↑一群國家地理控，專注於探索極致世界
當我們站在秦嶺
7座超過10km的隧道
在我們腳下
貫穿群山
其中
最長的公路隧道長達18km
如果以70km/h的限速行駛
需要在地下穿行15分鐘才能通過
（請橫屏觀看，三座隧道組成的秦嶺隧道群，攝影師@魏煒）
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當我們站在貴州
超過1400座隧道
在我們腳下
幾乎將貴州全省打穿
其中
從貴州通往廣州的貴廣高鐵
857km的里程中
有一半以上都在地下穿行
這已經不是一條傳統認知中的鐵路
分明是一條跨省“地鐵”
（貴廣高鐵沿線隧道，攝影師@劉慎庫）
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而當我們放眼全中國
你可能更是無法想象
在960萬平方千米的大地之下
超過35000座、總長約37000km
接近赤道長度的隧道
正在日夜通行
為南來北往、東西穿梭的客貨洪流
構建起一個極為便捷的超級通道網
而且
這些隧道的絕大部分
都集中建成於
改革開放後的短短40多年
目前總里程高居世界第一
（本文僅討論山區中的鐵路和公路隧道，未涉及城市隧道和水下隧道。下圖為全國公路隧道分佈熱力圖，港澳臺數據暫缺，製圖@陳志浩&王申雯/星球研究所）
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從黃土高原
到太行山區
（京原線上的貨運列車正在通過十渡二號隧道，攝影師@王偉光）
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從青藏高原
到天山山脈
（請橫屏觀看，獨庫公路哈希勒根隧道，攝影師@沈龍泉）
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隧道
正在改變著
這個山巒遍佈的國家
中國人
究竟是如何挖穿
這一條條山嶺的？
01
隧道的誕生
中國的隧道
樣式多種多樣
它們或傍山而過
上方構築頂棚
形成“明洞”
（棚洞是一種特殊的隧道，下圖為成昆鐵路沿線的棚洞，攝影師@張普超）
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或掛於峭壁
每隔一段開出“天窗”
形成掛壁公路
（南太行郭亮掛壁公路，攝影師@石耀臣）
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或順著山坡盤旋
時而隱沒，鑽入山中
時而出露
形成天梯一般的盤山道
（請橫屏觀看，河南焦作雲臺山疊彩洞隧道，考眼力：圖中有多少個隧道洞口？攝影師@沈龍泉）
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但是更多時候
它們都隱伏于山體之中
只露出窄窄的出入口
洞門
一般的洞門
牆體直立、造型粗獷
（一堵直立的牆體便是洞門，稱為端牆式洞門，也是最常見的洞門，下圖為成昆鐵路沿線隧道，攝影師@李昌華）
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“豪華”的洞門
則在兩側增設立柱
形成柱式洞門
美觀且穩定性更強
（八達嶺隧道口的柱式洞門，攝影師@趙斌）
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與環境融合最好的則是
削竹式洞門
好似一段竹竿
被沿著山坡順勢切削
造型乾淨利落
（新疆賽里木湖公路隧道，攝影師@沈龍泉）
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還有一種更為特別的造型
它們分佈在高鐵隧道的洞口
呈向外敞開的喇叭口狀
當列車高速通過時
被推擠的氣流會產生強烈的衝擊壓
會引發噪聲、造成乘客身體不適等問題
而喇叭口狀洞門
則可以起到緩衝作用
（穿越太行山的高鐵隧道，攝影師@田卓然）
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當我們經由洞門
進入隧道內部時
則是暢通無阻的通道
無論它是漆黑一片
（列車穿越鐵路隧道，攝影師@李昌華）
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抑或燈火通明
（汽車穿越公路隧道，攝影師@沈噌噌）
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這些隧道暢通的背後
實則經歷了數次“變身”
首先
人們通過鑿孔爆破和挖掘
掏空山體
鑿出一條通道
擁有數條“手臂”的鑿巖臺車
如“三頭六臂”般在洞內鑽鑿孔眼
以便安放炸藥
（爆破施工是目前山嶺隧道中應用最廣、也是最成熟的方式，下圖為擁有3條鑽臂的鑿巖臺車，位於鄭萬高鐵的羅家山隧道，圖片來源@視覺中國）
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精密控制的“爆破”
可以按照預設的輪廓炸開巖體
炸後的巖壁可謂是相當平整
（爆破後平整的巖壁，其中炮痕即為預先設計的隧道輪廓，攝影師@李錦勇）
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爆破開挖之後
巖體出現空洞
地層容易進入不穩定狀態
隨時可能垮塌
於是第二次變身立即開啟
即安全支護
在過去
人們使用木材或者鋼材
直接支撐起挖空的隧道
後來發明了巧妙的新工藝
工人們先在隧道巖體中打入錨杆
再佈設一圈鋼筋網
最後噴射一層混凝土
這樣便可以控制四周巖體的變形
從而起到支護作用
（這種隧道施工辦法由奧地利學者拉布塞維奇首次提出，後來被國際土力學會議正式命名為新奧地利隧道修建方法，簡稱新奧法。下圖為隧道內的工人正在噴射混凝土，圖片來源@視覺中國）
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1970年代
這種方法開始傳入中國
並在中國隧道建設中廣泛使用
（請橫屏觀看，白羅山隧道中的梯架式鑿巖臺車，考眼力：圖中有幾位工人？攝影師@牛榮健）
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當然
除了穩定岩石結構
隧道內還需要佈設一道隔水層
用於防水
（銀百高速慶陽段寧縣隧道內的隔水層，攝影師@靳晰）
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最後
第三次變身登場
人們在隧道內架起一座“模板車”
再在壁面與“模板車”之間灌注混凝土
有如在模具中澆鑄金屬一般
加固支護的同時
還能保證壁面整齊平順
這便是“二次襯砌”
（鄭萬高鐵羅家山隧道中的模板臺車和已經完成二次襯砌的平整隧道，圖片來源@視覺中國）
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再輔以通風和照明等必要設施
一座完整的隧道
才得以誕生
（牡佳客專七星峰隧道貫通後的慶祝儀式，攝影師@王利）
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隧道
連通起大山兩側的世界
促進了彼此的溝通和交流
以1950年代修建的寶成鐵路為例
北接陝西寶雞，南連天府成都
是溝通西北與西南的第一條鐵路幹線
全線80%都是崇山峻嶺
藉著304座隧道
這條鐵路通道才得以穿越秦嶺山區
改變了蜀道難的局面
（寶成鐵路上的客車正在駛出隧道，攝影師@武嘉旭）
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但是
受限於當時的技術水平
寶成鐵路沿線的隧道長度大都小於1000米
最長的隧道也不過2300米
一座接一座的短小隧道組成了壯觀的隧道群
而列車只能在隧道與展線組成的
“盤山鐵路”上緩慢爬升
運行速度和運輸效率都遠遠不夠
（列車為了爬升預定高程，常通過延長線路以實現緩慢爬坡的目的，這樣的鐵路便稱為“展線”。下圖為寶成鐵路沿線觀音山附近的隧道示意，請橫屏觀看，製圖@陳志浩/星球研究所）
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所以
我們需要更長
甚至超長的隧道
02
長、更長、超長
1950年代
當時中國最長的鐵路隧道是
涼風埡隧道
全長4270米
（渝黔鐵路中段的涼風埡隧道，位於貴州省桐梓縣，攝影師@張普超）
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到了1960年代
驛馬嶺隧道突破7000米
1988年
14295米的大瑤山隧道正式通車
成為中國第一條超過萬米的鐵路隧道
而且曾是
最長的已建成雙線電氣化隧道
（驛馬嶺隧道位於北京至原平的鐵路線上，大瑤山隧道位於京廣鐵路衡陽至廣州段，攝影師@管俊鴻）
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進入新世紀
烏鞘嶺隧道的長度
直接突破20000米
（下圖為烏鞘嶺隧道，全長20050米，位於蘭州至武威的鐵路上，蘭武鐵路是中國鐵路“八縱八橫”中歐亞大陸橋的重要組成部分，是內地通往新疆等西部地區的重要通道，攝影師@張一飛）
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截至2019年
中國鐵路隧道達到16084座
總里程超過18041千米
同時單座隧道的長度
已經突破32000米
（根據《鐵路隧道設計規範（2016）》，鐵路隧道按照長度可以分為：≤500m的隧道為短隧道，500-3000m的隧道為中長隧道，3000-10000m的隧道為長隧道，＞10000m的隧道為特長隧道。下圖為目前中國已經投入運營的20km以上鐵路隧道分佈，製圖@陳志浩&王申雯/星球研究所）
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而公路隧道
也已經達到19067座
總里程超過18966千米
其中秦嶺終南山隧道
長達18020米
是目前最長的公路隧道
（根據《公路工程技術標準（2014）》，公路隧道按照長度可以分為：≤500m的隧道為短隧道，500-1000m的隧道為中長隧道，1000-3000m的隧道為長隧道，＞3000m的隧道為特長隧道。下圖為秦嶺終南山隧道，攝影師@魏煒）
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長隧道乃至特長隧道的出現
讓原本彎彎繞繞的山路
得以“拉直”
人們不再需要大量盤山、展線
而是直接從山腳一洞貫穿
以青藏鐵路為例
1970年代
為了翻越關角山
列車需要先通過展線爬升600米
才能通過4200米的老關角隧道
再盤山而下
用時需要2小時
（請橫屏觀看，氣勢恢宏的關角展線，攝影師@王璐）
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2014年
一條全長32千米的特長隧道
貫通關角山
列車僅需20分鐘便可以穿越
並且避開了暴風雪等惡劣天氣
（請橫屏觀看，青藏鐵路新老關角隧道與展線對比，製圖@陳志浩/星球研究所）
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這些長隧道、特長隧道
又是如何修建的呢？
一般的隧道
會從兩端向中間同時掘進
但對於長隧道
繼續採用這樣的方式
效率就會變得非常低下
（宜萬鐵路龍鱗宮隧道內的施工場景，攝影師@文林）
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於是
人們將長隧道分割為若干個短隧道
在多個點位同時施工
這便是“長隧短打”
例如
在山谷的一側
尋找距離隧道較近的地表位置
橫向開挖一個施工洞
即橫洞
施工人員及設備
便可以通過橫洞進入主洞施工
（長隧道施工中的橫洞結構示意，製圖@王申雯/星球研究所）
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當隧道的埋深較大時
則可以在隧道上方的地層較薄處
開挖與地面連通的坑道
若坑道沿著側上方延伸
是為斜井
若坑道沿著豎直方向
則為豎井
（長隧道施工中的豎井結構示意，製圖@王申雯/星球研究所）
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有了橫洞、斜井、豎井
隧道施工面的數量大大增加
效率也得以快速提高
但是當出現更加複雜的情況
我們還需要一個更加高明的幫手
平行導坑
顧名思義
這是一條與主洞平行的先導洞
先於主洞開挖
既可以為主洞提前探路
探明前方的地質情況
還能利用橫向通道與主洞連接
每個通道可以增闢兩個工作面
極大地加快施工進度
（長隧道施工中的平行導坑結構示意，製圖@王申雯/星球研究所）
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在個別情況下
一些平行導坑也會成功“轉正”
通過拓寬和砌築
成為一條真正的隧道
比如連接西安與安康的西康鐵路上的
秦嶺Ⅱ線隧道
便是由平行導坑“轉正”而來
（雀兒山隧道，攝影師@熊可）
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通過以上種種方式
成千上萬座長隧道
終於有了建設的可能
但是
中國的地質條件如此多樣
地下工作環境又極為複雜
隧道建設者們必須想盡辦法
破除前方的一切障礙
（未完待續，點擊主頁閱讀後文）
