中山トンネル (上越新幹線)
これにより八木沢層の背後に回ることができたため、八木沢層を両側から攻略するとともに、この間に出水事故を起こして停滞していた四方木工区へ向けて掘削を進めることになった。
迂回坑により回り込んだ先で新潟方へ逆戻りするように本坑工事を進めて行ったが、108 km100 m付近で探りボーリングにより八木沢層が近づいていることが判明した。このため注入を実施して前進することになった。1980年(昭和55年)3月6日、108 km125 mまで導坑を前進させ、次のボーリングとコンクリート覆工を行う準備を進めていた。3月7日23時30分頃、108 km110 m付近で変状が見られ始め、補強作業を行ったものの8日9時30分頃40トン/分の大出水となった。この当時、四方木工区と高山工区の間の坑道がつながったばかりであったため、この水は両方の工区に流れ込んでいった。出水から1日半の間は両工区の揚水能力の範囲内であったため完全水没は免れていたが、3月9日17時30分に2次崩壊が発生し、110トン/分の大出水となって四方木工区と高山工区のすべてが水没した。四方木工区がようやく復旧したばかりの時期の出水事故であったため、関係者に大きな衝撃をあたえた。前年12月24日に、1982年(昭和57年)春に東北新幹線と上越新幹線を同時開業させる方針が発表された直後であったが、この時期に再度の出水事故の打撃は大きく、ついに上越新幹線は東北新幹線との同時開業を断念することになった。
今回の出水事故は、閃緑岩が半島状に伸びているところにトンネルの本坑を掘る形となったため、両側面から水圧がかかって岩盤が劣化したことが原因と考えられた。
1979年(昭和54年) 2月23日 - 四方木工区新潟方迂回坑完成。 3月18日 - 四方木工区出水事故。 5月1日 - 四方木工区出水地点の閉塞のためのボーリング作業開始。 9月17日 - 四方木工区排水完了。 9月20日 - 1回目のルート変更を公団総裁に上申。 9月27日 - 1回目のルート変更を承認。 10月 - 高山工区大宮方迂回坑完成。
1980年(昭和55年) 2月末 - 四方木工区復旧工事完了。 3月8日 - 高山工区出水事故。 4月23日 - 高山工区出水地点の閉塞のためのボーリング作業開始。 8月20日 - 高山工区排水完了。 8月27日 - 四方木工区排水完了。 11月上旬 - 四方木・高山両工区復旧工事完了。 11月27日 - 施工再開。
1981年(昭和56年) 1月7日 - 2回目のルート変更を公団総裁に上申。 1月30日 - 2回目のルート変更を承認。 6月 - 坑外注入を完了。 7月27日 - 四方木工区と小野上南工区の間の迂回坑が貫通、これにより全工区の間が貫通。 10月 - 高山工区新潟方本坑掘削完了。 11月 - 高山工区大宮方本坑掘削完了。 11月末 - 小野上南工区本坑掘削完了。 12月 - 中山工区本坑完成。 12月23日 - 四方木工区と小野上南工区の間の本坑が貫通、中山トンネル全区間の本坑が貫通。
1982年(昭和57年) 3月17日 - 中山トンネル完成式。 4月 - 軌道敷設工事完了。 5月 - 電気工事完了。 7月23日 - 全線試運転開始。 11月15日 - 供用開始。
NATMは日本では中山トンネルにおいて初めて施工された。サイロット工法における導坑においても吹付コンクリートを併用することが検討されたが、温度が高いことや換気に問題があること、立坑の輸送能力の制約などから見送られている。すでに掘削を終えていた名胡桃工区側から、1977年(昭和52年)3月に断面90平方メートルのショートベンチ工法(断面を2段または3段に分割して順次掘削していく工法)でNATMの使用を開始した。これは成果を上げ、平均月進65 mを達成して延長800 mを施工し、中山工区と名胡桃工区の間が1977年(昭和52年)10月に貫通した。この日本初のNATM導入に対して、「強膨張性地山における吹付コンクリートとロックボルト併用を主体とするトンネル工法の設計・施工」という名目で、日本鉄道建設公団東京新幹線建設局および熊谷組に対して昭和53年度土木学会賞技術賞が与えられている。
一方中山立坑より大宮方では、四方木・高山の両工区の工事が難航していたこともあり、工区割の変更が行われて4回に渡る追加発注が行われ、当初の2,800 mの工区長に1,800 mが追加されて4,600 mとなった。1981年(昭和56年)12月に中山工区の工事が完成した。
中山トンネルの完成に上越新幹線全体の開通時期が依存していたこともあり、水没した工区の復旧後は工事が急ピッチで進められた。地質・残工事量・後続作業との兼ね合いなどを検討の上で工区割が再編された。作業員約2,000名が投入され、迂回坑を利用して増やされた本坑掘削現場で24時間3交代制の猛スピードで工事が進められた。四方木工区では、立坑でズリを運ぶ装置の稼働率が93パーセントに達するという記録的な値となった。1981年(昭和56年)8月、上越新幹線の開業予定が翌1982年(昭和57年)の11月と発表された。これに間に合わせるためには、トンネルを3月までに完成させて後工程の軌道工事・電気工事に引き渡す必要があった。
1981年(昭和56年)10月から12月にかけて、中山工区と高山工区の本坑工事が順次完了していき、残されたのは四方木工区と小野上南工区の境界付近となった。この区間では1981年(昭和56年)7月27日に迂回坑が貫通した。これは、迂回坑ではあったが中山トンネルの全区間が貫通したことを意味し、また四方木・高山の両工区が下流の小野上南工区とつながったことで、水没の恐れがなくなったことも意味した。小野上南工区の本坑工事は11月末まで続けられ、106 km430 m地点で完了した。これは当初設定の工区では小野上北工区を完全に含み、四方木工区の大宮方130 mまでをも含むもので、総延長は4,720 mとなった。