旋，时而钻入山中，时而出露于外，形成盘山道。但更多时候，隧道隐伏于山体之中，只露出窄窄的出入口——洞门。
一般的洞门墙体直立，造型粗犷。“豪华”的洞门则是在两侧增设立柱，形成柱式洞门，美观且稳定性更强。而与环境融合得最好的是削竹式洞门，它好似竹竿被斜切一刀留下的截面，造型干净利落。
还有一种洞门的造型更为独特，它多分布在高铁隧道的洞口，形似向外敞开的喇叭口。通常情况下，当列车高速通过隧道时，被推挤的气流产生强烈的冲击压，会引发噪声，还会让乘客身体不适，而喇叭口状洞门则能够缓冲气压，减轻气压变化带来的影响。
新疆赛里木湖公路隧道 / 摄影 沈龙泉
该隧道位于新疆赛里木湖南，是G30连霍高速的重要节点。它分为左右两线，左线长1802米，右线长1827米，建成时成为新疆最长的高速公路隧道。隧道洞口为削竹式，造型美观，与周围环境融合较好。
经由洞门进入隧道内部，里面则是畅通无阻的通道。无论里面是漆黑一片，还是灯火通明，它们都经历了数次“变身”。
第一次变身，即人们通过凿孔爆破和挖掘，凿出一条通道。比如，拥有数条“手臂”的凿岩台车，在洞内钻凿孔眼以安放炸药。而精密控制的“爆破”，可以按照预设的方向和形状炸开岩体。
“爆破”开挖之后，岩体出现空洞，地层进入不稳定状态，随时可能出现塌方，于是第二次变身立即开启，即进行隧道安全支护。在过去，人们使用木材或者钢材来支撑施工中的隧道。后来，人们发明了新工艺。先是在隧道岩体中打入锚杆，接着布设一圈钢筋网，最后喷射一层混凝土，如此便可以控制四周岩体的变形，从而起到支护作用。
20世纪70年代，这种方法开始传入中国，在隧道建设中被广泛使用。当然，在挖空的隧道内，除了要稳定岩石结构，还需要布设一道隔水层用于防水。
最后是第三次变身。人们在隧道内架起一辆“模板车”，进而在岩壁与“模板车”之间灌注混凝土，有如在模具中浇铸金属一般。其作用是，在加固支护的同时，还能保证壁面整齐平顺，这便是“二次衬砌”。若再辅以通风、照明等必要设施，一条隧道的雏形便开始出现。
隧道连接起大山两侧的世界，促进了两头的沟通和交流。以20世纪50年代修建的宝成铁路为例，它北接陕西宝鸡，南连天府成都，是沟通了西北与西南的第一条铁路干线。全线80%的路段是崇山峻岭，借助304条隧道，这条铁路才得以穿越秦巴山地，改变了“蜀道难”的局面。
但是，受当时工程技术的限制，宝成铁路沿线的隧道长度大多短于1000米，最长的隧道也不过2300米，一条接一条的短小隧道组成了密集的隧道群，列车只能在隧道与展线
组成的“盘山铁路”上缓慢爬升，运行速度和运输效率受到严重限制。
所以，我们需要更长，甚至超长的隧道。
白罗山隧道中的梯架式凿岩台车 / 摄影 牛榮健
白罗山隧道是杭绍台城际铁路的一部分，全长近10千米。通过梯架式凿岩台车的钻机钻孔、置放炸药、“爆破”，就能按照预定的形状和方向在坚硬的岩体中开凿隧道。
冉家湾隧道二号斜井 / 摄影 李昌华
冉家湾隧道为成昆铁路复线米攀段穿过的隧道，位于攀枝花市仁和区，全长12754米（双线隧道），最大埋深612米。
图为完成安全支护的隧道斜井。
20世纪50年代，当时中国最长的铁路隧道是凉风垭隧道，全长4270米。到20世纪60年代，驿马岭铁路隧道突破7000米。1988年，超过1.4万米长的大瑶山隧道正式通车，成为中国第一条万米长铁路隧道，也曾是中国最长的双线电气化铁路隧道。进入21世纪，乌鞘岭隧道的长度突破2万米。
到2020年年底，中国投入运营的铁路隧道约有1.7万条，总里程约2万千米，同时单条隧道的长度已经突破3.2万米。公路隧道也已超过2.1万条，总里程约2.2万千米。其中秦岭终南山公路隧道长约1.8万米，是目前我国最长的公路隧道。
长隧道和特长隧道的出现
，让原本弯弯绕绕的山路得以“拉直”，人们不再需要大量盘山公路和展线，可以直接从山脚一洞贯穿。以青藏铁路为例，20世纪70年代为了翻越关角山，列车需要先通过展线爬升600米，才能通过海拔近3700米的老关角隧道，再盘山而下，用时需2小时。2014年，一条全长32千米的特长隧道贯通关角山，列车仅需20分钟便可穿过。
青藏铁路新老关角隧道线路对比
秦岭终南山隧道群 / 摄影 魏炜
自左至右分别是引乾济石调水隧洞、秦岭终南山公路隧道和西康铁路秦岭隧道。秦岭终南山公路隧道是陕西的一条连接西安市与商洛市的穿山通道。它利用既有铁路隧道为平行导坑，长隧短打，同时利用本隧道为平行导坑修建引水隧洞，实现了铁路、公路、水利三个行业综合利用。
这些长隧道、特长隧道是如何修建的呢？
一般的隧道会从两端向中间同时掘进，但对于长隧道而言，这种方法会使效率变得非常低下。于是，人们将长隧道分割为若干短隧道，在多个点位同时施工，这便是“长隧短打”。例如，在山谷的一侧寻找距离隧道较近的地表位置，横向开挖一个施工洞，即横洞。一部分施工人员和设备由此进入主洞，开辟出新战场。
当隧道的埋深较浅时，就在隧道上方地层较薄处开挖与地面连通的坑道。若坑道沿着斜上方延伸，是为“斜井”；若坑道沿着竖直方向延伸，是为“竖井”。
有了横洞、斜井和竖井，隧道的施工面增加，可同时多点作业，挖掘效率显著提高。当出现更为复杂的情况时，一个更加高明的帮手——平行导坑挺身而出。
顾名思义，这是一个与主洞平行的先导洞。它先于主洞开挖，既可以为主洞探明前方的地质情况，又能利用横向通道和主洞连接。每条横向通道可以增辟两个作业面，极大地加快施工进度。在个别情况下，一些平行导坑会成功“转正”，通过拓宽和砌筑，成为一条真正的隧道。比如连接西安与安康的西康铁路上的秦岭Ⅱ线隧道，便是由平行导坑“转正”而来。通过以上种种方式，众多的长隧道终于有了建设的可能。
不过，中国的地质条件如此复杂，地下工作环境常出现预料之外的难题，隧道建设者必须想尽一切办法来破除更大的难关。
雀儿山隧道的平行导坑洞口与主洞口同框 / 摄影 杨奎
图上左侧洞口为平行导坑洞口，右侧为主洞洞口。雀儿山隧道是连接甘孜县和德格县的公路隧道，全长7079米。
隧道开凿图解
2008年8月8日，举世瞩目的北京奥运会开幕；千里之外的澜沧江畔，名不见经传的大柱山隧道恰巧也在这天开工。它全长14.5千米，位于云南大理至瑞丽的铁路线上，原定工期5年半，但工程的难度远远超出预期。工期只能一延再延，直到2020年4月28日才得以贯通。
12年的时间，消磨了许多工程建设人员的青春。大柱山隧道只是中国隧道艰苦建设的一个缩影。放眼整个中国，多样的地形、多变的地貌、复杂的地质成因……各种各样的难题等待着隧道建设者们去克服。
在黄土高原，地表残破，沟谷纵横，黄土质地松软，极易垮塌，受水浸湿后，还会发生下沉。2005年，连接郑州和西安的郑西高铁动工，沿线必须多次穿越黄土地层。按照线路规划，位于河南三门峡的张茅隧道是全线最长的隧道，预计最大开挖断面超过160平方米，是全球横断面最大的黄土隧道。
想要在松软的黄土中进行大断面隧道施工，必须想尽办法减轻扰动，避免隧道垮塌。为此，建设者们采用了一种独特方式，将断面自上而下分为三个台阶，按七个施工面进行有序开挖，这种开挖方式即“三台阶七步开挖法”。
列车穿过黄土高原的隧道 / 摄影 张一飞
黄土高原经流水长期侵蚀，逐渐形成千沟万壑、地形支离破碎的自然景观。黄土地貌区，隧道围岩软弱，易造成渗水、滑坡、坍塌等，这些是在黄土高原地区修建隧道所需攻克的难题。
高铁穿过桂林喀斯特峰林中的隧道 / 摄影 卢敏
我国是一个多山、多喀斯特地貌的国家，喀斯特地貌问题是山区隧道建设中的关键问题之一，建设者攻坚克难、科学施工，在山岭奇峻、地质复杂的地区攻克一个个难题，凿出一条条通道。
雪山一号隧道 / 摄影 刘瑞
位于G0615德马高速青海玛沁段的雪山一号隧道，平均海拔超过4400米，是世界上海拔最高的高速公路隧道。它穿越大面积的季节性冻土层和永久冻土层，施工人员采用了“混凝土抗冻融”“三次衬砌”等特殊工艺，成功破解冻土隧道施工的难题。
在南方喀斯特地区，广泛分布着碳酸盐岩地层。在长年累月的溶蚀下，大地变得支离破碎。峰峦起伏的地下，溶洞丛生，暗河交错。这些壮美的景观同样是隧道工程的大敌，所以在施工遇到溶洞、暗河时，涌水、涌泥现象屡见不鲜。以位于湖南郴州的南岭隧道为例，隧道沿线的溶洞密集成网，施工中涌水、涌泥多达24次。其中一处溶洞内涌出的泥浆超过8000立方米，将隧道堵塞177米长。
有时隧道遇有大溶洞，则需要进行跨越处理。以川黔铁路的虾子河隧道为例，为了通过一个巨大的溶洞，建设者们只好在溶洞内架设起一座长达27.7米的桥梁，“洞中建桥”可谓超越想象。
在青藏高原，平均海拔超过4000米，高寒缺氧，气候恶劣。隧道结构中的水分会在低温时固结成冰，体积膨胀。而随着气温升高，冰化成水，会导致地层塌缩，这便是冻融作用。循环往复的冻融作用，增加了隧道结构开裂的风险。因此，在高原隧道建设中，防水措施尤为重要。同时，为减小环境温度对隧道的影响，还会增设保温层。
2002年贯通的昆仑山隧道地处海拔4600多米的多年冻土区，是世界最长的高原冻土隧道，也是青藏铁路格尔木至拉萨段最长的隧道。为了适应高寒区的环境要求，专家和建设者们不断进行试验，全长仅有1686米的隧道历时一年才终于贯通。
相较于集中分布的黄土、岩溶、冻土等地质条件，各种规模的断层才是隧道施工中最常见的难题。尤其是断层发育且地下水丰富的地区，其岩层破碎，极易透水，施工难度极大，人称“烂洞子”。
以大柱山隧道为例，隧道全线需要穿越6条主要断层，其中在燕子窝断层的核心地段，仅156米的距离就耗时长达26个月，平均每天仅能掘进20厘米。在整个隧道的施工期间，抽水工作从未间断。源源不断的水流从洞口流出，在半山腰造出了一条人工瀑布。
复杂的地质条件使得洞内工程施工技术面临挑战，而洞内恶劣的工作环境同样考验着建设者。比如，在煤层、油页岩等含瓦斯地层施工时，必须借助通风设备，稀释隧道内的瓦斯浓度。当隧道越挖越深时，洞内的空气越发稀薄，再加上施工、运输等产生的粉尘，隧道内的通风设备就必不可少。有个别隧道，由于隧道线路穿过高地温区域，洞内异常的高温条件给施工增添了新的麻烦。例如，川藏铁路线中的桑珠岭隧道，洞内温度可达89.3℃，建设者们必须借助冰块来降温。
想要在中国的山地修建隧道，凡此种种，不可避免。人们唯一能做的便是“兵来将挡，水来土掩”。
为了突破重重难关，工程师们不断革新技术，研制新设备，其中值得一提的当属隧道掘进机（TBM）。它如同巨型怪兽，长达数百米，一个标准足球场都无法将其安放。当其作业时，它会通过旋转坚固的爪子（刀盘）挖掘前方岩石。相较其他机械，它的掘进速度大幅提升，是目前机械化程度最高的隧道挖掘设备。目前，中国自主研发了“月城凉山号”“彩云号”等隧道掘进机，越来越多的自主化设备成为中国隧道工程的有力武器。
大瑞铁路大柱山隧道平行导坑洞口的瀑布 / 摄影 赵子忠
由于地质条件过于复杂，大柱山隧道于2008年开工建设，直到2020年才完全贯通。频繁的涌水、突泥等灾害，让排水成为隧道建设的重要工作，巨量的水从平行导坑中流出，如同一道瀑布。
“月城凉山号”TBM（全断面岩石隧道掘进机）在大凉山1号隧道施工 / 供图 中国铁建
“月城凉山号”国内首台应用于高速公路辅助施工的TBM，其开挖直径达7.93米，整机长度为176米，因其工作地点在四川西昌，西昌自古便有月亮城的别称，故而得名“月城凉山号”。
京原线（北京至山西原平）上的货运列车正在通过十渡二号隧道 / 摄影 王伟光
十渡站位于北京市房山区十渡镇十渡村，十渡二号隧道开凿在十渡站东侧绝壁上，总长59米，为京原铁路最短的穿山隧道。
这就是中国人的穿山之路，凝聚着无数工程师的智慧，凝结了无数建设者的辛劳。
在广袤的中华大地上，隧道与高山同框，与江河为伴，与长城共舞，帮助我们突破地理的限制，快速地连接中国的各个角落。
2010年，嘎隆拉隧道成功贯通，墨脱公路（西藏波密县扎木镇至墨脱县）控制性工程就此打开墨脱之门。3年后，墨脱公路通车，结束了墨脱县对外无公路的历史。目前在建的亚洲第一长铁路隧道——高黎贡山隧道，全长34.5千米，建成后大理至瑞丽的通行时间将缩短一半以上。
2020年9月底，川藏铁路全线获批，21座4000米以上的雪山沿线分布。其中雅安至林芝段，规划修建72条隧道，隧道总长838千米，约占该段全长的83%。川藏铁路有如穿梭横断山区和青藏高原的“地铁”，未来将成为继青藏铁路之后的第二条进藏“天路”。
就这样，超过4万千米长的隧道在这片土地上纵横穿梭，未来隧道的长度还将继续增长。若干年后，我们回顾历史，一定会记起中国隧道建设的这个黄金时代。
数十年如火如荼的隧道建设，连接了这个国家，连接了14亿人民，也连接了现在与未来。