9.如何开掘隧道

你可以观察下图46，它为我们展示了三种开掘隧道的示意图。你可能会问，这三种开掘方法里包括水平开掘吗？

图46　穿山隧道的三种开掘方法

答案是肯定的，中间那幅图就是水平开掘。如果我们观察中间这幅图时会发现那上面有一条弧线，这条弧线上的点与垂直线（也就是地球半径线）呈直角。考虑到隧道的曲度与地面的曲度保持一致，所以这条隧道是水平的。

通常情况下，绝大多数隧道都会按照最上面的图修建：它的走向可以完全重叠在隧道两端与地面相切的直线上。这种隧道的构造很有趣，一开始略微翘起，随后又略微凹陷。这样设计的优势在于隧道里不易积水，因为隧道存在坡度，所以水会顺着下坡流向洞口。

假如我们严格按照水平开掘的要求修建隧道，那么幽长的隧道表面就会出现弧形的形状。如果这种隧道里有积水，它并不会沿着隧道表面流到洞口，因为隧道里任意一点上的水都维持着平衡。假如这种隧道的长度比15km还要长的话，那么我们站在一端是无法看到隧道另一端的，因为隧道的顶端把我们的视野遮挡住了，隧道的顶点的高度比两端的高度高4m左右。

最后，倘若我们顺着将两端连接在一起的直线开掘隧道，那么等到隧道建成后，你会发现它的形状呈中凹状。这种隧道里的积水不仅无法自行流到洞口，而且全都会积在隧道里最低的位置。如果一个人从这样的隧道的一端向里望去，就能看到隧道的另一端。

等我们仔细观察图46后，自然可以领悟这些道理。