铁路要穿越连绵不断的喜马拉雅山脉，诸多地段压根就没有条件绕行，在山体上开凿漫长隧道不可避免。论穿凿隧道的技术及工程经验，世界上再无第二个国家能与中国比肩。

2022年6月9日，河南郑州一家盾构机维修转运场内，两台盾构机正在做维修保养。

更高效的掘进方法

挖掘隧道时，通常会从两端向中间同时掘进。但是，对于长隧道而言，这种方法会大大降低工程效率。我们通常“长隧短打”——将长隧道分割为若干短隧道，在多个点位同时施工。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，人们还会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”；坑道沿着竖直方向延伸，则为“竖井”。

有了横洞、斜井和竖井，隧道的施工面大为增加，可同时多点作业，显著提升挖掘效率。

勤劳、勇敢、智慧的中国建设者永不止步，他们又在实践中摸索出更高效的隧道掘进方法——“平行导坑”，一个与主洞平行的先导洞。它先于主洞开挖，既可为主洞探明前方的地质情况，又能利用横向通道和主洞相连。每条横向通道可以增加两个作业面，极大地加快了施工进度。在特定情况下，一些平行导坑会成功“转正”，通过拓宽和砌筑，成为隧道的一部分。

防水措施尤为重要

低温时，隧道结构中的水会固结成冰，导致体积膨胀；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危险。为减小温度对隧道的影响，建设者还会给隧道增设保温层。

2002年，在海拔4600多米的多年冻土区，全长1686米的昆仑山隧道贯通，施工历时1年。它是青藏铁路格尔木至拉萨段最长的隧道，曾长时间保持着“世界最长高原冻土隧道”的纪录。

“神兵利器”很有必要

冰川强大的剥蚀作用加上长年风化，将诸多山脉外围脆弱的岩体切削殆尽，余下以花岗岩为主体的山体变得异常坚硬。地质学上以单轴饱和抗压强度来区分岩石的软硬程度，大于60兆帕即为坚硬岩石。花岗岩的数值能达到100至250兆帕。

要在如此坚硬的岩体上穿凿长隧道，盾构机无疑算得上“神兵利器”。要知道，在本世纪初，世界盾构机市场还为德日两国所垄断，一台进口盾构机售价高达3亿元人民币。外商售后维修人员提供上门服务时，往往还狮子大开口，要求中方付2000-3000美元/天的差旅费。不仅如此，他们进行维修时还在现场拉警戒线，将中国人远远地挡在外围，惟恐“技术外泄”。

关键工程设备受制于人，是导致昆仑山隧道工期长达1年的重要因素之一。

外国的技术封锁挡不住中国前进的步伐。2004年，在国内各领域科研人员的通力协作下，在国内完整的工业体系支撑下，具有自主知识产权的国产“先行者”盾构机面世。

如今，18年过去，国产盾构机从无到有、从有到强，性能飞速提升，最大开挖直径已达16.07米。我国已有超过45家盾构机生产企业，占领了90%以上的国内市场及三分之二以上的国际市场。中国出口俄罗斯的“胜利号”盾构机，能在零下30℃的低温环境下正常工作。