为了发展经济，拓展人类的生存空间，人们必须克服重重困难去征服和改造大自然。
铁路是适应交通运输的需要，特别是长途大量货物运输的需要而发展起来的，人们首先铺设的是地面铁路。后来，由于地面交通运输过于拥挤，铁路伸向空中，修建了高架铁路，又伸入地下，铺设了地下铁路。为了在山区铺设铁道，人们不畏艰险，开凿了大量隧道，使铁道能畅通无阻。
早在1884年，世界上最早的地下铁路隧道在美国纽约市布鲁克林街道下建成。这是世界上最早使用带通风管道的隧道，也是首次使用明挖法施工的隧道。但在崇山峻岭中建设隧道只能用暗挖法。
德国最长的铁路隧道（10748米）——卡塞尔高地隧道施工现场随着科学技术的不断发展，开凿隧道的技术也日新月异。意大利人索迈勒发明了冲击式凿岩机，它以压缩空气为动力，使隧道开掘的速度提高了3倍，这是挖掘隧道工程由人工向机械化转化的里程碑。
美国是世界上现代隧道开挖技术的发源地，美国人首先发明并使用电钻及炸药爆破技术来开挖隧道。从此，许多新的开凿工具和卓有成效的爆破技术相继发明，并一直沿用到现在。
我国目前是世界上隧道最多的国家，也是每年修建隧道最多的国家，平均每年约修建隧道120多条。到20世纪80年代末，已建成并投入使用的铁路隧道已达4 800条以上。铁路隧道数量仅次于我国的是日本，约有3 850条。
与在陆地上修建隧道相比，在水下开凿隧道，铺设水底铁路，在勘探、设计、施工等各方面的难度都超过在地面铺设铁路。但是，为了解决海峡、海湾之间的运输交通问题，全世界已建成和筹划建造的海底隧道有20多条，主要分布在日本、美国、西欧等技术发达国家。
海底隧道都有一个共同的特点，它们大多为铁路交通的组成部分，也有的是城市地铁和汽车的通道。美国的曼哈顿岛和长岛、新泽西州之间，开挖了5条海底隧道，用以汽车通行。荷兰的鹿特丹先后修建了3条海底隧道。在丹麦和瑞典将兴建长度为3．4千米的海底隧道，土耳其也正在筹建一条9千米长的海底隧道。
日本修建的青函隧道是世界上最长的海峡隧道之一。青函隧道，南起青森县今别町滨名，北至北海道知内町汤里，全长5385千米，其中233千米在海底，主要隧道直径为11米，高为9米，铺设两条铁路线，另外，还有两条后勤供应辅助隧道。高速火车13分钟可通过隧道。
青函隧道自1964年开始动工修建，到1987年建成通车，历经23年，其修建共耗资37亿美元，参加工程建设的总计人数为1100万人次，可谓耗资巨大，规模空前。自修建开始以后，由于受地形和火山活动的影响，施工地段地形复杂，明显的断层有4处，再加上海底部分在距海面200米，距海底约100米的特殊条件下作业，施工中遇到了许多料想不到的困难。
在长达18年的施工中，共发生4次大的出水事故。1976年5月，发生了一次出水事故，最高出水量为每分钟80吨，连续出水80天，1000多立方米的砂石崩落，70多米长的坑道被淹没。
面对这样大的困难，日本工程技术人员没有灰心，他们采用先进的挖掘技术，从海峡的南北两岸推进，每推进30厘米，周框立即装上拱形钢架，注进水泥、骨性钾、砖石混合浆，3分钟凝固后，铺上钢筋水泥板。到1983年11月，南北两段施工队碰面了，把日本列岛最大的两个岛连成一体。到1987年通车时，总共挖出砂石1 015万立方米，用去钢材168万吨，水泥79万吨，每千米造价为7 000万美元。
青函铁路隧道的建成贯通了日本南北的大动脉。北海道与本州之间的交通将不再受恶劣气候的影响，运输能力大大提高，使日本首都与北海道之间的直快列车缩短了6个小时。青函铁路隧道的建成，使日本对于修建更为复杂的海底隧道充满信心。1985年，全长250千米的“日韩对马海峡海底隧道”正式全面施工，预期造价为200亿美元，如果这项工程成功，堪称是当代最高水平的海底工程技术了。
意大利到西西里岛的海底隧道即将“破土”动工。这是一条悬浮式的海底隧道。整个建筑采用钢筋混凝土结构，管道截面宽42米，高24米，巨大的混凝土管道置于水中30米深处，混凝土管道既不下沉，也不上浮。为了防止车辆通行中所引起的隧道摆动，运行车辆全部采用计算机控制。隧道有上下两层汽车路线，每层有3条行车道，火车铁路位于隧道左右两侧。采用这种技术建造海底隧道，要比普通桥梁隧道造价低1／2，而且具有较理想的抗震功能。
香港与九龙之间也建了一条长1．4千米的海底隧道。这条隧道由14节长100米，直径5．4米的预应力混凝土管段连接起来，形成一条海底隧道，隧道内铺设双轨铁道。这条隧道施工并不复杂。先是在陆地上预制管道，每节重700吨，之后运到现场逐段铺设。事先在海底挖沟，再由碎石铺平。然后用工作船将管道沉放到预定的地段。这项工程动土50万立方米，工程完工后，使香港和九龙之间的交通大大改善。
英吉利海峡是大西洋通过北海的要冲。在英国和法国之间，西连大西洋，东北通北海。从西部的锡利群岛与尤范特群岛的连线至东部的多佛尔海峡，长563千米，最宽处241千米，最狭处33千米。英、法两国为修建这条连接英国和欧洲大陆的英吉利海峡海底隧道，经过10多年的论证研究，于1987年全面开工，并已于1993年通车。
该项工程由三条隧道组成，两条直径为76米的火车隧道，和一条直径为48米的服务隧道，全长53千米，其中有38千米隧道要在海底40米深的岩石中穿过。由于这一海域底岩层是由晚白垩纪的白垩、泥岩、泥灰岩、粉砂岩组成，因而施工难度很大。为确保隧道的工程质量和施工速度，英法两国采用两岸同时掘进的方法，并使用激光导向，确保施工方向准确无偏差。从日本购置的重达1 200吨的超级挖掘机，进行隧道的掘进。该设备机身长20米，铲头转动直径约为87米，斗齿和磨轮十分锋利，可达到每分钟掘进12厘米。整个工程采用流水作业方式，挖下的岩石由传送带运走；隧道的主骨架采用拱石筑成，钢筋混凝土拱圈的壁板供助绞合架就位。填塞的砂浆厚达0 6米，铆固螺栓达0 5米长。计划挖出150万立方米的岩石，取而代之的是高质量的混凝土。整个工程耗资170亿美元。到1990年12月1日，隧道全部凿通。工程全部竣工之后，从伦敦到巴黎之间的行程由5小时缩短到3小时，一年设计通过3 000万名旅客，1 500万吨货物。
我国是世界上隧道最多的国家。截至1999年，我国铁路隧道已达6876个，总长度为3670千米，均为世界第一。在隧道施工方面，从上世纪六七十年代的钢钎大锤作业到80年代“新奥法”的推广，从液压凿岩台车的应用到隧道掘进机的引进，我国已一次又一次地开创了隧道施工的新纪元，施工纪录不断刷新。1999年，在我国第一长隧道——秦岭隧道（1846千米）的施工中，我国第一次采用GPS全球定位仪定位，首次应用V5大地音频电磁测深仪勘探，首次引进世界最先进的掘进机进行施工，创下了平均月掘进尺200米、最高月掘进尺456米的隧道施工月掘进尺新纪录和独头通风8千米的全国纪录，并且以水平偏差12毫米，高差2毫米的骄人成绩居世界特长隧道精度之首。
目前，我国已掌握了地质超前预报、深孔双液注浆、长管棚超前支护等新技术成果，攻克了断层、涌水、软弱围岩等不同跨度的施工难关。在城市地铁及轻轨领域，“浅埋暗挖”系列工法已经得到推广，结束了我国地铁施工“开膛破肚”的历史。地铁领域正在推行的盾构工法以及钻孔咬合桩等工艺，使多年困扰我国沿海地区城市地铁施工的难题也得以攻克。2000年5月11日，我国最长的“灯泡型”展线隧道——内昆铁路黄土坡三号隧道胜利贯通。通过施工，我国进一步掌握了软弱围岩地质技术、大断面一次成形技术、“灯泡型”展线隧道通风排烟技术、大坡度直交变频大功率蓄电池电瓶机车运输等新技术成果，标志着我国隧道修建技术逐步走向成熟。
海底隧道将人类的生活与海洋连接在一起，使铁路运输业走出陆地、伸向海洋，标志着人类交通科技发展的新水平。
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