序

高速鐵路是區域經濟甚至是全國經濟發展的大動脈，而高速鐵路的發展與隧道工程建設密不可分，隧道建設技術水平對高鐵建設水平以及今后的運營安全影響巨大。大力發展現代隧道技術是所有工程技術和管理人員的當務之急。

目前，中國是世界上隧道工程最多、發展最快但隧道水文地質及圍巖結構形式最復雜的國家。高鐵的發展帶動隧道建設的同時，隧道工程建設的發展也為我國高鐵技術奠定了堅實的基礎。隧道施工常常是整條高鐵線路建設過程的“硬骨頭”，其地質條件復雜、施工環境惡劣等因素常困擾著鐵路隧道施工人員，面對復雜的山體地質條件，如何進行地質調查、線路選擇、施工設計、人員組織、應急預案等工作，都是擺在隧道工程師面前的一道道難題。

面對任何一條隧道開挖施工，我們都離不開對其進行地質調查以及相關的超前地質預報，但是怎樣才能提高超前地質預報的精確度，當遇到涌水涌砂嚴重的隧道地質情況時，怎樣才能在保證安全的同時保證工期，怎樣對隧道進行支護的問題都亟待解決。

作為一名與隧道和地下工程打交道二十多年的建設者，也遇到過許多地質條件差、施工環境惡劣的隧道工程：在懷邵衡鐵路建設中，又遇到了施工難度極大的鷹鞍隧道F4高角度逆沖富水富砂斷層破碎帶，構造復雜且圍巖穩定性極差，施工中可能發生突水突砂等災害性事故。通過參與巖鷹鞍隧道的建設與管理，對巖鷹鞍隧道修建中遇到的問題有幾點思考：

一、如何提高隧道超前地質預報精確度

在隧道工程中常用到超前地質預報技術有地質雷達超前預報技術、紅外探水技術、TSP探測技術、隧道地震波超前預報技術等，在以往的隧道工程中通常只是采取一種或者是兩種超前地質預報技術來對隧道工程地質進行描述，但是這并不能滿足隧道施工過程中所遇到的極其復雜的地質條件，往往造成事先預測的地質條件與施工中實際遇到的地質條件大相徑庭，對隧道施工安全以及保障工期都帶來了極大的挑戰。在巖鷹鞍隧道施工中，同時采取地質雷達超前預報技術、紅外探水技術、TSP探測技術、隧道地震波超前預報技術對巖鷹鞍隧道進行了綜合的超前地質預報，清楚明確的預報處隧道右側空腔的具體位置、大小等詳細信息，為后期制定相關開挖方案提供技術支撐，極大的增大超前地質預報技術的準確性。

二、隧道大涌水涌砂情況下如何保證施工安全和進度

在《鐵路隧道設計規范》中規定：新建和改建隧道防排水，應采取“防、排、截、堵結合，因地制宜，綜合治理”的原則，采取切實可靠的設計、施工措施保障結構物和設備的正常使用和行車安全；對地表水和地下水應作妥善處理；洞內外應形成一個完整的防排水系統。在以往的隧道工程中我們可以發現，如果僅僅是先期對隧道進行排水作業，通常會延誤工期，而且很難保證能夠達到施工人員想要達到的效果。在巖鷹鞍隧道的修建中，采取了“分水降壓、迂回繞行”的方案，通過高位泄水洞直接對正洞和迂回導洞進行排水，有效的降低了正洞掌子面的水壓，為進一步隧道施工提供安全保障。另一方面通過迂回導洞的修建，保障了施工工期，提高了生產效率。

三、隧道開挖采用雙層初期支護的理念

目前國內外雙層初支應用較少，未形成完整體系，針對雙層初期支護的強弱關系及支護時機的研究對隧道整體安全具有重要意義。巖鷹鞍隧道受F4斷層影響區段約為210m，現場施工中在受斷層影響區段部分出現圍巖大變形現象，屬于大變形高風險區域。通過巖鷹鞍隧道采用雙層初期支護結構對圍巖大變形進行控制技術進行了系統研究：考慮到雙層初期支護結構目前的應用案例十分有限，且不同隧道的地質條件差異，尚無成熟的設計施工經驗可供參考，工程技術人員從雙層初期支護對圍巖大變形控制的機理入手，重點對支護剛度、支護時機以及受力特點等多方面進行研究，為施工安全和控制成本提供強力保障，最終成功完成對F4斷層影響區段的支護。

四、為今后相關隧道工程建設提供一種參考

我國處在隧道工程建設的黃金時期，怎樣解決現有的隧道施工問題，仁者見仁，智者見智，在技術管理問題上更是提倡百家爭鳴。然而，隧道建設由于其地質條件極其復雜，不同的隧道往往有存在不同的施工難題，確實需要今后的工程人員進行進一步深入科學的研究。

本課題組對巖鷹鞍隧道施工中所遇到的困難進行深入的研究與分析，總結出一種關于穿越高角度逆沖富水富砂斷層隧道施工方法。但是這些分析和總結是初步的，期望達到拋磚引玉的作用，并為今后相關類似工程所借鑒。

感謝課題組全體同志，不辭辛苦，犧牲大量工作之余的時間，通過討論、分析、研究、求證，反復推敲，幾易其稿。感謝出版社編輯同志認真負責，精心編輯。對于隧道施工技術的開發與研究，我們進行了長期、深入、廣泛的研究，是基于我們對祖國基礎建設事業的熱愛以及我們對于未來美好生活的向往和我們專業人的一點匹夫之責。拋磚引玉，觀點正確與否，歡迎各界專家批評指正，共同討論。