切内里基线隧道丨穿越阿尔卑斯最南端
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切内里基线隧道（CBT）为阿尔卑斯铁路新干线（NRLA）的最南端部分，NRLA自北向南穿越瑞士阿尔卑斯山脉。
NRLA的设计旨在建造一条连接巴塞尔与米兰的连续平轨铁路线，这条铁路线将缩短行程时间，提高货运效率和可持续性，并将瑞士与欧洲高速铁路网络连接起来。
除CBT以外，NRLA还主要包括勒奇山基线隧道（Lötschberg Base Tunnel）和圣哥达基线隧道（Gotthard Base Tunnel）。
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☝ （a）NRLA项目；（b）圣哥达轴线纵断面图
1.
CBT的地质条件
整个CBT位于阿尔卑斯山南部的结晶基岩内。隧道埋深从大约10m到最大850m不等。
在1991—2008年开展了详细的调查活动，总钻孔长度几乎等于主隧道长度，单个钻孔长度达700m。根据地质条件和岩土工程条件，对47个均质区段加以区分和表征，并对可能的风险情景进行评价。
隧道穿越的岩石地层单位可划分为两个区域：北部的切内里区域（10.4km）以及南部的Val Colla区域（5.0km）。
切内里区域的岩石构成主要为片麻岩，其次为经历了大量变质（角闪岩相）作用的基性岩和超基性岩（如闪岩、蛇纹岩）。整个区域也受复杂构造影响。复杂构造的主要结果为大倾角片理、岩性接触和轴面褶皱。
Val Colla区域还包括一系列副片麻岩和正片麻岩，连同中间的基性岩（角闪石页岩）。最重要的是，将这两个区域分隔开的是它们的构造几何形状。在Val Colla区域，面状构造呈近水平趋势发展，而切内里区域的面状构造更趋向于垂直发展。
2.
CBT的特点
CBT的特点是采用双管系统，单线铁路隧道长15.4km，双管之间采用每隔约325m设置的联络通道连接。总开挖长度达40km左右，开挖土方量大约为4.0×106m3。开挖工程的费用大约为21亿欧元。
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☝ CBT布置图与洞口及锡吉里诺中间导坑照片
在整个CBT沿线建造了双层衬砌：外层衬砌在施工期间提供临时稳定性，而内层衬砌在整个项目寿命期（100年）内保证隧道的长期稳定性。内层衬砌环主要使用无筋混凝土建造，并且仅在具有不良地质条件或几何复杂区的隧道部分使用钢筋加固。
在两层衬砌环之间设置排水系统，并在拱圈处设置防水。来自侧向排水道的地下水均汇集到中央排水管，并由此排向北洞口。最终衬砌的浇筑要远离开挖面。这样，岩体就能够经受较大的变形。
因此，根据地面响应曲线，上述程序减小了内层衬砌承受的最终荷载，从而能够减小内层衬砌及其钢筋的厚度。施工期间，利用在开挖期间获得的核查信息，系统地对最终衬砌进行了静态验证。
开挖方法
计划双管开挖采用TBM（南向采用单护盾TBM，北向采用双护盾TBM），而钻爆法（D&B）仅限于从锡吉里诺入口到Val Colla线的短连接通道以及联络通道。
在最终设计的审核阶段，放弃采用TBM开挖CBT的北段，因为该段有断层带（22个断层带，其范围可能从10m到110m不等），护盾卡住的风险很高（预估的隧道径向收敛可达30cm）。而对于南部隧道的开挖，提出的TBM开挖法和D&B都是可行的。
岩石支护等级
为了处理预计在CBT掘进沿线遇到的岩土工程条件，共设计了10个标准岩石支护等级。
3.
施工困难
从总体上看，开挖期间遇到的岩体条件与设计阶段预期的岩体条件（以广泛的调查活动为依据）吻合较好。然而，由于深长隧道的内在复杂性以及某些岩层的复杂性状，在开挖期间发生了一些突发事件。
锡吉里诺中间导坑和CBT北段的挤压状况及强烈的不对称性收敛
CBT南段大覆盖厚度条件下的大断层带开挖——Val Colla线
CBT北段大覆盖厚度条件下的大断层带开挖——Val Mara带
CBT南段困难岩体条件下的大洞室开挖——Sarè枢纽
与既有公路隧道相互影响的城区内开挖——南洞口
在覆盖厚度极小且地质条件复杂的情况下下穿主要公路——北洞口
4.
施工经验
在CBT开挖期间遇到的地质条件的主要特征为非均质性强，导致风险情景的发生存在巨大可变性。这些因素导致在开挖期间发生了一些意外事件。
由于在设计阶段和施工阶段采用了足够多的调查技术，所以能够在项目设计阶段建立可靠的岩土力学模型，从而能够精心地进行项目的优化设计。
采用提供的设计工具，项目经理能够在不停止施工活动的情况下应对意外事件。
在困难岩土工程条件下进行开挖时，采用高度机械化的钻爆开挖法，能够保证良好的整体性能和高度的灵活性。
现代且灵活的合同制度，结合业主、承包商、设计团队和现场监督团队之间强有力的合作，都是该工程得以顺利完工的关键因素（就质量、时间和费用而言）。
目前土建工程正处于竣工阶段，铁路基础设施系统安装于2017年夏季开始。CBT预计于2020年开通。
✎改编丨沈晓晶
☟ 改编原文
Davide Merlini, Daniele Stocker, Matteo Falanesca, Roberto Schuerch.The Ceneri Base Tunnel: Construction Experience with the Southern Portion of the Flat Railway Line Crossing the Swiss Alps[J].Engineering.2018,4(2):235-248.
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