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当我们站在秦岭
7座超过10km的隧道
在我们脚下
贯穿群山
其中
最长的公路隧道长达18km
如果以70km/h的限速行驶
需要在地下穿行15分钟才能通过
（请横屏观看，三座隧道组成的秦岭隧道群，摄影师@魏炜）
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当我们站在贵州
超过1400座隧道
在我们脚下
几乎将贵州全省打穿
其中
从贵州通往广州的贵广高铁
857km的里程中
有一半以上都在地下穿行
这已经不是一条传统认知中的铁路
分明是一条跨省“地铁”
（贵广高铁沿线隧道，摄影师@刘慎库）
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而当我们放眼全中国
你可能更是无法想象
在960万平方千米的大地之下
超过35000座、总长约37000km
接近赤道长度的隧道
正在日夜通行
为南来北往、东西穿梭的客货洪流
构建起一个极为便捷的超级通道网
而且
这些隧道的绝大部分
都集中建成于
改革开放后的短短40多年
目前总里程高居世界第一
（本文仅讨论山区中的铁路和公路隧道，未涉及城市隧道和水下隧道。下图为全国公路隧道分布热力图，港澳台数据暂缺，制图@陈志浩&王申雯/星球研究所）
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从黄土高原
到太行山区
（京原线上的货运列车正在通过十渡二号隧道，摄影师@王伟光）
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从青藏高原
到天山山脉
（请横屏观看，独库公路哈希勒根隧道，摄影师@沈龙泉）
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隧道
正在改变着
这个山峦遍布的国家
中国人
究竟是如何挖穿
这一条条山岭的？
01
隧道的诞生
中国的隧道
样式多种多样
它们或傍山而过
上方构筑顶棚
形成“明洞”
（棚洞是一种特殊的隧道，下图为成昆铁路沿线的棚洞，摄影师@张普超）
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或挂于峭壁
每隔一段开出“天窗”
形成挂壁公路
（南太行郭亮挂壁公路，摄影师@石耀臣）
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或顺着山坡盘旋
时而隐没，钻入山中
时而出露
形成天梯一般的盘山道
（请横屏观看，河南焦作云台山叠彩洞隧道，考眼力：图中有多少个隧道洞口？摄影师@沈龙泉）
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但是更多时候
它们都隐伏于山体之中
只露出窄窄的出入口
洞门
一般的洞门
墙体直立、造型粗犷
（一堵直立的墙体便是洞门，称为端墙式洞门，也是最常见的洞门，下图为成昆铁路沿线隧道，摄影师@李昌华）
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“豪华”的洞门
则在两侧增设立柱
形成柱式洞门
美观且稳定性更强
（八达岭隧道口的柱式洞门，摄影师@赵斌）
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与环境融合最好的则是
削竹式洞门
好似一段竹竿
被沿着山坡顺势切削
造型干净利落
（新疆赛里木湖公路隧道，摄影师@沈龙泉）
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还有一种更为特别的造型
它们分布在高铁隧道的洞口
呈向外敞开的喇叭口状
当列车高速通过时
被推挤的气流会产生强烈的冲击压
会引发噪声、造成乘客身体不适等问题
而喇叭口状洞门
则可以起到缓冲作用
（穿越太行山的高铁隧道，摄影师@田卓然）
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当我们经由洞门
进入隧道内部时
则是畅通无阻的通道
无论它是漆黑一片
（列车穿越铁路隧道，摄影师@李昌华）
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抑或灯火通明
（汽车穿越公路隧道，摄影师@沈噌噌）
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这些隧道畅通的背后
实则经历了数次“变身”
首先
人们通过凿孔爆破和挖掘
掏空山体
凿出一条通道
拥有数条“手臂”的凿岩台车
如“三头六臂”般在洞内钻凿孔眼
以便安放炸药
（爆破施工是目前山岭隧道中应用最广、也是最成熟的方式，下图为拥有3条钻臂的凿岩台车，位于郑万高铁的罗家山隧道，图片来源@视觉中国）
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精密控制的“爆破”
可以按照预设的轮廓炸开岩体
炸后的岩壁可谓是相当平整
（爆破后平整的岩壁，其中炮痕即为预先设计的隧道轮廓，摄影师@李锦勇）
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爆破开挖之后
岩体出现空洞
地层容易进入不稳定状态
随时可能垮塌
于是第二次变身立即开启
即安全支护
在过去
人们使用木材或者钢材
直接支撑起挖空的隧道
后来发明了巧妙的新工艺
工人们先在隧道岩体中打入锚杆
再布设一圈钢筋网
最后喷射一层混凝土
这样便可以控制四周岩体的变形
从而起到支护作用
（这种隧道施工办法由奥地利学者拉布塞维奇首次提出，后来被国际土力学会议正式命名为新奥地利隧道修建方法，简称新奥法。下图为隧道内的工人正在喷射混凝土，图片来源@视觉中国）
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1970年代
这种方法开始传入中国
并在中国隧道建设中广泛使用
（请横屏观看，白罗山隧道中的梯架式凿岩台车，考眼力：图中有几位工人？摄影师@牛荣健）
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当然
除了稳定岩石结构
隧道内还需要布设一道隔水层
用于防水
（银百高速庆阳段宁县隧道内的隔水层，摄影师@靳晰）
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最后
第三次变身登场
人们在隧道内架起一座“模板车”
再在壁面与“模板车”之间灌注混凝土
有如在模具中浇铸金属一般
加固支护的同时
还能保证壁面整齐平顺
这便是“二次衬砌”
（郑万高铁罗家山隧道中的模板台车和已经完成二次衬砌的平整隧道，图片来源@视觉中国）
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再辅以通风和照明等必要设施
一座完整的隧道
才得以诞生
（牡佳客专七星峰隧道贯通后的庆祝仪式，摄影师@王利）
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隧道
连通起大山两侧的世界
促进了彼此的沟通和交流
以1950年代修建的宝成铁路为例
北接陕西宝鸡，南连天府成都
是沟通西北与西南的第一条铁路干线
全线80%都是崇山峻岭
借着304座隧道
这条铁路通道才得以穿越秦岭山区
改变了蜀道难的局面
（宝成铁路上的客车正在驶出隧道，摄影师@武嘉旭）
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但是
受限于当时的技术水平
宝成铁路沿线的隧道长度大都小于1000米
最长的隧道也不过2300米
一座接一座的短小隧道组成了壮观的隧道群
而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都远远不够
（列车为了爬升预定高程，常通过延长线路以实现缓慢爬坡的目的，这样的铁路便称为“展线”。下图为宝成铁路沿线观音山附近的隧道示意，请横屏观看，制图@陈志浩/星球研究所）
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所以
我们需要更长
甚至超长的隧道
02
长、更长、超长
1950年代
当时中国最长的铁路隧道是
凉风垭隧道
全长4270米
（渝黔铁路中段的凉风垭隧道，位于贵州省桐梓县，摄影师@张普超）
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到了1960年代
驿马岭隧道突破7000米
1988年
14295米的大瑶山隧道正式通车
成为中国第一条超过万米的铁路隧道
而且曾是
最长的已建成双线电气化隧道
（驿马岭隧道位于北京至原平的铁路线上，大瑶山隧道位于京广铁路衡阳至广州段，摄影师@管俊鸿）
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进入新世纪
乌鞘岭隧道的长度
直接突破20000米
（下图为乌鞘岭隧道，全长20050米，位于兰州至武威的铁路上，兰武铁路是中国铁路“八纵八横”中欧亚大陆桥的重要组成部分，是内地通往新疆等西部地区的重要通道，摄影师@张一飞）
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截至2019年
中国铁路隧道达到16084座
总里程超过18041千米
同时单座隧道的长度
已经突破32000米
（根据《铁路隧道设计规范（2016）》，铁路隧道按照长度可以分为：≤500m的隧道为短隧道，500-3000m的隧道为中长隧道，3000-10000m的隧道为长隧道，＞10000m的隧道为特长隧道。下图为目前中国已经投入运营的20km以上铁路隧道分布，制图@陈志浩&王申雯/星球研究所）
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而公路隧道
也已经达到19067座
总里程超过18966千米
其中秦岭终南山隧道
长达18020米
是目前最长的公路隧道
（根据《公路工程技术标准（2014）》，公路隧道按照长度可以分为：≤500m的隧道为短隧道，500-1000m的隧道为中长隧道，1000-3000m的隧道为长隧道，＞3000m的隧道为特长隧道。下图为秦岭终南山隧道，摄影师@魏炜）
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长隧道乃至特长隧道的出现
让原本弯弯绕绕的山路
得以“拉直”
人们不再需要大量盘山、展线
而是直接从山脚一洞贯穿
以青藏铁路为例
1970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4200米的老关角隧道
再盘山而下
用时需要2小时
（请横屏观看，气势恢宏的关角展线，摄影师@王璐）
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2014年
一条全长32千米的特长隧道
贯通关角山
列车仅需20分钟便可以穿越
并且避开了暴风雪等恶劣天气
（请横屏观看，青藏铁路新老关角隧道与展线对比，制图@陈志浩/星球研究所）
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这些长隧道、特长隧道
又是如何修建的呢？
一般的隧道
会从两端向中间同时掘进
但对于长隧道
继续采用这样的方式
效率就会变得非常低下
（宜万铁路龙鳞宫隧道内的施工场景，摄影师@文林）
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于是
人们将长隧道分割为若干个短隧道
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
施工人员及设备
便可以通过横洞进入主洞施工
（长隧道施工中的横洞结构示意，制图@王申雯/星球研究所）
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当隧道的埋深较大时
则可以在隧道上方的地层较薄处
开挖与地面连通的坑道
若坑道沿着侧上方延伸
是为斜井
若坑道沿着竖直方向
则为竖井
（长隧道施工中的竖井结构示意，制图@王申雯/星球研究所）
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有了横洞、斜井、竖井
隧道施工面的数量大大增加
效率也得以快速提高
但是当出现更加复杂的情况
我们还需要一个更加高明的帮手
平行导坑
顾名思义
这是一条与主洞平行的先导洞
先于主洞开挖
既可以为主洞提前探路
探明前方的地质情况
还能利用横向通道与主洞连接
每个通道可以增辟两个工作面
极大地加快施工进度
（长隧道施工中的平行导坑结构示意，制图@王申雯/星球研究所）
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在个别情况下
一些平行导坑也会成功“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
（雀儿山隧道，摄影师@熊可）
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通过以上种种方式
成千上万座长隧道
终于有了建设的可能
但是
中国的地质条件如此多样
地下工作环境又极为复杂
隧道建设者们必须想尽办法
破除前方的一切障碍
（未完待续，点击主页阅读后文）
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