序

高速铁路是区域经济甚至是全国经济发展的大动脉，而高速铁路的发展与隧道工程建设密不可分，隧道建设技术水平对高铁建设水平以及今后的运营安全影响巨大。大力发展现代隧道技术是所有工程技术和管理人员的当务之急。

目前，中国是世界上隧道工程最多、发展最快但隧道水文地质及围岩结构形式最复杂的国家。高铁的发展带动隧道建设的同时，隧道工程建设的发展也为我国高铁技术奠定了坚实的基础。隧道施工常常是整条高铁线路建设过程的“硬骨头”，其地质条件复杂、施工环境恶劣等因素常困扰着铁路隧道施工人员，面对复杂的山体地质条件，如何进行地质调查、线路选择、施工设计、人员组织、应急预案等工作，都是摆在隧道工程师面前的一道道难题。

面对任何一条隧道开挖施工，我们都离不开对其进行地质调查以及相关的超前地质预报，但是怎样才能提高超前地质预报的精确度，当遇到涌水涌砂严重的隧道地质情况时，怎样才能在保证安全的同时保证工期，怎样对隧道进行支护的问题都亟待解决。

作为一名与隧道和地下工程打交道二十多年的建设者，也遇到过许多地质条件差、施工环境恶劣的隧道工程：在怀邵衡铁路建设中，又遇到了施工难度极大的鹰鞍隧道F4高角度逆冲富水富砂断层破碎带，构造复杂且围岩稳定性极差，施工中可能发生突水突砂等灾害性事故。通过参与岩鹰鞍隧道的建设与管理，对岩鹰鞍隧道修建中遇到的问题有几点思考：

一、如何提高隧道超前地质预报精确度

在隧道工程中常用到超前地质预报技术有地质雷达超前预报技术、红外探水技术、TSP探测技术、隧道地震波超前预报技术等，在以往的隧道工程中通常只是采取一种或者是两种超前地质预报技术来对隧道工程地质进行描述，但是这并不能满足隧道施工过程中所遇到的极其复杂的地质条件，往往造成事先预测的地质条件与施工中实际遇到的地质条件大相径庭，对隧道施工安全以及保障工期都带来了极大的挑战。在岩鹰鞍隧道施工中，同时采取地质雷达超前预报技术、红外探水技术、TSP探测技术、隧道地震波超前预报技术对岩鹰鞍隧道进行了综合的超前地质预报，清楚明确的预报处隧道右侧空腔的具体位置、大小等详细信息，为后期制定相关开挖方案提供技术支撑，极大的增大超前地质预报技术的准确性。

二、隧道大涌水涌砂情况下如何保证施工安全和进度

在《铁路隧道设计规范》中规定：新建和改建隧道防排水，应采取“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，采取切实可靠的设计、施工措施保障结构物和设备的正常使用和行车安全；对地表水和地下水应作妥善处理；洞内外应形成一个完整的防排水系统。在以往的隧道工程中我们可以发现，如果仅仅是先期对隧道进行排水作业，通常会延误工期，而且很难保证能够达到施工人员想要达到的效果。在岩鹰鞍隧道的修建中，采取了“分水降压、迂回绕行”的方案，通过高位泄水洞直接对正洞和迂回导洞进行排水，有效的降低了正洞掌子面的水压，为进一步隧道施工提供安全保障。另一方面通过迂回导洞的修建，保障了施工工期，提高了生产效率。

三、隧道开挖采用双层初期支护的理念

目前国内外双层初支应用较少，未形成完整体系，针对双层初期支护的强弱关系及支护时机的研究对隧道整体安全具有重要意义。岩鹰鞍隧道受F4断层影响区段约为210m，现场施工中在受断层影响区段部分出现围岩大变形现象，属于大变形高风险区域。通过岩鹰鞍隧道采用双层初期支护结构对围岩大变形进行控制技术进行了系统研究：考虑到双层初期支护结构目前的应用案例十分有限，且不同隧道的地质条件差异，尚无成熟的设计施工经验可供参考，工程技术人员从双层初期支护对围岩大变形控制的机理入手，重点对支护刚度、支护时机以及受力特点等多方面进行研究，为施工安全和控制成本提供强力保障，最终成功完成对F4断层影响区段的支护。

四、为今后相关隧道工程建设提供一种参考

我国处在隧道工程建设的黄金时期，怎样解决现有的隧道施工问题，仁者见仁，智者见智，在技术管理问题上更是提倡百家争鸣。然而，隧道建设由于其地质条件极其复杂，不同的隧道往往有存在不同的施工难题，确实需要今后的工程人员进行进一步深入科学的研究。

本课题组对岩鹰鞍隧道施工中所遇到的困难进行深入的研究与分析，总结出一种关于穿越高角度逆冲富水富砂断层隧道施工方法。但是这些分析和总结是初步的，期望达到抛砖引玉的作用，并为今后相关类似工程所借鉴。

感谢课题组全体同志，不辞辛苦，牺牲大量工作之余的时间，通过讨论、分析、研究、求证，反复推敲，几易其稿。感谢出版社编辑同志认真负责，精心编辑。对于隧道施工技术的开发与研究，我们进行了长期、深入、广泛的研究，是基于我们对祖国基础建设事业的热爱以及我们对于未来美好生活的向往和我们专业人的一点匹夫之责。抛砖引玉，观点正确与否，欢迎各界专家批评指正，共同讨论。