截至2020年底，我國公路隧道已達2.1316萬處（2.1999萬公里）。數量規模和里程規模均遠超世界上其他國家，形成了以鉆爆法為主體，明挖法、盾構法、沉管法、TBM法、堰筑法等工法作為補充的多元化發展。從2010年到2020年期間，公路隧道數量增長2.89倍、里程增長4.30倍，占公路總里程比例從0.133%增加到0.423%。特長隧道數量增長速度顯著高于整體數量增長速度，長大隧道已占31.3%。山嶺隧道增長數量最多，水下隧道發展速度最快。

我國2010-2020年隧道規模統計

21世紀初，我國水下隧道進入快速發展期，據不完全統計，截至2020年底，我國在役水下隧道179條，在建水下隧道69條。其中在役的水下道路隧道有77條，包含公路水下隧道9條（約占12%）、城市水下道路隧道68條（約占88%）。在役水下道路隧道以長隧道和特長隧道為主（約占96%），基本上是大斷面及特大斷面隧道，且以特大斷面隧道為主（約占75%）；在役水下道路隧道中盾構法35條（約占45%）、堰筑法20條（約占26%）、沉管法16條（約占21%）、鉆爆法6條（約占8%）。

水下道路隧道管養現狀

當前公路行業標準《公路隧道養護技術規范》JTG H12-2015適用于鉆爆法山嶺隧道的養護工作，但水下隧道養護具有不同于山嶺隧道的環境和結構特點，其管理模式和體系、養護標準和技術也不盡相同。水下道路隧道主要有以下特點：

1.大多在主干道上，車流量大，保通和應急要求很高；

2.一般都是重點工程，社會關注度很高，運營形象要求高；

3.長年位于水底和高水壓環境，滲漏危害大，結構損壞和滲漏控制嚴格；

4.隧道結構形式多樣且特殊，對土建養護的專業性要求高；

5.襯砌結構通常被大面積裝飾板覆蓋，檢查難度大、檢測要求高；

6.隧道主體變形量大和持續時間長，對隧道影響較大，對監測要求高；

7.隧道比洞口低，靠主動抽排水，防汛防淹要求高；

8.機電設備數量和種類多、配置復雜，對機電養護的專業性要求高。

對水下道路隧道養護情況的專項調研結果顯示：

在管理方面，一是對養護資金和人員需求均較高，但暫無相應的養護定額標準及指導意見；二是各水下隧道都建設了信息化管理系統，但養護信息數據不完善和孤島情況較突出等問題，養護信息數據無法進行趨勢分析和缺乏有效利用；三是安全及應急管理任務重，但部門設置和條塊劃分等原因，應急預案匹配、應急信息暢通、應急統一調度等存在較多難點。

在技術方面，一是隧道滲漏水病害突出，不同結構滲漏特點差異大，滲漏處置方法針對性強但處置效果欠佳；二是結構檢測手段需要進一步適應性改進優化，比如在防火板及裝飾板遮擋下的滲漏水和結構病害精準檢測，在狹窄空間中的結構設施設備有效檢測，在隧道斷面被分割為多個獨立空間下的隧道變形檢測等；三是健康監測技術需要突破，解決預埋傳感器存活率低、傳統監測技術效率低、數據分析自動化和智能化不足、預警指導性不強等問題；四是機電設施養護標準需提高、維修和更換指標需明確。

在規范方面，現行公路水下隧道養護技術規范適用范圍為鉆爆法山嶺隧道，水下隧道通常采用盾構法、沉管法、鉆爆法、堰筑法四種工法修建，存在多種結構形式，在隧道檢查內容、檢查方法、技術狀況評定等存在較大差異，且所處復雜環境所致檢修標準更高。

水下道路隧道運營的重中之重

相對于道路運營養護追求舒適性、橋梁運營養護追求耐久性而言，隧道結構的封閉性使得隧道運營事故更易頻發，且隧道作為狹長密閉空間疏散難度和救援難度均很大。因此，隧道運營養護首要追求的是安全性。

2017年公安部發布的全國道路交通事故統計年報顯示，雖然隧道事故發生次數在整個公路交通事故中所占比例相對較小，但其重特大事故數量、死亡和受傷人數、直接財產損失等方面卻占有很大比例。

全國道路交通事故統計

由于水下道路隧道的特殊性，國內外對水下隧道運行安全的管理要求和標準較普通隧道大幅提高，但事故仍然不少，其中火災事故造成的人員傷亡最多，交通事故次之，其他類型的事故也嚴重威脅水下隧道運營安全。水下隧道在養護中應在事前提前預防與事后應急處置重點保障隧道運行安全。

南京穿江水下道路隧道圖示

隧道設備設施養護。一是加強隧道結構、設施設備的檢測和監測，提高頻率和標準，及早發現病害損壞和安全隱患；二是重點加強滲漏水監測、檢測及治理，加強隧道變形特別是隧道接縫處的變形監測、結構檢測及病害處置；三是做好防汛防淹，水下隧道淹水會造成車輛司乘人員恐慌和非常不好的社會影響；四是加強隧道安全保護區的管理，包括岸上段地表、水中段河床的管理，防止因亂棄亂挖亂建影響隧道安全。

隧道運營管理。一是加強占道和封道作業管理，盡量少占、短占，必須規范占道作業防護和提醒；二是加強正常通行車輛的安全駕駛管理，采用限速、聲光提醒、廣播提醒等多方式提醒車輛規范駕駛；三是特別加強易燃易爆危險品及化學危險品運輸車輛、超限車輛、禁行車輛等的控制，必要時押行通過。

隧道自身突發事件處置。一是高度重視隧道滲漏水的應急處置，配備對隧道結構熟悉的、具有相應專業知識的、處置操作熟練的人員，負責隧道滲漏水的應急處置工作；二是在隧道設施設備突發故障時，相應的應急處置作業應盡量減小對車輛正常通行的影響；三是在預防隧道機電設備故障引起火災的同時，也要加強該類火災應急處置。

通行車輛突發事故處置。一是加強監控預警，充分發揮系統自動監控預警作用，最大限度早報、避免漏報和減少誤報；二是對于易發事件，制定細化預案并嵌入指揮調度系統，加強應急指揮效率，提高應急指揮準確度；三是高度重視火災應急，發現火災后立即關閉隧道以防止車輛繼續駛入，將快速滅火作為應急工作中的重中之重。同時現場指揮或利用廣播指揮快速疏散滯留車輛和人員，隧道開啟火災排煙模式；四是加強逃生引導，采用LED燈帶等醒目方式提升人通、汽通洞口的識別程度，可以在濃煙條件下引導人員逃生。

水下道路隧道標準化、智慧化運維

對標準化運維的理解

由于現行行業標準直接應用于水下隧道養護存在局限性，需建立水下隧道標準化養護體系，為水下隧道科學維護提供指導和技術支撐。標準化運維工作可從養護規劃、養護方法、評定標準、養護定額、養護模式、突發應急等方面切入。

養護規劃主要解決做什么的問題，比如合理制定總體養護規劃、年養護計劃、月養護計劃、日工作計劃等。養護方法主要解決怎樣做的問題，比如編制隧道維修養護技術手冊/指南/工藝、維修養護作業指導書、維修養護操作手冊等，指導現場標準化作業。評定標準主要解決做到什么程度的問題，比如巡視檢修標準、應急處置標準、維修質量驗收標準等，明確各項工作指標。養護定額主要解決投入多少費用去做的問題，比如明確養護計量標準、單位養護工作消耗定額等，合理管控養護費用。養護模式解決如何組織的問題，比如綜合養護（即由一家養護單位負責現場應急保通+安全巡視值守+清潔保養+機電維養+土建維養等全部養護工作）、分項養護（將各專業工作分別發包的分項養護）等，應用合理的養護模式。突發應急解決如何保障安全和保通的問題，比如應用標準化應急處置、提高應急處置效率等。

對智慧化運維的理解

智慧化運維是依托信息、通信、自動化、人工智能等前沿技術，在隧道運行過程中對運營管理、檢測監測、維養管理、節能減排等輔助決策和便捷操作，提升隧道運行安全性、降低人工勞動強度、提升隧道運管質效。

例如：在檢測監測中，通過先進的檢測監測傳感技術和大數據分析預警及決策技術，實現對隧道健康狀態的實時掌控和預警；在運營管理中，應用GIS可視化平臺，結合物聯網、大數據、高精度定位、無線射頻識別等前沿技術，實現可視化、高效化的運營指揮；在維養管理中，通過信息化管養系統，實現養護工作全過程動態管理，如任務自動派發、實時反饋、統計分析、精準考核等；通過自動化技術來實現自動巡檢、無人養護作業等；在節能減排方面，通過隧道環境數據采集分析，自動控制風機、水泵、照明等設備的運行，實現節能減排等。

專業化運維打造智慧隧道

南京目前已建成運營的穿江水下道路隧道有三條，分別為定淮門長江隧道、應天大街長江隧道、江心洲大橋夾江隧道，三條隧道均采用盾構法施工下穿長江，其中定淮門長江隧道5.1公里、應天大街長江隧道3.8公里、江心洲大橋夾江隧道1.8公里。由南京交通運管集團負責統一運營管理，并引入專業養護單位提供綜合管養服務，定淮門長江隧道、江心洲大橋夾江隧道由中交養護集團（中國交建旗下的專業養護子集團）負責養護，養護實施過程中充分發揮了專業運維優勢，開展全范圍、全方位、全過程的隧道運營養護一體化服務。

5G標準化運營養護

在南京穿江水下道路隧道運行中，通過專業化運維打造5G運營養護。一是集中，建設集中管控的隧道智慧大腦中樞（隧道運營調度指揮中心），集各監控和指揮系統于一體。二是集約，建設集約高效的信息管理系統（隧道管養信息系統），高度集成隧道資產、監測、維養等方面的全過程信息化管理。三是急速，建立急速的高效應急處置機制，明確普通事件1分鐘出警、7分鐘到達現場、5分鐘處置完成的響應處置標準。四是及時，開展及時的精準設施維養，高標準巡檢、快速度響應、專業維修養護。例如對隧道受力、振動、變形等常規測項實時監測的同時，研發應用隧道滲漏水實時監測系統，針對盾構隧道管片接縫滲漏、螺栓孔滲漏等常見病害創新快速長效處置工法。五是極致，推行極致的精細管理和作業標準，所有養護班組專業化、半軍事化管理，所有管養工序明確標準化、精細化作業流程，所有場地精心規劃、整齊劃一，所有養護服務量化考核。

智慧隧道建設

在南京穿江水下道路隧道運營中，研發了以“隧道運營指揮調度系統”“隧道管養信息化系統”為代表的、具有自主知識產權的多個業務信息化系統。這些系統的投用改變了傳統的以人工為主的工作模式，奠定了南京穿江水下道路隧道的智能化運營基礎，為過江通道的安全暢通提供了重要技術支撐。

隧道運營指揮調度系統基于二三維GIS可視化平臺，歸集隧道運營數據，以指揮調度和應急處置服務為主線，結合物聯網、大數據、北斗高精度定位、無線射頻識別、NFC近場通信等前沿技術，實現所運營的多條隧道一體化運營管理。

通過一張圖全方位掌控資源、風險、數據，實現“點對點”的精確化、可視化指揮調度，完成運營管理由人工模式向系統模式的轉變，隧道突發交通事故平均處置時間縮短至9分鐘以內。

指揮調度子系統通過精準定位技術的應用及運維流程再造，強化過程監督、效果評價、突發事件人機協同等功能，實現系統指揮人、智能匹配預案的高效工作模式。指揮調度對實時報警中觸發的報警進行一鍵式指揮調度，在指揮調度自動化操作平臺里進行預案執行、調度指令執行、現場監控調取、協同聯動指揮等工作。結合預案管理，自動更改情報板及信號燈、語音廣播、風機等設備狀態。事件處置信息及時發送給現場處置人員、管理者及關聯單位。聯動安全巡查員、巡視員、清障員、交警、消防等通過單兵作戰APP協同處理事件，現場處置的視頻、圖片通過APP上傳，處置過程形成事件時間軸，在指揮調度中心系統中實時展示。

隧道管養信息化系統以數據為核心，通過WEB系統、BIM平臺、電子巡檢APP三大終端，精確反映隧道結構設施及機電設備的運行狀況，實現隧道養護工作全過程信息化管理。隧道管養信息化系統獲中國公路學會BIM創新工程一等獎。

Web端業務平臺為全功能、全要素平臺。可通過互聯網訪問，主要包括GIS可視化、資產管理、項目管理、任務管理、各類資產養護管理(巡查管理、經常檢查、定檢管理、狀態評估、維養管理)、報告報表、應急管理、文檔管理、標準知識庫等。BIM平臺的核心功能為數據展示、應急管理、任務發布、事件報警等，充分發揮其可視化優勢，形成數據標準化集聚和管理平臺，通過數據的模型化載體進行基于數據的生產管理。手持移動終端App的核心功能為任務驅動管理下的各類養管活動的執行(檢查維養等)、應急管理、信息查詢、緊急事件發布等；可在離線模式下實現數據采集、管理和記錄；采用GPS、二維碼等多種便捷模式，在不同工作場景下快速定位構件。