根据设计，SMART将按3种模式运营［2－3］，如图3所示。1）模式1。无暴风雨或低降水量情况，没有洪水分流到该系统中，泄洪隧道处于无水状态，公路隧道正常对外开放，见图3（a）；2）模式2。在中等洪水情况，即上游Klang／Ampang交汇处的L4雨洪流量站测得流量达到70～150m3／s，通过原有的泄洪设施排泄的流量控制在50m3／s以内，超出的部分则需通过SMART隧道泄洪，但公路隧道区段仅限于隧道的底部空间用于泄洪。公路隧道正常对外开放，见图3（b）；3）模式3。大暴雨、特大暴雨情况下，即上游Klang／Ampang交汇处的L4流量站测得流量超过150m3／s，公路隧道关闭交通，隧道内的车辆和人员全部撤离，隧道全断面泄洪，见图3（c）。对模式3而言，在隧道接到泄洪通知后45min内，隧道内的所有车辆及相关人员必须完成撤离，每次过洪后重新恢复道路交通需要52h。对于3km的公路隧道区间，由于隧道需要在干湿2种环境中运营，因此隧道内的照明设备及CCTV系统均按IP68设计，即可以被水淹没。隧道的应急电话系统设计为可快速更换类型。设计最大洪峰泄洪时流速为4．7m／s，所有的机电设备及指示牌尽可能按流线型设计，且设备安装应有足够的刚度与强度。工程按百年一遇的暴雨标准设计。依此标准，一年内绝大部分时间SMART都将按模式1运行，可能会有7～10次按模式2运行，而按模式3运行的频率为每年1次甚至几年1次。
2隧道地质情况与施工方法比选
2．1隧道地质情况
地质调查结果表明，SMART隧道所经历的地层主要是KualaLumpur石灰岩（简称“KL石灰岩”），这种地层将是工程面临的巨大挑战，隧道纵断面见图4（a）。KL石灰岩90％以上的成分为方解石，具有典型的Karst地层特征：1）石灰岩地层出露地面形成陡峭绝壁或深切峡谷，见图4（b）；2）长期的水溶作用形成溶洞，溶洞大小可以与隧道掘进机的尺寸相当；3）溶洞往往与地下水相联系，隧道施工过程中的降水活动可能给周边建（构）筑物带来风险；4）在历史上地层出现塌陷的地方往往被松软土层充填，这种松软而不密实的充填物对盾构的掘进施工将存在极大风险；5）施工降水可能引发新的地层塌陷。从施工的角度来看，最为关键的就是岩层的起伏变化以及遭遇大型溶洞。为了准确地确定岩层的起伏变化情况，在2001年利用Mackintosh探钻打了1072个地质探孔。另外，为了解溶洞及上卧层疏松土的松软程度及低密度情况，对2个分岔井间的隧道段，按平行于隧道轴线布置5条线路进行微重力试验。试验结果大致给出了岩石露头的最低点以及大溶洞存在的区域范围。然后又在这些区段进行地质钻孔补测，结果表明微重力试验的结果能大致给出岩层露头的定性而非定量结果。在施工初期又采用电阻物探法进行地层测探，以便获得更多的地层信息。
2．2施工方法比选
基于沿线的地质条件，对明挖法、新奥法以及盾构法等几种常用隧道施工方法进行综合比选，为了减少施工风险以及施工对周边环境的扰动，最终推荐采用盾构施工的方案。在盾构的类型（EPB或泥水平衡）比选方面，一方面泥水盾构较EPB能更好地适应复合地层，而且当时超大断面的泥水平衡盾构已有多个成功案例，而直径大于13m的土压盾构工程还没有先例，因此最终选定2台泥水平衡盾构进行施工。由于水力条件要求，隧道仰拱的标高不能变动，因此隧道掘进施工将不可避免地遭遇软硬并存的复合地层。
3SMART隧道设计
3．1结构设计
根据隧道排洪与公路交通多功能的需要，与常规的交通隧道或泄洪隧道相比，沿线的结构布置、隧道的断面形式以及整条隧道的防灾减灾系统均需要有特殊的考虑和安排。在3km公路隧道的南、北两端各设1座分岔井，作为车辆出入口与洪水入口的分叉点。公路隧道的出入口分别设在KampongPandan环形岔路口和KL／Seremban高速公路的立交处与既有线路衔接。2个分岔井还兼作公路隧道的通风井与隧道泄洪的调压井。另外，3km段交通隧道每隔1km布设1座中间风井。作为防灾措施之一，每250m左右设1座联络通道连接上下层隧道。SMART主体隧道采用盾构法掘进施工，隧道结构采用管片衬砌。综合考虑隧道的泄洪能力以及公路隧道的布置需要，隧道内径设为11．83m。管片设计除了要平衡衬砌厚度与含钢量间的关系外，还考虑管片的正常处置状态（如拼装、翻身等）的受力情况、在高强度石灰岩层中掘进时千斤顶反力集中对管片的作用以及在松软地层中管片的受扭不利工况等。管片采用C50混凝土，厚度为500mm，含钢量为90kg／m3。管片环宽为1．7m，1环包括9块管片，即6块标准块、2块临块和1块封顶块，每块标准块的质量为10．3t，1环的总质量为82t。管片的环向和纵向均采用M25高强度螺栓连接。根据隧道线路布置，最小转弯半径仅250m，管片最大楔形量为110mm。管片不设直线环，直线环由左曲环和右曲环交替拼装而成。中间3．0km公路段，采用双层结构布置，由2道横隔板将隧道分成3部分空间，上部为向南的车道，中间空间为向北的车道。底部的空间用于运营模式2和模式3情况下泄洪。每层各提供3个车道，包括2个宽3．35m的正常车道和1个应急车道。受空间限制，隧道内只能通过高度不超过2．55m的小型车辆。隧道内的设计限速为60km／h，实际显示的限速为50km／h。隧道的内部结构布置见图6。
3．2防水设计
对SMART隧道工程而言，由于兼具排洪和公路交通的双重功能，因此对隧道的防水设计也提出了特殊要求，内部结构的防水要求较常规交通隧道要高得多。盾构隧道管片的防水通过在管片上预留密封沟槽安装EPDM橡胶密封实现，最大压力水头按32m考虑。中间3km的公路隧道段在运营模式2情况下，底部的空间水流按有压流考虑，而中部和上部均为无水环境下的公路交通，因此必须要防止水从底部渗漏到中上部空间，这是SMART隧道防水设计的关键与难点所在。为了最大限度减少水从底部渗漏到下隔板，所有施工缝的钢筋都全部连通，并在接缝处预留压浆管。隔板和竖墙的配筋要足够，以防止混凝土施工的早期裂缝。在C40混凝土配合比设计中选用低水化热的PFA水泥，混凝土浇筑的温度严格限制在60℃以内，对浇筑的隔板采取蓄水养护。为防止水通过管片环缝渗入上隔板，在环缝处设“T”形止水带。另外，在隧道管片衬砌与内衬之间预留压浆管。
3．3防灾减灾设计
SMART隧道工程设计开始于2001年，恰逢欧洲勃朗峰隧道火灾（1999年）和阿尔卑斯山隧道火灾（2000年）不久，因此公路隧道的防灾减灾设计尤为受到关注，为此咨询公司专门开展了火灾的数值模拟分析。假定隧道的下层道路发生2～3辆小汽车相撞产生10MW的大火燃烧60min。采用一维数值模拟分析了中间隔板底部的导热情况，通过分析不同深度混凝土结构的温度来推测混凝土剥落的情况。分析结果表明大火情况下混凝土剥落现象仅限于30mm深度范围，混凝土内部的钢筋不致发生软化现象。另外，作为防灾减灾措施的通风系统也十分重要。3km长的公路隧道按1km间隔共设4座风井，每座风井安装8套通风扇和增压风扇为上下层交通隧道供风，增压风扇主要作用是阻止火灾情况下烟雾进络通道，隧道通风模型见图8。在隧道的出入口设置轴流式风机进行新风补充。通风系统的操作系统与隧道SCAVADA系统相连。用于监测隧道内CO浓度与可视度的仪器安装在联络通道附近，整个通风系统根据监测的结果自动调节风量与风速。3km公路隧道沿线每250～300m间隔设联络通道用于连接上层与下层隧道，具置则根据具体地质情况与施工条件确定。一旦发生火灾，在无事故的隧道层则供增压风，以阻止烟雾进入非事故隧道。电气开关房布置在联络通道的中间，见图9。在联络通道与隧道的连接处设水密门，确保泄洪期间水不进络通道。根据地质条件的不同，联络通道采用马蹄形开挖断面＋现浇混凝土衬砌和椭圆形开挖断面＋喷射混凝土衬砌2种形式。
3．4洪水监测与预警系统
由于SMART工程主要的功能是泄洪，并且还要实现泄洪与公路交通不同运营模式之间的转换，因此洪水的监测与预报系统（FloodDetectionSystem简称FDS）必不可少。该系统除了为公路隧道区间不同运营模式间的转换提供水情预报外，还对SMART工程中各个子系统运营状态进行监测与预警。这些系统包括通信系统、预警系统、隧道内安设的传感器、公路隧道出入口的水密门以及蓄洪池的闸门等。更重要的是在公路隧道按模式2或模式3运行时，该系统将为SMART工程中控室和交通管理中心提供实时完整的信息。洪水监测系统安装在SMART工程中控室，包括7个子系统：1）产流区域监测系统。28个遥感水文站，对河流与产流区域的流量进行实时监测，为FDS系统模型提供输入；2）预报模型系统。带有自动模拟与数据信息处置能力的水文与水动力学模型，可以对所选的地点进行长达2h的流量过程预报；3）预警系统。设置在关键位置的警报站；4）监测与控制系统。对各子系统信息进行整合与智能管理的软件系统；5）CCTV系统。设置在重要位置的摄像头和照相机等，以便对现场进行实时监督；6）SCADA系统。包括FDS与MCC系统的界面，用以SMART系统信息与传播的SCX系统；7）无线与光纤通讯系统。包括无线网络、电话以及光纤通讯系统等。
4主体隧道工程施工情况
4．1盾构设备选型
针对地下水位高、复合地层以及Karst地层特点，盾构选型的准则与依据如下：1）马来西亚土地（包括地下）属于私有财产，根据土地征用的具体要求，隧道的线路尽可能落在地面公路的土地使用范围内，盾构设备必须满足最小半径250m的急转弯情况；2）覆土厚度范围10～20m，因此盾构设备必须满足浅覆土施工的工况条件；3）为提供开挖面正面平衡精度，防止施工过程中开挖面前方坍塌，盾构采用泥水－气平衡系统；4）盾构绝大部分都是在石灰岩中进行掘进，部分区域会遭遇溶洞或岩石露头的突变等情况，盾构必须具备在复合地层中掘进施工的能力。经综合比选，SMART隧道采用2台外径13．21m的泥水平衡盾构进行施工。所采用盾构由德国Herrenknecht公司提供，第1台在合同签订后12个月供货，第2台的到货时间滞后2个月。刀盘的配置必须满足在复合地层掘进的需要，值得一提的是盾构采用了球形主轴承，这样允许刀盘与主轴承间以小于90°的夹角进行切削以满足急曲线转弯的超挖需要，同时也减小了作用在隧道管片上千斤顶的行程差，这样可以实现最大的超挖量达到400mm。这一特性还可以满足在岩石地层条件下，将刀盘缩回为查刀与换刀提供一定空间。为满足不间断地进行气压条件下对刀盘上的刀具进行更换，盾构配备了2个气闸室和1个小一些的材料闸室。盾构还配备了2套超前钻探设备和1套振动探测系统以供对开挖面前方的地层进行超前探测。
4．2隧道主体施工情况
隧道的掘进施工始于2003年11月25日。采用2台直径13．2m的泥水平衡盾构从北侧风井始发朝相反的2个方向始发掘进，盾构TUAH用于北侧隧道掘进施工，盾构GEMILANG则朝南掘进。盾构TUAH于2004年6月从北侧风井始发，经过24周的掘进，于2004年11月，到达北侧分岔井，共掘进了737m。2005年1月底，盾构TUAH从北侧分岔井重新始发开始第2段区间隧道的掘进施工，掘进的长度为4550m。SMART北侧盾构隧道的部分参数见表2。工程经过多次延误后，公路隧道段于2007年5月14日下午3：00正式通车，而泄洪隧道段最终于2007年7月底竣工。就在公路隧道通车后的几个星期内，隧道就进入运营模式3泄洪。截至2010年7月18日，SMART系统对7次灾难性的暴雨洪水成功实施分流，从而使吉隆坡市中心免遭内涝之灾。
4．3施工的主要挑战与应对策略
盾构掘进施工中潜在的风险与挑战主要包括：地层沉降或坍塌、Karst溶洞或坑穴以及泥水逃逸导致地表坍塌隆起、开挖面坍塌和泥水溢出地面等。为了防止所述风险并尽量减少泥水损失，施工中采用了一系列的技术措施与方法：1）针对溶洞的位置、大小、地层特点等信息，基于Mohkam模型对开挖面的平衡压力进行计算分析；2）根据地层特点将掘进分为均质地层中掘进、复合地层（掘进断面中含岩石和沉积土）中掘进、交界面中掘进以及在Karst溶洞中掘进等工况，针对不同的工况条件制定相应的盾构掘进施工参数体系；3）对地表沉降进行实时监测，通过监测数据及时反馈给盾构操作人员以降低地表隆沉与冒浆的风险。施工中采用的一些其他措施还包括：1）根据不同的地层情况及泥浆的损失情况及时调整泥浆的组成成分并补充泥浆量；2）在敏感环境区域采用补偿注浆、压密注浆和岩石裂隙注浆3种方法从地表对开挖面前方地层进行注浆加固。根据不同的具体情况选择不同的注浆方法与浆液配比。当地面不具备条件时，也可以从盾构内部进行注浆加固。
5结论与讨论
新奥法的思想和基本理论形成于上世纪的60年代，是奥地利学者在长期的隧道工程实践过程中，在岩土开挖理论的一个系统总结的基础上提出来的。新奥法的核心是将围岩不仅视为荷载，也是结构的一部分，最大限度地利用和发挥围岩的自承能力。利用这一基本思想，根据地层条件，在隧道的设计施工中最大程度地利用围岩的自稳能力，合理确定支护的时机，使支护的代价最低。新奥法的基本思路有以下几点：
1）因为围岩要参与整个结构的承载，应尽量减少对围岩的扰动，充分保护岩体。
2）为充分发挥围岩承载能力，应允许并控制岩体的变形。施工中应采用能与围岩密贴、及时筑砌又能随时加强的柔性支护结构，就能通过调整支护结构来控制岩体的变形。
3）开口不利于结构形成整体的受力结构，为此，在施工过程中应使衬砌尽早封闭成整环。
4）利用信息化施工技术，合理布置监测点，及时掌握围岩及支护结构的应力和变形，通过监测信息的反馈及时调整支护参数。
5）多采用喷锚式初衬外加现浇混凝土二衬的复合式衬砌结构。二次衬砌等初衬施工完成、围岩基本稳定之后再施作。二次衬砌可以用来承担围岩流变等引起的后续荷载。基于上述描述，新奥法的精髓可以概括为十二字方针，即“少扰动、早喷锚、勤量测、快封闭”。新奥法自创立以来，在我国的诸多软弱破碎围岩中也得到了广泛而成功的应用，目前已经发展为山岭隧道及地下工程施工的一种重要方法。金鸡岭隧道所处地层围岩稳定性差，故采用新奥法修建，在修建过程中克服多种施工中的难题，取得了较大的成功。本文将对该隧道的施工技术进行系统地分析。
2工程概况
金鸡岭隧道位于鄂州市新庙镇月陂村，为双向四车道，非独立式双连拱隧道。隧道穿越的山体的最高海拔约为98.5m，隧道最大埋深约为40.7m。隧道起讫桩号为K37+870～K38+215，全长345m。进口隧道设计标高为左洞57.493m，右洞57.483m；出口隧道设计标高分别为左洞56.757m，右洞56.747m。隧道进口、出口采用端墙式洞门。隧道地段进出口及浅埋地段上覆岩体比较薄，风化相对更强烈，围岩变形模量较小、稳定性较差。隧道地段以层次多、结构较松散的软质、较软质岩石为多，有软弱的炭质层存在，岩石强度及稳定性较差，洞壁开挖容易产生较大不良变形，产生掉块、坍塌。
3施工技术方案
根据隧道的长度、现场地质条件及工期要求等因素，本隧道采用从进口单口掘进的施工方案。
3.1洞口施工
洞口工程主要施工流程如图1所示。因洞口围岩风化强烈、稳定性差，为保证其稳定性，在洞门表土开挖施工过程中，利用挖掘机而采用不爆破或弱爆破方式挖掘洞门土石方。为增加洞口稳定性及安全，采用强支护处理。在洞口边坡及影响范围内的仰坡上打设锚杆，为增强围岩的整体性和锚杆支护效果，锚杆打入方向应垂直于岩面。锚杆打入深度为4m。同时布置25cm×25cm的钢筋挂网，钢筋直径6.5mm，在钢筋挂网上喷射混凝土，形成锚喷支护。
3.2超前管棚注浆施工
为防止岩层坍塌和地表下沉，保证掘进和后续支护工艺安全，本工程洞口设置有22m长超前管棚作为临时超前支护。管棚采用φ127×4.5mm的钢管，钢管长24m，管棚与4榀I20b做成的拱架连接在一起，并用C25混凝土浇注，形成一个模拟的洞门，在临时洞门的防护下进行洞身开挖。长管棚内注浆采用水泥单液浆。水泥浆水灰比0.9∶1，注浆初压0.5～1.0MPa，终压2.0MPa。
3.3隧道段开挖
根据不同的地质断面，选择不同的开挖和支护方式。V类和Ⅳ类围岩地段采用三导洞超短台阶式开挖，施工时采用预裂爆破，上下台阶分开，采用短进尺，弱爆破。对于Ⅲ类围岩洞身开挖，采用全断面开挖，施工时采用光面爆破，循环进尺3.0m。中导洞的断面形式为圆顶直墙，整个断面全部开挖。采用光面爆破进行全断面开挖，爆破前用凿岩机钻眼掏槽。中导坑开挖完毕之后，对整个中导坑底板进行标高复核，用低标号砂浆铺底平整，然后进行底部锚杆施工。钢筋安装好后，分为基础及墙身两部分混凝土浇筑；基础采用普通拼装模板，墙身采用8m长模衬台车、滑模施工工艺进行施工。左右导洞采用全断面法开挖，左右正洞采用上下台阶法开挖，进洞口、出洞口8m范围内掘进进尺为0.5～1.0m，其余位置掘进进尺为1m（Ⅴ级围岩）或2m（Ⅳ级围岩）。
3.4初期支护
岩体开挖后须及时进行支护，以维持围岩稳定，保障后续施工有安全的工作空间。金鸡岭隧道施工中，采用中空注浆锚杆、砂浆锚杆、钢拱架、钢筋网、喷锚支护紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间，抑制围岩变形，防止围岩在短期内松弛。各区段采用的初期支护参数如表3所示。
3.4.1砂浆锚杆
本工程选用20MnSiφ22砂浆锚杆，利用自制凿岩台架，风动凿岩机钻孔，孔深、孔位、外插角偏差应符合设计和规范要求。锚杆采用φ25钢筋按设计长度加工而成，按不同围岩的设计间距梅花形布置。砂浆锚杆的砂浆应拌制均匀并防止石块或其它杂物混入，随拌随用，初凝前必须用完毕。
3.4.2中空注浆锚杆
1）施工方法在隧洞的顶部采用中空注浆锚杆，型号采用D25型。首先需要使用风枪进行钻孔，然后使用注浆泵完成注浆工艺。2）注浆施工要点注浆压力控制是注浆施工关键，根据工程经验可取为地下水压的2～3倍。另外，还需根据围岩自身的裂隙阻力进行调整，最大压力值理论上不宜大于0.4MPa。而注浆的范围一般根据经验类比法或者现场注浆试验来进行确定，注浆量一般通过注浆压力达到0.3MPa来进行控制，单孔注浆量一般不超过1t。
3.4.3钢拱架支护
1）设置方法
钢拱架先在洞外分段加工，在端部设置法兰。安设前由运输车运至洞内，用人工进行螺栓连接和拼装。拼装完成之后，挂网喷浆。
2）施工要点
首先，在钢拱架架设之前应认真检查钢拱架的加工质量；在架设时，先清除底脚浮渣；如果遇到超挖的情况，尚应加设垫块，而中间部位的接头板应用砂或土体埋住，防止喷射混凝土堵住接头板上已经打好的螺栓孔。然后，按照设计要求，焊接系筋和纵筋，段与段之间设置垫片并确保螺栓被拧紧，以保证钢架的受力性能。同时要校核拱架中线的标高和尺寸。而拱架和围岩面之间尚需安设鞍形的垫块，使钢拱架与岩面之间贴实、压紧。
3.4.4钢筋网
按设计要求加工钢筋网，随受喷面起伏铺设，同定位锚杆焊接或绑扎固定牢固，钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜，混凝土保护层大于2cm。
3.4.5喷射混凝土
按设计要求的厚度在挂网上喷射混凝土，为保证施工质量，喷混凝土应当分段、分块。施工顺序上先喷墙、后喷拱顶，从下往上喷。为保证喷射混凝土的密实度，混凝土喷嘴应做直径为20cm～30cm的螺旋路径移动，反复缓慢地进行喷射。控制水压、压缩空气的风压，掌握好喷射距离，避免过多的回弹。如果设计厚度大于5cm，应分两层进行喷射，第二层需在第一层终凝一个小时之后进行，同时有必要对第一层的混凝土面层进行冲洗。
3.5二次衬砌
二衬的施工一般要等围岩变形稳定之后才能进行，而围岩稳定的判断要依据监测数据进行分析，等变形数据趋于收敛时方可。在本隧道的施工中，衬砌距离开挖面约为30m～40m之间，一方面能使各工序在空间上互不冲突，同时能保证围岩在开挖后无支护暴露的时间控制在合理的范围之内。隧道边墙及拱部二次衬砌的浇筑采用移动式液压模板台车和泵送混凝土整体浇筑，以保证二次衬砌的密实，超挖部分采用同级混凝土回填。每模衬砌混凝土连续浇筑，一次完成。二次衬砌施作时先浇筑仰拱和矮边墙，再立模进行拱部混凝土浇筑。
3.6施工监测
现场施工监测和监测数据的及时分析和反馈是及时了解围岩状况和隧道安全状况的基本手段，也是现代隧道施工的重要部分，是新奥法的核心之一。根据围岩情况，合理地选择监测断面、布置监测元件，合理频率的动态监测，实时分析监测数据，判断围岩状况，分析初衬和二衬是否达到隧道设计要求，并及时地反馈，从而使工程设计人员和施工人员能够及时调整设计和施工方案。
4结论
1．1设备和材料
由于公路隧道具有难度大的特点，其相应的设备和材料使用的也非常多，对于其中一些技术含量较高的设备，不管是租赁或是购买，费用都比较高。而且现在建材市场比较混乱，卖家更是鱼龙混杂，良莠不齐，这就要求工作人员要对市场的行情有一个全面的把控，在使用设备和材料的过程中，不至于超出正常的价位，否则，很容易造成工程造价的增加，给企业造成不必要的负担。
1．2设计和施工因素
设计环节是工程项目进展的关键一步，它关系到工程项目的整体状况，并对工程造价产生重要影响。设计中的一些细节更是不容忽视，比如隧道选线，再比如隧道断面的判断。尤其是隧道断面的大小的判断，它对于隧道项目工程造价的影响是比较大的，因此，应该合理利用隧道断面，既要考虑到相关的技术参数，使其达到合理的范围，又要在此基础上尽量缩小断面。除此之外，隧道的选线也是控制造价的一大要点，选线要结合周围地质的实际情况和经济效益。如果在设计环节能够结合实周边的地形和项目实际情况，能够在很大程度上避免造价偏高，相反的话，则会造成工程造价偏离正常预估值很多，得不偿失。在实际的施工项目中，公路隧道工程项目的费用很大一部分是在施工阶段产生的，因为设备材料的使用和人工的使用都是在这个环节进行的，所以这几项支出占了整个工程造价的一大部分，如果对施工环节把控得好，就可有效的管理和控制工程造价。同时不要忽略施工方法对工程造价的影响，施工过程中如果组织不到位、施工的顺序或方法错误，由此而造成的施工重建等问题，直接影响了工程的的进度造价。
1．3工程造价人员素质
工程造价是一门专业性很强的学问，因此对从业人员的要求也就较高，不仅要求从业人员具备相应的理论知识功底，还必须兼具相关的专业内容。由于工程项目牵涉方较多，责任重大，相关从业人员承担的责任也相当重，这就要求从业人员必须具备一定的专业资格。工程造价的工作人员具备了专业的技术和能力，在实际项目的造价和预算中，才能合理控制项目的投资限额，为企业节省成本，争取效益最大化。
2公路隧道工程造价的控制措施
2．1通过加强合同的管理控制工程造价
任何一个工程的项目决策阶段都是整个工程项目的第一个重要的阶段，工程造价的整体预估情况就是在这个阶段产生的，所以这就要求相关人员一定要对合同引起足够的重视，以免影响到后面的工作，工程预估必须交由专业的评价人员进行评估。
2．2设计阶段的工程造价控制
(1)隧道结构和支护参数的造价控制
在设计隧道结构时，首先必须要注意的是保证结构的安全性，另外还需要考虑的是隧道的耐久性，对隧道结构的设计必须严格依据实际考察的结果，以保证隧道结构设计的安全性和可靠性。另外，在支护参数方面，必须严格依照相应的标准和原则，对于参数的选择可以选用工程类比的方法，并采用实时监控的方法严密监测，使参数控制在合理范围内。
(2)材料和设备的造价控制
材料和设备的重要性不言而喻，这也是施工中的一个重要环节，材料的选择和应用直接决定了成本的高低，例如在公路隧道的喷射砼的制拌时，我们要按比例并结合混凝土的粘聚性来进行调配，这里有两种方案可供我们选择，如加入淡水砂，则每单位混凝土中砂子成本是90元，若改用机制砂，则每单位混凝土中砂子成本约36～47元，而且随着用量的增大，这种经济差异会越来越大。
(3)设计选线和地质勘探的造价控制
设计选线和地质勘查是工程造价中比较核心的两个影响因素，那么针对这两个因素来采取相应的控制造价措施也就较为有效。通常在施工选址的过程中，要对沿线地质情况进行严格考察，要考虑到周围地质的弯度和延展性，将隧道建址选在不宜出现崩塌的地方，布线要在不易出现泥石流和滑坡的地方进行。还要考虑到周围的土壤结构、土地承受力等，综合多方面因素考虑，避免因选地差错和布线失误造成造价增加，导致不可挽回的结果。
(4)隧道平面设计的造价控制
隧道的平面设计在实际施工中。常规的隧道平面分类有三种，分别是上下行分离式大间距隧道、上下行分离式小间距隧道、连拱隧道。单从造价角度来讲，连拱隧道的造价是最高的，其次是小间距隧道，大间距隧道最低。在实际应用中，如果隧道周围的情况符合各种隧道平面的使用标准，则优先考虑大间距隧道，尽量选择上下分离式隧道，以把控制工程的造价控制在投资预算额内。工程的设计在实际中也要遵循一定的原则，要把设计技术能力和投资限额相结合，实现工程设计和经济效益的双赢，在优化设计方案的基础上，缩短工程周期，控制工程造价。
2．3施工阶段的工程造价控制
施工阶段是工程造价控制最关键的一个环节，在施工阶段，影响工程造价的细节也很繁杂。首先，要对项目的施工周期做一个细致的规划，认真检查施工图纸和技术资料，合理进行人员的配制，将工作量化到每人每天的任务量，以保证工程的顺利进行和工期的如期完工。施工周期的长短会通过人员成本来影响工程造价，工期拖得过长产生的人力成本增高了工程的造价，所以，不可轻视对工程周期的有效控制。
2．4提高从业人员素质
在当前的行业大背景下，对造价人员的要求已经不仅仅是从业资格和业务能力那么简单了，有很多现实而复杂的情况是我们必须要考虑到的，比如涉及到一些内部机密时，从业人员如为了个人利益，而改变对造价的预估，则后续一系列的影响更是天差地别。这就要求从业人员的敬业精神达到相当的高度，要从大局出发，不能为了一点个人利益而放弃工程造价的整体控制，以致造价较高，也使自己背负较大的风险。
3结语
1.1GPS在大桥控制测量中的应用
在建立大桥控制网时，采用桥梁轴线建立坐标系对所应用的GPS技术进行处理。在桥梁主轴线上，联测或假定一个控制点，并且以轴作为GPS控制网方位基准，由高精度测距仪测量主轴线两端控制点间长度确定网尺度基准。在主桥高程面上选择GPS桥梁控制网投影面。
1.2GPS在隧道控制测量中的应用
在布设GPS隧道控制网时，通常采用隧道工程坐标系。在布设隧道工程坐标系的过程中，其原点一般选择隧道洞口控制点，并且在方向上要求X轴指向与线路前进方向一致，同时通过正交的方式，使得Y轴与X轴构成右手系。在对GPS隧道控制网网点进行选择埋设时，需要考虑GPS测量对点位的要求，以及隧道施工的要求。
2GPS高程拟合精度评定指标
为了对GPS高程拟合精度进行客观的评论，需要对所有的GPS点进行水准联测，在全网上均匀分布起算点，选择其他点作为检核点。在内符合精度方面，根据参与拟合计算已知点高程异常与拟合出高程异常求拟合残差；在外符合精度方面，根据检核点高程异常与拟合出高程异常间差值，计算GPS高程拟合的外符合精度M；GPS水准精度评定，根据检核点与已知点距离L计算检核点拟合残差限值评定GPS拟合高程达到的精度。
3数据介绍
隧道主要应用GPS进行控制网布设进行高程传递。对于控制点来说，由于需要进行拟合处理，在这种情况下需要的数据比较少。以某一桥梁为例，采用20个公共点对三次样条模型和移动曲面进行拟合分析，根据需要数据前四位省略。在数据类别方面，根据GPS高程拟合原理，可以将其分为起算数据、检核数据。其中，起算数据中的点一方面包含大地高，另一方面包含正常高，同时以此为计算拟合 模型中的参数。检核数据是已知大地高，高程异常通过应用拟合模型进行计算，进一步获得正常高。本文中将11个数据点作为起算数据，9个数据点作为检核数据，具体分配方案为起算数据13个，分别为1、3、5、6、7、9、11、14、16、18、20点，检核数据9个，分别为2、4、8、10、12、13、15、17、19。
4数据解算结果及分析
分别对三次样条拟合和移动曲面拟合两种模型根据分配好方案进行数据拟合，三次样条拟合法比移动曲面拟合法效果更好一些。当多跨桥梁长度、隧道长度分别小于3000m、6000m时，通过移动曲面拟合法可以满足精度要求。对于三次样条曲线拟合，在应用过程中，需要注意X分量、Y分量对拟合结果产生的影响，在某些情况下，三次样条拟合出高程异常面会出现失真现象。对于多跨桥梁、隧道来说，当其长度分别超过3000m、6000m时，在这种情况下，通过移动曲面拟合法获取高程数据，在精度方面早已不能满足要求。对测区内一块宽1000m，长5000m区域采用三次样条拟合法和移动曲面拟合法进行高程异常拟合。通过对比分析两种拟合方法所得结果及拟合图形，同时结合三次样条和移动曲面拟合原理，可知三次样条拟合法存在一定的局限性，三次样条法拟合法与X分量或者Y分量密切相关，拟合结果受X分量、Y分量的影响，进而影响拟合结果的可靠性。
5结论
本文以上述影响因素为基础对西南地区隧道工程条件下岩溶地下水系统的变化进行特征分析。依据系统边界的变化及隧道涌水汇水面积，将隧道工程下岩溶地下水系统的变化归纳为3种类型。隧道穿越岩溶类型(岩溶含水岩组的埋藏条件)、构造特征、补给特征以及岩溶水径流方式不同的岩溶地下水系统时，地下水系统边界及隧道涌水汇水面积边界的变化可大致归于上述3种类型中的某一种。其中，Ⅰ类常见于型岩溶区隧道穿越背斜构造、向斜构造及单斜构造，－覆盖型岩溶区隧道穿越背斜构造、向斜构造，亦可见于－埋藏型岩溶区隧道横向穿越向斜构造或隧道走向与岩层走向垂直穿越单斜构造;Ⅱ类常见于型岩溶区隧道穿越背斜构造，亦可见于－埋藏型岩溶区隧道走向与岩层走向平行穿越单斜构造;Ⅲ类可见于－覆盖型或－埋藏型岩溶区隧道纵向穿越背斜构造、向斜构造或隧道走向与岩层走向平行穿越单斜构造。
2典型案例分析
研究区位于黑龙潭—官渡断裂以东，滇池北东岸，紧邻昆明市区。区内褶皱构造以大凹子背斜为主，背斜走向北东—南西，核部为寒武系地层，两翼产状较平缓，依次为泥盆系、石炭系、二叠系地层。选择研究区金汁河地下水系统(Ι)作为隧道工程岩溶地下水系统典例。本文假设3种隧道穿越方案，分别将不同隧道穿越方案影响下的岩溶地下水系统与天然岩溶地下水系统的特征进行对比分析，并初步预测隧道涌水量及其涌水危险性。
2.1天然岩溶地下水系统特征
金汁河地下水系统(Ι)位于研究区西北侧，靠近昆明盆地边缘。该系统北侧以金汁河和盘龙江的地下水分水岭为界，西侧以第四系和基岩的接触界线为界，东侧和南侧均以地下水分水岭为界。金汁河地下水系统(Ι)可划分为九龙湾地下水系统(Ι－1)、庄科地下水系统(Ι－2)和石头山地下水系统(Ι－3)3个子系统。九龙湾地下水系统(Ι－1)位于金汁河地下水系统的北西侧，大凹子背斜的北西翼，其北东侧以金汁河和盘龙江的地下水分水岭为界，南西侧以第四系与基岩的接触界线为界，北西侧以地表分水岭和可溶岩与非可溶岩的接触界线为界，南东侧以可溶岩与非可溶岩的接触界线为界。主要的含水岩组为P1Y、C2w和D3z地层。系统内可溶岩和非可溶岩呈单斜构造互层状出露，呈北东—南西向展布。庄科地下水系统(Ι－2)位于金汁河地下水系统的中部、大凹子背斜的北西翼，其北侧、西侧与东侧以可溶岩与非可溶的接触界线为界，岩层近南北向展布，主要的含水岩组为1l地层。石头山地下水系统(Ι－3)位于九龙湾地下水系统与庄科地下水系统之间，以可溶岩与非可溶岩的接触界线为界，主要的含水岩组为1l地层。
2.2隧道工程下岩溶地下水系统变化特征
2.2.1方案一隧道穿越P1y可溶岩地层，其走向与岩层走向近于平行。该区域地质条件较简单，为单斜构造，无断裂发育。P1y碳酸盐岩上覆P2β岩浆岩，岩层呈北东—南西走向，倾向北西。从天然岩溶地下水系统划分来看，隧道属于P2β岩浆岩地下水系统;从剖面上看，因隧道的开挖，隧道成为Ι－1系统新的排泄点。隧道施工影响范围内，地下水循环发生改变。在隧道工程的影响下，将Ι－1系统北西侧以渗透系数低于隧道所在位置天然围岩的1/10的缓冲带边界为边界进行调整(图2a)，隧道涌水汇水面积的勾画可与天然岩溶地下水系统的划分相同。
2.2.2方案二隧道平行于断裂走向穿越1l可溶岩地层，断层性质为逆断层，且导水。因断层的错动，使1l可溶岩地层再一次出露地表。D2h、2d地层相对隔水，被圈闭的1l地层形成一相对独立的岩溶地下水系统(Ι－3)。从天然岩溶地下水系统划分来看，隧道属于Ι－3系统;从剖面上看，隧道在开挖过程中，以隧道为中心形成新的势汇，同时袭夺Ι－2系统与Ι－3系统的水量，系统内地下水的运动特征和补排关系发生改变。在隧道工程的影响下，应调整天然岩溶地下水系统边界，将Ι－2系统与Ι－3系统合并为一个完整的地下水循环体系，此时隧道涌水的汇水面积增大。
2.2.3方案三隧道走向与单斜地层走向近于垂直，且隧道穿越两个相互平行的岩溶地下水系统(Ι－1，Ι－2);隧道在非可溶岩段施工时，及时衬砌止水。从隧道纵剖面上看，隧道在开挖过程中，成为系统新的排泄点。隧道施工破坏了原有的渗流场平衡，致使地下水的运动特征和补排关系发生改变。在隧道工程的影响下，将Ι－1系统和Ι－2系统北西侧以隧道线路所在平面与非可溶岩层面相交线在平面上的投影为边界进行调整，隧道涌水汇水面积的勾画可与天然岩溶地下水系统的划分相同。
2.3隧道涌水量预测及危险性分析
假设隧道涌水过程已经与改变之后的岩溶地下水系统循环过程相平衡，采用基于水均衡原理的降雨入渗系数法初步预测计算隧道的涌水量。从表2中可以看出:隧道工程的施工使地下水系统的边界发生了移动，但隧道涌水汇水面积的勾画，方案二改变，方案一和方案三与天然岩溶地下水系统的划分相同。由此可知，方案一、方案三属于隧道工程下岩溶地下水系统变化类型Ⅱ，方案二属于隧道工程下岩溶地下水系统变化类型Ⅲ。方案二中，因汇水面积的增大，隧道总正常涌水量增加1813.61m3/d，雨季最大涌水量增加3627.22m3/d，单位长度正常涌水量增加2.78m3/(d•m)，单位长度最大涌水量增加5.56m3/(d•m)，隧道发生涌突水的危险性显著提高。
3讨论
(1)地下河管道系统发育的地区，地下河是该区地下水主要的运移通道，也是岩溶地下水系统主要的径流、排泄通道。为了分析隧道与系统天然排泄点间的补、排关系，明确隧道施工对渗流场的扰动范围，本文将较短小的地下河管道视作“天然排泄点”。
(2)隧道施工造成开挖空间周围应力重新分布，致使围岩发生变形与破坏。围岩变形范围内应存在某一点，该点处的渗透系数与隧道所在位置天然围岩的渗透系数成某一比例，致使在该点向隧道内与隧道外方向的岩层中，地下水流线变化明显。实际工程应用中，隧道开挖破坏地下水水流系统，形成的地下水分水岭是难以确定的。因此，可以依据隧道围岩的变形范围来考虑一个缓冲带，以该缓冲带的边界作为隧道工程下岩溶地下水系统的划分边界。
(3)隧道工程引起大范围地下水系统边界的变化是一个长期的过程。隧道涌水量的计算需要在隧道涌水过程已经与地下水循环动态平衡的前提下进行。
(4)本文仅对岩溶类型(岩溶含水岩组的埋藏条件)、构造特征、补给特征、岩溶水径流方式与隧道工程特点相组合的简单模式进行系统变化特征的归纳。而对于考虑复合构造、强径流带特征、排泄特征、隧道施工方法等的复杂情况，还需要进一步深入探讨。
4结论
关键词：道路桥梁工程实例
一、采用成熟的先进技术
西方传媒和学术著作都称欧洲隧道为人类工程史上的一个伟业。这不仅因为它总长踞世界之冠，为它投入了巨额资金，而且工程量宏大，从欧洲隧道中挖出的土石方计750多万立方米，相当3座埃及大金字塔的体积；隧道衬砌中用的钢材，仅法国一边就相当于3座埃弗尔铁塔，更重要的是它成功地解决了许多工程技术上的难题。它在技术上的方针是要求可靠、先进。可靠与先进之间不总是统一的，所以它几乎‘排除了为隧道工程进行专门的创新设计的可能性’，而是‘采取经过试验的成熟技术’，‘在各个部分精心选取欧美不同国家的标准设计，以确保其高质量和可靠性’。将成熟的先进技术在复杂的工程中成功地加以综合应用，本身就是一种创造，这样做大大减小了工程风险。这种技术方针和观念，在我国对高、新技术的呼声十分高涨和普遍的情况下是有借鉴意义的。如何在权衡技术的先进性与可靠性以及资金、时间的限制之间，找到一个合适的‘度’，是各种项目决策中值得认真研究的。
在欧洲隧道的建设中比较突出的工程技术成就如下(当然不限于这些)：
1．充分的地质工作和正确的判断
地质钻探工作从58年做到87年，重要的钻孔达94个。浅层勘探在海底以下150m之内，考虑隧道布置的范围；深层勘探在海底以下800m之内，主要为评价地震风险提供数据。海底钻探曾采用大型北海石油钻机，每个钻孔平均费用约为50万英镑。勘探发现海底有一层泥灰质白垩岩(ChalkMarl)，厚度约30m，饱和容重约23KN/m3，抗压强度6~9MPa，变形模量800~1600MPa，蠕变系数φ=1.5，渗透系数(1~2)×10-7m/s。该岩层抗渗性好，硬度不大，裂隙也较少，易于掘进，隧道线路就布置在它的下部，距海底25~40m。由于岩层的起伏，而隧道要求一定的运行坡度，所以隧道轴线在平面和立面上均呈平坦的W形。工程专家们认为，充分的地质资料和正确的判断，使欧洲隧道找到了理想的岩层。
2．精心、合理的安全设计
海底隧道的规划设计把施工和运行安全放在极重要的地位。之所以不采用一条大跨度双线铁路共用隧洞，是为了减小海底施工的风险和提高运行、维护的可靠性。在两条单线铁路洞之间是后勤服务洞，每间距375m设置直径为3.3m的横向通道与两个主洞连接，连接处有防火撤离门。后勤服务洞的主要功能是在隧道全长范围内提供正常维护和紧急撤离的通道。在接到命令后，它可在90分钟内将全部人员从隧道和列车中撤到地面。它还是向主洞提供新鲜空气的通道，并保持其气压始终高于主洞，使主洞中的烟气在任何情况下都不能侵入后勤服务洞。后勤服务洞在施工期是领先掘进的，这为主洞的掘进提供了详尽的地质资料，对保证安全施工有重要意义。此外，隧道的运输、供电、照明、供水、冷却、排水、通风、通讯、防火等系统都充分考虑了紧急备用的要求。
3．较好地解决了某些特殊的工程技术问题
列车在很长的隧洞中高速行驶时会产生压差和空气动力阻抗。特别是欧洲隧道列车的阻塞比(列车与隧道断面之比)很高，如果没有卸压管，列车的驱动力需要增加很多。为此隧道沿线每250m设一个2m直径的卸压管，从后勤服务洞的顶上跨过，把两个铁路主洞连接起来。在设计阶段对卸压管的作用做了许多模型研究，使其有较好的空气动力效应，并避免在管中产生气流冲击。
铁路隧道和列车要承受车辆震动的长期反复荷载。为此铁道路轨采用了一种称作‘松那飞’(Sonneville)的系统。一系列连续焊接的铁轨下面设弹性减振装置，使车辆在轨道上行驶非常平稳。该系统的部件要经过多种性能测试，包括经历1000万次荷载周期的疲劳试验，以确保系统的可靠性。
该隧道还采用一种由铁路控制中心操纵的‘司机台信号系统’(CabSignal)。这种信号不是在机车外面或轨道旁边，而是显示在司机台的屏幕上。一旦司机对信号没有作出反应，自动列车保护装置就会使列车减速，直到停止，保证列车安全行驶。
长隧洞掘进时的通风往往是施工中的一个难题。欧洲隧道对空气循环的途径和风机的布置都作了详细的规划和研究。不仅设置通风管，而且也利用隧洞本身作为通风通道，使开挖面的风量达到13.5m3/s，符合社会保障与安全组织和地下工程协会规定的通风标准。
4．掘进机发挥重要作用
隧道施工的主要设备是隧道掘进机(TunnelBoringMachines)，具有不同的型号、尺寸和性能，出自欧洲、北美和日本的不同厂家。它们从英国海岸的莎士比亚崖和法国海岸的桑洁滩两个掘进基地开始，分别沿三条隧洞的两个方向开挖，共有12个开挖面，其中6个面向陆地方向掘进，另6个面向海峡方向掘进。开敞式掘进机适用于透水性较小的地层；封闭式掘进机适用于透水性较强的地层，其掘进头能承受11bar(1巴=0.9869标准大气压)的静水压力。最大的一台掘进机直径8.78m，全长约250m，重达1200T，(合同运行寿命2万小时)，价值超过1000万英镑。它能完成掘进、钢筋砼衬砌块的安装、灌浆以及施工轨道敷设等一连串工序，实际就象一条自动化作业线。最高掘进纪录为428m/周，英国一边的6台掘进机平均掘进速度为150m/周。整个掘进工作按计划完成，只用了三年半时间。由于欧洲隧道工程每延误一天工期，仅贷款利息就要支付约200万英镑，因而施工速度至关重要。当工期对经济效益有重大影响而掘进工作面又受限制的情况下，采用隧道掘进机能发挥很好的作用。
二、欧洲一体化进程的产物和推动力
在英、法两国之间穿过海峡建立固定通道的想法，可以追溯到19世纪初的拿破仑一世时代。今天欧洲隧道竣工，尽管在工程技术上取得了重大的成功，然而‘200年来对是否建造英吉利海峡隧道的决策始终不是取决于科技方面，而是取决于围绕这个计划的政治环境’。长期以来英国方面反对建设海峡隧道的主要原因是考虑到军事上的风险，他们希望利用海峡作为抵御来自欧洲大陆军事入侵的天然屏障。随着国际局势的变化，上述顾虑逐渐消退。后来，英国加入了欧洲共同体，预期会有一个统一的欧洲市场，因而在英国和欧洲大陆之间建立更为方便、快捷的通道成了显而易见的需求。在1972-1992年的20年间，跨越英吉利海峡的客、货运交通量实际上增长了1倍。1992年英国与欧洲大陆的贸易占全部对外贸易的60%。
本世纪70年代以来，建设英吉利海峡隧道的决策主要受到欧洲一体化进程的影响。1987年12月隧道工程得以破土动工，是由于当时英、法两国政府对欧洲一体化都持比较积极的态度。英国首相、保守党领袖撒切尔夫人，支持把1975年曾被工党政府下令停止的隧道工程重新提上议事日程。‘法国总统密特朗则把这项工程视为国家强大的象征’。这次欧洲隧道得以竣工建成，两国首脑的推动，排除各种障碍，起了至关重要的作用。也就在欧洲隧道举行正式通车仪式的前一年(1993年秋)，包括英、法在内的欧共体十二国签订了马斯切克条约，并将欧共体改名为欧洲联盟(EuropeanUnion)。从欧盟有关国家政府的观点来看，还有两个因素与隧道建设有关：一是运输政策，即通过建设高速铁路网，以利于节约能源和保护环境。这将大大扩展海峡隧道的影响范围和增加它的长期效益。二是地区政策，英、法两国希望通过隧道带动海峡两岸地区的繁荣。现在隧道连接地区(TransmanchRegion)已成为一个专门名称，包括英国的Kent和法国的Nord-PasdeCalais地区；后来把比利时的一些地区也包括进来，称作欧洲专区(Euroregion)。通过地区性的合作，一个称作TDP(TransfrontierDevelopmentProgram)的金融发展计划已经起动。这些‘从政治角度看显然有重大意义，对欧盟的发展，欧洲单一市场的形成和国际经济、文化合作交流，都会有重大促进。’但近期还不大可能对经济产生直接的重大影响。
实际上近20年来欧洲隧道项目的演变既是欧洲一体化进程的产物，又是它的一个推动力，两者相辅相成，几乎是平行发展的。如果有朝一日我们考虑台湾隧道问题时，则也必然要与祖国和和平统一的大业紧密联系再一起。
三、项目的特点和成败的关键
1．高度重视环境影响
在建造英吉利海峡铁路隧道的决策中有一个举足轻重的影响因素，就是‘欧洲委员会制订了一个长期的运输战略’，即发展电气化铁路网以减小汽车对环境的污染。‘欧洲铁路委员会还提出了2000年欧洲高速铁路系统的建议’，在这个计划中欧洲隧道的一端连接英国的各大城市，另一端连接包括法国、比利时、瑞士、荷兰、西班牙、意大利等国在内的大陆铁路网。这样欧洲隧道的影响和效应就大大超出了英吉利海峡两岸地区的范围。尽管人们对欧洲高速铁路系统的计划能否在2000年实现还存有疑虑，不过这至少说明欧洲的老牌工业化国家在大型基础设施的规划和决策中，已把汽车对环境的污染问题放到了一个十分重要的地位。对于刚刚起步准备大力发展汽车工业的中国，在研究决策汽车工业和建设铁路网的优先次序和投资比例时，也应把环境影响作为一个重要因素考虑进去?
欧洲隧道在建设过程中，终端车站施工尽量避免因开挖附近的土地而影响当地环境。铁路经过村庄的地段都做了遮档视线和隔音的屏障，以保护居民生活。车站以及周围进行了绿化，种上草皮。施工期间有专人对环境进行监测，并由公共关系部门和环保部门共同处理环境问题的投诉，如道路泥泞、尘土、噪音等。车站的建筑高度都不超过四层，创造与环境协调的建筑风格。英国国家环境研究院甚至还在施工之前对车站附近蝴蝶的数量进行了统计调查，结果证明施工没有对其数量产生影响。
2．利用私人资本建设大型基础设施的尝试
建造英吉利海峡通道，财务问题成了实施的关键。1981年9月11日英国首相撒切尔和法国总统密特朗在伦敦举行首脑会读后宣布，这个通道必须由私人部门来出资建设和经营。1985年3月2日法、英两国政府发出对海峡通道工程出资、建设和经营的招标邀请。此后收到过四种不同方案的投标。1986年1月两国政府宣布选中CTG-FM(ChannelTunnelGroup-FranceMancheS.A.)提出的双洞铁路隧道方案。CTG-FM是一个由两国建筑公司、金融机构、运输企业、工程公司和其它专业机构联合的商业集团。它在1985年已分为两个组成部分，一个是TML(TransmancheLink)联营体，负责施工、安装、测试和移交运行，作为总承包商；另一个是欧洲隧道公司(Eurotunnel)，负责运行和经营，作为业主。1986年3月英、法政府与欧洲隧道公司正式签订协议，授权该公司建设和经营欧洲隧道55年，后来延长到65年，从1987年算起。到期后，该隧道归还两国政府的联合业主。协议还规定两国政府将为欧洲隧道公司提供必要的基础设施，并且该公司有权执行自己的商业政策，包括收费定价。
1994年5月6日英、法两国首脑参加了欧洲隧道正式开通仪式。撒切尔首相把它‘看作私人部门有能力建设这样大规模工程的标志’，认为是政府‘树立的一个样板项目，来引导私人企业投资基础设施建设’；担人们对这一点是有疑议的。某些著作中的基调观点，是整体上肯定，也指出它存在的问题，认为“这个工程比任何其它工程都明显地表现了‘自由市场’投资于交通基础设施项目的成功。主要是私人企业按市场方式运作和政府部门的行政管理难以协调。
对这个‘样板’项目持否定态度的也大有人在。由于这个工程的预算从1987年估计的48亿英镑，上升到建成时的106亿英镑；全面营运的时间从原来计划的1993年初，推迟到1995年，使欧洲隧道公司的财务状况极端困难，自然大大损害了这个‘样板’的形象。有专家估计隧道公司至少每年要亏损2亿英镑，资金流肯定会出现负值，公司将不得不寻求新的贷款，然而谁会愿意再贷款呢?
据该公司的一位高层经理透露，1995年该公司的营业收入约3亿英镑。仅为预测值的60%。不过这位经理解释说，这是因为95年隧道还没有正常运行，平均每月隧道的客运量仅100万人次，预期今后每年有5%的增长。这位经理本人也是隧道公司的一个股东，他说他是在为儿孙们投资。
从政府角度看，利用私人资本建设欧洲隧道的尝试是基本成功的。英国政府已计划就连接欧洲隧道终端与伦敦之间的铁路，与私人公司签订一个新的期限为999年的建造和经营特许合同。然而，从私人资本的角度如何评价，最终将取决于欧洲隧道公司能否在今后几年内渡过它的财务危机。
3．项目管理——以合作和协调克服分歧和对抗
隧道公司高层管理人员认为，‘工程技术问题相对来说解决得比较顺利，主要教训来自组织机构、合同和财务方面’。该项目涉及众多的‘干系人’(stakeholders)和‘当事人’(parties)，包括英、法两国和当地政府的有关部门，欧、美、日本等220家贷款银行，70多万个股东，许多建筑公司和供货厂商，管理的复杂性给合作和协调带来了困难。
合同是合作的基础。掘进工程采用的目标费用合同(targetcostcontract)是比较合理的，因而掘进工程基本上按计划完成。隧道列车的采购采用成本加酬金合同(costplusfeecontract)，由于无激励因素带来较多延误和超支。固定设备工程采用总价合同(lumpsumcontract)并不是一个好办法。由于欧洲隧道是以设计、施工总包方式和快速推进(fast-track)方法建设的，在签订合同时还没有详细的设计，这就在合同执行过程中潜伏了分歧、争议和索赔。因而，总价合同决不意味着固定价!合同各方的对抗曾经引起欧洲隧道的多次危机。例如，1989年总承包商(TML)的费用增加，导致了90年初业主(欧洲隧道公司)的资金告罄。于是银行财团、业主合成包商各方产生了尖锐的矛盾，几乎到了项目吹台的边缘，经过艰难的谈判，各方才接受了一个拆衷办法，英、法两国以政府机构名义参与贷款来代替政府的直接支持，从而暂时渡过了这次危机。
如果中国要想建造台湾海峡隧道，也必然会面临海峡两岸、国内、国际等多方面的复杂关系。认真研究，签好协议，建立并保持良好的合作关系，将是至关重要的。
4．项目‘孵化’是项目成败的一个关键
项目孵化是指从提出项目设想到论证、立项和组建主办机构的过程。欧洲隧道经历和面临的危机，其原因可追溯到它的孵化期。
项目在论证阶段曾聘请多方面的独立咨询的交通专家进行预测。普遍认为92年之后的15-20年内跨海峡的交通需求可能会翻一番。91年英、法、比利时之间的跨海峡旅客市场已达到3130万人次(包括飞机、水路和火车轮渡)。预测2003年会达到5830万人次，其中3930万将通过隧道旅行。单实际情况表明当初对效益的预测偏于乐观。
欧洲隧道在组织结构上有明显缺陷。参加过隧道建设的人也认为：如果现在开始干的话，不能让发起人(指英法隧道集团CTG-FM)又作为建设方，允许自己的合作伙伴(指总承包商TML和牵头银行)与他们自己(指欧洲隧道公司)签订合同。隧道公司财务主说：‘财务上最致命的教训是必须有一个强硬的、独立的业主，来对建设和贷款问题进行谈判。’承包商TML是一个庞大的集团，一家总包，削弱了投标的竞争性，也是导致造价高昂的一个因素。捕捉立项时机是项目孵化的核心内容。欧洲隧道立项再过去至少被放弃或中断了26次，这次是不是最佳的时机呢?有人说：如果70年代隧道工程不中断，造价不会象现在那样高昂，财务上的困难会小得多。这种说法有待推敲。不过欧洲隧道几起几伏的演变至少说明重要项目的论证不能只进行一次；昨天不可行的，今天也许变成可行，错过机遇，明天又可能成为不可行；这需要保持一个小组，进行长期的可行性预测和跟踪，捕捉立项的最佳时机。
尽管欧洲隧道在孵化期带来某些先天不足，目前项目业主又负债累累，但它的银行财团负责人摩登仍宣称‘这个赌注的结果要看本世纪末欧洲隧道的所有权掌握在谁的手里。’他认为能够在下世纪初度过平衡点(breakevenpoint)，开始盈利。
对英吉利海峡隧道工程做全面评价，目前还为时过早。不过回顾一下世界上以往一些大型土木工程的建造历史，也许不无好处。‘苏彝士和巴拿马运河的实际费用都超过预算50倍以上。再近一点，连接日本本土和北部岛屿北海道的Seikan单洞铁路隧道24年才建成，比原计划整整超过了14年。相比之下欧洲隧道的命运就算不错的了。无论如何这些伟大的工程都在地球上发挥着重大的作用。
四、台湾海峡隧道的构想
英吉利海峡隧道激发了人们更多的想象。白令海峡隧道、直布罗陀海峡隧道都已开始了方案研究和论证。中国人能不能在21世纪有自己的台湾海峡隧道呢?
1．愿望和需求
密切台湾和中国大陆的联系是海峡两岸以及海内外炎黄子孙长期的共同愿望。建设台湾海峡隧道必将促进海峡两岸的来往，有利于中华民族的共同繁荣和富强。
目前台湾资本在大陆的投资已初具规模，95年投资额达60亿美元。海峡两岸经济互补、互利，共同繁荣的前景是乐观的。台湾的经济辐射自然会带动福建的发展。隧道两端地区会成为新的经济增长点。台湾海峡经济区与长江三角洲、珠江三角洲连成一个高效的交通网，必将促进地区和整个中国经济的增长。预计该海峡隧道的交通需求将是巨大的。台湾2100万人口，即使每年有1/3到大陆探亲、观光一次，往返就是1400万人次。中国12亿人口，即使在60年内每人到祖国宝岛旅游一次，每年往返就是4000万人次。如果考虑大陆民工可能去台湾做劳务，以及商务与国际旅客，估计每年会达到6000万人次，这将近是目前跨英吉利海峡客运总量的2倍。自然，还会有其它货运业务。
2．地理与线路
台湾海峡最窄的地段是从福建福州市附近的平潭到台北市附近的新竹，直线距离约120km，海峡深度普遍在80m之内。计及隧道在两岸的延伸总长可能达150km。这条线路的两端均靠近台湾和福建的政治、经济、文化中心。此外，从福建的厦门经金门、膨湖到台湾的台南以北，也是一个可供选择的方案。好处是中间有几个岛屿，不过线路要长得多。
3．困难和问题
显然，最大的困难是台湾海峡两岸的长期阻隔。然而，加强海峡两岸的联系，建立贸易和通讯关系，密切科技与文化的交流，毕竟是历史的潮流。建设海峡隧道正好提供了一种合作极好机会。台湾海峡地层处于较新的地质活动年代，而且地震比较频繁。这需要对其工程地质作充分的勘测和论证。台湾海峡隧道很长，约为欧洲隧道的3倍，在通风设计、施工掘进方面也会提出一些需要专门研究的工程技术问题。
建造如此宏大的工程，按目前价格就可能需要数千亿人民币。台湾海峡两岸近十多年来经济增长率均较高。预期到2010年，中国大陆和台湾的国内生产总值有望达到英、法两国当前的总和。那时中国会有更强的经济实力。不过筹集巨额资金仍将是一个难题。是否借鉴欧洲隧道的做法,采用建设—经营—转让(BOT)方式,发行股票,向国际金融市场筹资等,都需要做深入的研究。
4.准备和时机
为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况，对围岩状况进行级别分段，为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案，地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。
1．1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法，对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较，打破了调绘范围的限制，让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式，能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况，尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。
1．2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性，进行地质钻探时需要布置多个钻孔，加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进，一部分煤系地层地带的岩石粉碎，采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外，都应当深入隧道设计标高2m～3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中，仔细测定地下水位，并及时记录，记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式，隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作，以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。
1．3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质，则能采用高密度电物探法，物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统，方法是用α排列方式予以高密度数据采集，采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况，改善隧道工程施工的危险性，降低严重社会问题的发生率，有时还能避免路线更改，从而节约建设项目的投资资本。
1．4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化，地表风化程度严重，钻探取芯能力弱，岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度，很少客观判断岩体基本质量，未能科学划分隧道围岩类型。因而，地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法，通过定性划分结合定量指标的整体分析，确定了岩石风化情况与隧道围岩类型，该方式更为合理，更具创新特色。
1．5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭，其水文地质单元更加复杂，含有较多含水单元与隔水层，其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性，准确预判隧道涌水量，于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施，其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段，空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验，以便同单一试验进行对比。
1．6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔，采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验，其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后，下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭，5min内进行解吸，获得现场瓦斯解吸量，最后采用图解法算出瓦斯耗损量，二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行，结果接近实际情况，具有相对开拓性。
2关于工程地质环境对隧道工程的影响
在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中，会遇到各种各样的地质环境问题，不仅会对工程工期与造价造成影响，还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。
2．1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中，软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内，此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道，必须考虑工程的地质问题。
1)该地质土性较软，受到隧道重负荷时容易发生沉陷，从而厚度发生改变，形成不均匀沉陷，导致隧道内衬砌等结构发生形变;
2)隧道结构会受软土蠕变的影响，及时进行支护与衬砌有重要作用;
3)软土一般存在于地下还原环境中，微生物作用容易形成甲烷气体，聚积在软土层孔隙内，隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害，若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时，对于软土地基，长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道，因其软土的蠕变特点，会形成超量切削，导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽，如果软土层厚度不够，容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此，在海域上存在众多沉积软土地带时，借助盾构穿越软土层，必须充分重视所存在的安全隐患。
2．2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中，会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响，各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:
1)因为隧道施工排水，使得周边砂层的机械塌陷与管涌;
2)砂层涌入会引发丰富地下水;
3)砂层地质结构的不同，形成不规则沉陷，为隧道带来安全隐患;
4)砂层内夹杂的大块卵石，影响盾构施工，严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道，容易使沉管下砂层形成冲刷，损害沉管隧道。
在厚砂层上建设隧道时，要注重下述几点:
1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;
2)进行大量抽水后，水位降低迟缓，产生压力水头，极易使得下方的大量砂层溃入;
3)下方存在相对隔水层时，因为上方隧道抽水降低水压，下方高压水汇合;4)透水层凸起，形成众多越流向上补给，影响隧道运行。
2．3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区，受到不同程度的喀斯特化作用，作用结果为在地表上形成奇特山峰，地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等，存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点，具体包括:
1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;
2)不含水岩体与含水岩体同时存在;
3)非承压水流同承压水流之间互相变换;
4)层流运动和紊流运动同时存在;
5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中，具有相当明显的三相流，即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性，泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的，而气体能被压缩，受压气体还会发生多种变化。
3结语
目前，在讲授隧道工程的相关内容时，主要采用幻灯片加板书的传统教学模式。此模式是“教师主动授课+学生被动接受知识”的教学形式[3]，具有一定的局限性，具体表现在以下几个方面。
1.以静态方法讲授动态内容，缺乏动态性幻灯片加板书的教学方法是一种静态的教学方法，不能呈现动态的模拟。如果采用此方法对隧道工程的某些章节进行讲解，达不到很好的效果。例如，在讲授隧道施工方法这一章时，由于隧道的施工是一个动态的过程，程序性较强，学生在该课之前未进行过任何与隧道工程相关的实习，若仅仅采用传统的教学模式，学生在课堂上无法建立隧道工程施工的相关概念。
2.采用单一性教学方法，缺乏生动性传统的教学方法是教师先定教材，再依据教材编写教案、制订教学计划和教学大纲，然后进行教学活动，即单一的以教定学的教学方式[4]。此教法忽略了学生的需求，将教师的意愿强加于学生，而学生不一定适应教师的备课内容和授课方式。教学方法应该向多样化的方向发展[5]，例如，在隧道工程围岩压力这一章中，围岩压力根据其形成机理，可将其划分为形变围岩压力、松动围岩压力、膨胀围岩压力和冲击围岩压力。若简单地按照教案讲授围岩压力的分类，会从这几种围岩压力形成机理的角度来阐述，但是这种讲授方法很难达到良好的教学效果。
3.以单一的课堂当做唯一的教学场所，缺乏灵活性传统的教学方法是要求在固定场所和固定时间从事教学活动，课堂教学的比重较大（图1）。当然，可以通过现场实习的方式弥补课堂教学的不足。但是，对于隧道工程的教学，一般情况下，在讲授课程之前，学生未进行任何相关的实习，感性认识处于起步阶段。
二、视频教学模式的优势
视频教学模式与传统教学模式相比，具有直观性、动态性、生动性和灵活性等优点。具体表现在以下几个方面。
1.复杂问题简单化在课堂上，若采用文字或简单的图示来阐述复杂的问题，会使问题变得越来越复杂。此时，若将视频教学方法引入课堂，会使学生从复杂的问题解脱出来，达到“柳暗花明又一村”的效果。例如，在讲授复合式衬砌这一知识点时，学生很难理解这一知识点。笔者将复合式衬砌做成Flas，将外衬、土工布、防水层、内衬分不同的施作时间先后展示在动画之中，然后结合现场拍摄的视频，使学生轻松地掌握了复合式衬砌的概念。
2.枯燥问题生动化专业课的讲授容易陷入枯燥无味的境地，如何激发学生对专业课的学习兴趣呢？对于专业课教师来讲，改变教学方法是一个不错的选择。单一的教学方法已不能适应专业课教学的发展，教学方法的多样化已成为一种趋势。视频教学模式作为多媒体教学的一种延伸，可以把专业课的课程打造得生动有趣。例如，在讲授隧道盾构法施工技术这一章节时，若简单地参照教案，难免会显得枯燥。笔者在讲授这个知识点的时候，利用课间十分钟播放了武汉过江隧道和南京过江隧道盾构施工关键技术的视频，学生通过视频了解了盾构机的基本构造和盾构机的工作原理，既学到了知识，又活跃了课堂气氛。
3.晦涩问题直观化“隧道工程”这门专业课程中有很多晦涩难懂的理论，而且某些知识点具有动态性的特点，若不借助视频手段将知识点直观化，很难将问题讲述清楚。例如，根据不同的地质条件和断面面积，钻爆法隧道开挖方法可分为分部开挖法和全断面开挖法，分部开挖法又分为导洞开挖法和台阶开挖法[6]。笔者将每种施工方法做成Flas，然后经过加工将语音讲解添加至视频之中，通过动画展示，将复杂晦涩的理论转变为通俗易懂的知识。需要说明的是，两种方法互不冲突，视频教学模式是传统教学模式的补充和延续，在实际的教学活动中，两种方法要灵活运用，才能取得良好的教学效果。
三、视频教学模式在隧道工程课堂中的实践
视频教学模式现已成为我校隧道工程教学的一个有力手段，形成了以“电子幻灯片+板书+视频”为手段的教学体系。
1.隧道工程教学模式的演化过程隧道工程教学模式从构思到成熟大致经历了如图6所示的演化过程。
2.教学内容和视频结合点的获取不是所有的教学内容都可以结合视频教学方法，部分教学内容无法通过视频来展示，因此，教师在熟练教学内容的基础之上，需找到教学内容和视频的结合点（图7）。然后将结合点通过视频或Flas的形式展示出来。
3.视频和动画的制作与加工视频和动画的制作与加工是耗费人力、物力最多的一个环节，制作和加工的效果直接影响教学视频的质量。视频的来源主要包括两个方面：网络下载和现场拍摄。例如，本门课程的“三台阶七步开挖法”视频来自于网络，隧道施工方法来自于现场拍摄（图8）。Flas的制作需要教师精心策划和精通Flash软件，将隧道相关理论和方法转化为动画的形式。例如，该课程通过Flas展示了复合式衬砌的概念。后期的加工主要包括画面剪辑、字幕和配音的匹配。
4.视频和动画的展示将制作和加工完成了的视频和Flas在课堂上展示出来，值得注意的是，视频和Flas的展示需结合电子幻灯片和板书，不能盲目地实施，视频教学模式只是一种辅助教学手段。视频和动画展示的同时，教师对其中的难点和重点内容进行讲解。
5.视频和动画的共享课堂教学结束之后，为了使视频教学得以延续，将视频和Flas上传至我校的“求索学堂”，学生可以在课外下载视频资源进行反复地学习，实现教学资源的共享。
四、结束语及建议
尽管视频教学模式对于改善教学效果具有重要的作用，但是，在实际运用时需注意以下几个问题。
1.视频教学时间不宜过长课堂教学还是应以传统的教学方式为主，视频教学模式只是作为一种辅助教学手段使用，是传统教学方式的有益补充。视频教学不宜占用课堂教学太多时间，应控制在10分钟以内。视频教学时间过长会分散学生的注意力，使学生产生厌倦情绪，达不到理想的效果。
2.视频教学应与课堂讲解结合起来在课堂中简单地播放视频是视频教学的原始模式，这种做法会使学生误认为视频仅是娱乐课堂的手段，教师应将视频教学与课堂讲解结合起来，并与教学内容同步展开，把学生的焦点放在讲授内容上来，真正发挥视频教学的优势。
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