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胶州湾海底隧道钻爆法施工关键技术创新
卿三惠;谢文清;辜文凯;黄世红
【期刊名称】《铁道工程学报》
【年(卷),期】2011(000)009
【摘要】海底隧道施工安全风险大,如果施工措施不当,可能导致灾难性后果,甚至威胁工程建设的成败.结合胶州湾海底隧道建设开展钻爆法施工关键技术研究,确保隧道施工安全.研究结论:采用理论分析、数值模拟、现场试验、监控量测、超前地质预报等手段,对海底隧道施工风险管理、断层破碎带施工、浅埋交汇大跨及小净距洞室施工、交叉群洞施工、钻爆法快速施工等关键技术进行了深入研究.构建了施工风险管理信息系统,开发了双通道注浆器和破碎岩体(断层破碎带)无止浆墙快速帷幕注浆新工艺,优化了平面交汇洞室及立体交叉群洞施工方法,总结形成了钻爆法快速施工成套技术,推动了我国海域隧道施工技术进步.
【总页数】7页(P63-69)
【作者】卿三惠;谢文清;辜文凯;黄世红
【作者单位】中铁二局股份有限公司,成都610031;中铁二局股份有限公司,成都610031;中铁二局股份有限公司,成都610031;中铁二局股份有限公司,成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】U455
【相关文献】
1.采用钻爆法修建海底隧道施工技术 [J], 董贤顺
2.钻爆法海底隧道软弱破碎地层注浆加固堵水技术浅析 [J], 李沿宗;李治国;王全胜;焦雷
3.大型海底隧道钻爆法修建关键技术 [J], 张顶立;房倩;陈铁林
4.海底隧道钻爆法与盾构法交接技术及应用 [J], 杜宝义;宋超业;贺维国;李凯
5.复杂环境条件下海底隧道大断面钻爆法安全管控综合施工技术 [J], 孙磊
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厦门翔安海底隧道不良地质段施工地层变形规律研究付贤伦【摘要】结合厦门翔安海底隧道不良地质段施工,在陆域段地层进行地层变形的现场监测,总结不同隧道开挖方式影响下地层的变形及其传递规律,从而为海域不良地质段地层变形控制方案的制定提供依据.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】6页(P89-94)【关键词】海底隧道;地表裂缝;地层分层沉降;水平位移【作者】付贤伦【作者单位】中铁二十二局集团有限公司,北京,100043【正文语种】中文【中图分类】U456.31 引言海底隧道施工最终必然引起海床面的沉降和变形，严重时会造成海床开裂进而诱发突水，因此，控制海床面的沉降是隧道安全施工的重要措施。
海床面的沉降值通常难以直接监测，而是通过隧道周围地层变形的监测间接反映海床面的完整性，由此实现对地层开裂和突水的控制。
为此在陆域段地层进行地层变形的现场监测，旨在摸清在不同隧道开挖方式影响下地层的变形及其传递规律，为海域不良地质段地层变形控制方案的制定提供依据。
厦门海底隧道陆域段施工中出现了地层大变形、围岩压力大及地层界面渗漏水严重、施工难度大、施工速度慢等实际问题，这些问题的解决很大程度上要依赖于对现场监测数据的分析。
因此，对海底隧道不良地质段进行地层变形的跟踪量测，并对量测结果进行分析，为海底隧道安全施工提供技术保障。
2 现场监测2.1 地层变形监测布置监测区隧道埋深17～20 m，主要为全强风化花岗岩，地层含水量大，渗透性差，土体自稳能力差。
右线采用双侧壁导坑法，左线采用CRD法施工。
为对比不同开挖方法对地层变形的影响，了解海底隧道陆域段上覆地层的变形分布、变形传递规律，分别在CRD和双侧壁导坑法施工地段布置了YK7+141(A 断面)、YK7+220(B 断面)、ZK7+142(C断面)等三个监测断面。
每个断面上布置9个钻孔。
1号～4号和6号钻孔为地层分层沉降观测孔;5号，7号和8号钻孔为地层深部水平位移观测孔，9号钻孔为水位观测孔。
第26卷增2岩石力学与工程学报V ol.26 Supp.2 2007年12月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Dec.，2007 基于连续介质模型的海底隧道渗流问题分析房倩1，张顶立1，黄明琦2(1. 北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心，北京 100044；2. 山东科技大学土木建筑学院，山东青岛 266510)摘要：与普通山岭隧道不同，海底隧道的一个显著的特点就是有着无限的水源对海底隧道进行补给。
海底隧道开挖引起的地下水渗流带来两方面的问题：一是结构水荷载的确定问题，二是涌水量的预测问题。
将围岩看作各向同性连续介质，针对这两方面的问题进行研究。
明确孔隙介质中水压力的实质；根据国内外最新研究成果，针对山岭隧道和海底隧道不同的边界条件，对各向同性渗透系数下平面半无限含水空间圆形隧道稳定渗流的涌水量和水压力分布的解析解进行分析；以青岛胶州湾海底隧道为工程背景，采用数值方法比较应力场对渗流场的影响，以及围岩渗透系数、水深、注浆圈渗透系数和注浆圈厚度的改变对围岩孔隙水压力和洞内涌水量的影响。
分析结果表明：隧道开挖的成拱效应对围岩孔隙水压力的分布和洞内涌水量的大小影响不大；在不考虑渗流场和应力场耦合作用、水深一定条件下，渗透系数的改变不会影响毛洞孔隙水压力的分布；隧道洞内涌水量随着围岩渗透系数或围岩上覆海水深度的增大呈线性增大；注浆圈渗透系数的减小和注浆圈厚度的增大都可以达到减小隧道洞内涌水量的目的，在实际施工中应该在注浆的经济性和其堵水效果两方面进行综合分析，确定最优化的注浆参数。
关键词：隧道工程；海底隧道；渗流；水压力；涌水；注浆圈参数中图分类号：U 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2007)增2–3776–09ANALYSIS OF SEEPAGE PROBLEM INDUCED BY SUBSEA TUNNEL EXCAVATION BASED ON CONTINUUM MEDIUM MODELFANG Qian1，ZHANG Dingli1，HUANG Mingqi2(1. Tunneling and Underground Engineering Research Center of Ministry of Education，Beijing Jiaotong University，Beijing100044，China；2. College of Civil Engineering and Architecture，Shandong University of Science and Technology，Qingdao，Shandong266510，China)Abstract：One of the most prominent characters of subsea tunnel is that there is enriched water body because of the infinitude of the ocean above. There are mainly about two seepage problems induced by subsea tunnel excavation：one is determination of seepage pressure，another is the water inflow. Isotropic continuum medium model is adopted to analyze these two problems mentioned above. The essential of water pressure is studied；and conclusions are drawn. According to the latest research，some analytical models which are based on steady-state groundwater inflow into a drained circular tunnel in a semi-infinite aquifer connected with water pressure and water inflow are compared. The subsea tunnel in Kiaochow Bay is taken as background of the study. The influence of stress filed on seepage field is studied；and the effects of changes of surrounding rock permeability coefficient，water depth，permeability coefficient and thickness of grouting ring are analyzed which can be adopted for this particular project. According to the research，the pore water pressure and water inflow induced by tunnel excavation can be hardly affected by arching effect. Without consideration of fluid-solid coupling effect，if收稿日期：2007–06–18；修回日期：2007–07–23基金项目：国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA11Z119)第26卷增2 房倩，等. 基于连续介质模型的海底隧道渗流问题分析 • 3777 •keeping the water level above horizontal plane fixed，the distribution of pore water pressure will not change with permeability coefficient of surrounding rock. The water inflow increases with the change of permeability coefficient of surrounding rock or water depth above surrounding rock. Both the decrease of permeability coefficient and the increase of thickness of grouting ring can reduce ground water inflow，but there exists an optimal value in grouting parameters. In practice，the decision should be made carefully between economy and bulkhead effect to confirm the optimal grouting parameters.Key words：tunneling engineering；subsea tunnel；seepage；water pressure；water inflow；grouting ring parameters1 引言海底隧道区别与普通山岭隧道的一个显著的特点就是：隧道上方为无尽的海洋，有着无限的水源对隧道进行补给。
铁路隧道仰拱与填充混凝土一体浇筑技术研究作者：***来源：《西部交通科技》2024年第02期作者簡介：赵玉龙（1982—），高级工程师，主要从事隧道及地下工程勘察设计与研究工作。
摘要：矿山法隧道衬砌多为封闭的环形承载结构，考虑仰拱与填充混凝土不同的承载作用，多年来隧道设计理论及施工工艺方面均要求仰拱与填充混凝土分开浇筑。
但是，仰拱与填充混凝土分开浇筑存在工艺复杂，严重影响施工进度的问题。
为了解仰拱与填充混凝土分开浇筑与一体浇筑时隧道的受力差异，推进隧道下部结构混凝土快速浇筑技术，文章通过理论分析计算和现场实测等手段，对双线铁路隧道下部结构分开浇筑与一体浇筑两种技术进行研究，得出以下主要结论：基于现状双线铁路隧道结构及沟槽布置型式，Ⅱ、Ⅲ级围岩地段仰拱与填充混凝土可一体浇筑，Ⅳ级围岩地段局部布置少量钢筋后，也可一体浇筑；Ⅴ级围岩地段一体浇筑需大范围调整钢筋设置，建议采用分开浇筑方案；双线隧道下部结构沟槽处是结构受力的薄弱部位，对于地质条件复杂、围岩荷载大的地段，结构安全系数低，如采用一体浇筑技术，应通过调整结构及沟槽布置型式、钢筋布置等方法，改善结构受力状态，提高结构安全性；采用一体浇筑技术可大幅提高施工效率，简化工艺流程。
关键词：铁路隧道；仰拱；仰拱填充；一体浇筑；分开浇筑中图分类号：U455.40 引言矿山法铁路隧道仰拱作为隧道主体结构的重要组成部分，为反向拱形结构，位于隧道底部与拱墙衬砌共同形成的封闭环形承载结构中。
仰拱填充位于仰拱上方，其主要作用为找平仰拱弧面、传递轨道及列车荷载，仰拱填充通常为低强度素混凝土结构。
由于两者具有不同的功能与作用，属于不同的受力体系，根据隧道行业的规定[1-4]、设计理论及施工工艺，均要求仰拱与填充混凝土分开浇筑。
二者分开浇筑时仰拱顶部需设置弧形模板以保证仰拱结构轮廓符合设计要求，其施工工艺复杂，且仰拱混凝土需终凝后方可浇筑仰拱填充混凝土，严重影响隧道施工效率。
大直径中空直眼掏槽技术在隧道救援中的应用黄宝龙【摘要】岳家沟隧道工程在里程号RK75+470处突发塌方,为了营救右洞掌子面处的3名被困施工人员,采用钻爆法开挖横洞的救援方案,即从隧道左洞开挖小断面横洞到右洞的掌子面,形成新的救生通道.根据理论计算,设计了大直径中空直眼掏槽爆破方案:空孔直径为152 mm,空孔每次钻进10 m,围绕空孔共有2圈掏槽孔,第一圈掏槽孔与第二圈掏槽孔各有4个孔,孔径均为42 mm,孔深均为5 m,第一圈掏槽孔为竖向正方形布置,距空孔中心为200 mm,第二圈掏槽孔为水平向正方形布置,与第一圈掏槽孔孔间连线的垂距为340 mm.结果表明:大直径空孔为后续炮孔爆破提供了足够大的自由面,平均循环进尺4. 3 m,掘进效率得到显著提高,3名被困施工人员成功获救.采用该技术,减少了钻孔数量,减少了钻孔时间,减少了循环次数,加快了掘进速度,节约了火工品的消耗.【期刊名称】《爆破》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】5页(P74-77,83)【关键词】公路隧道;塌方;救援;大直径中空直眼掏槽【作者】黄宝龙【作者单位】天地科技股份有限公司建井研究院,北京100013【正文语种】中文【中图分类】U457+.5;U455.6塌方是公路隧道施工中最常见的一种灾害，是造成工期延误、生命财产损失和影响隧道运营的一个重要安全隐患[1]。
在塌方发生后，正确快速地实施救援的关键是救援抢险方案的科学制定和选择[2-5]。
在有人员被困情况下，为了安全快速救援，采用钻爆法开挖小断面横洞有可能是最佳选择。
加快横洞掘进速度的关键是提高循环进尺，提高循环进尺受到多个因素影响[6]，而其中最关键的是掏槽[7]，掏槽多采用楔形掏槽形式[8,9]，但楔形掏槽受断面宽度限制，循环进尺很难提高。
以岳家沟隧道塌方救援为例，研究了大直径中空直眼掏槽技术在抢险救援中的应用，取得了良好爆破效果，循环进尺显著提高，被困人员成功获救。
隧道围岩动态变形规律及控制技术研究赵勇【摘要】基于前人既有研究成果和日本龟浦隧道围岩变形试验,结合郑西客运专线大断面黄土隧道围岩大变形的工程实践,阐述隧道施工影响下围岩变形动态规律,提出围岩变形控制的技术要点和技术措施,并提出相应的围岩变形控制建议.研究结果表明:隧道开挖后的围岩变形可分为掌子面前方的先行变形、掌子面变形及掌子面后方变形3种形式,且这3种变形是同时发生的.控制开挖工作面失稳、拱顶失稳、拱脚下沉和围岩大变形等是隧道围岩变形控制的要点.开挖过程控制和辅助工法控制是隧道围岩变形控制的重点,其中初期支护及时闭合和合理辅助工法的选取是关键.【期刊名称】《北京交通大学学报》【年(卷),期】2010(034)004【总页数】5页(P1-5)【关键词】隧道工程;围岩变形;控制要点;控制技术【作者】赵勇【作者单位】北京交通大学,隧道及地下工程教育部工程研究中心,北京,100044;铁道部工程设计鉴定中心,北京,100844【正文语种】中文【中图分类】U451.2隧道的结构体系是由周围地质体和人工修筑的支护构件组成的,并且周围地质体起着主导作用,这是与地面结构体系完全不同的.从工程结构的角度看,这种结构体系的形成是通过一定的施工过程或者说一定的力学过程来实现的,这个过程状态的变化如图1所示[1].可以看出,隧道施工就是一个开挖与支护的过程,施工过程就是应力释放与应力控制、利用和控制围岩动态变形的过程.图1 施工过程与围岩力学状态变化过程示意图Fig.1 Construction and surrounding rock mechanical state change process chart对于隧道围岩变形规律及控制技术的研究,国内外学者做了大量工作,并取得了丰富的研究成果[2-5].本文作者基于前人的研究,结合日本龟浦隧道围岩变形试验和郑西客运专线大断面黄土隧道围岩大变形的工程实践,根据实测数据总结隧道围岩变形动态规律,并提出具体的控制措施.1 隧道围岩变形动态规律大量的数值计算和现场监测资料均表明,隧道围岩变形是在开挖工作面的前方开始,而在开挖工作面后方距离d=1.5～2.0D(洞径)处的变形才与最大径向变形基本相等,这是隧道开挖引起围岩变形的一般规律.日本龟浦隧道施工时,在隧道拱顶上方2 m 的位置设一个长50 m的水平铝管,实测的弯曲应变计算变形如图2所示.图2 龟浦隧道掌子面变形监测实例Fig.2 The heading face displacement monitoring example of GuiPu Tunnel我国郑西客运专线大断面黄土隧道开挖监测数据分析的规律也大致相同.图3为2006-11—2007-09的实测数据,其中1#～8#分别对应隧道左右导洞及主洞断面上的8个测点.各分步施工引起隧道拱顶沉降占总沉降的比例分别为:超前沉降,5%～14%;导洞开挖,35%～50%;导洞开挖至全断面封闭前,40%～50%;全断面封闭后,3%～9%.可以看出,反映在掌子面前方到后方一定范围内的拱顶下沉分布规律为:隧道开挖后在掌子面前方一定范围(2～5倍洞径)产生下沉,称之为“先行变形”;在掌子面处,产生一定量的“初始变形”,此值与地质条件关系密切,约为最终变形值的20%～30%,这个变形是开挖后瞬间发生的;在掌子面后方,随掌子面的推进,产生不断增大的变形,其特点是初期的变形速度很大,而后增长的速度逐渐减缓,并趋于稳定.其变形过程如图4所示[2].图3 大断面黄土隧道双侧壁导坑法施工拱顶沉降曲线Fig.3 Vault crown settlement curve of both-side head excavating method construction in large section loess tunnel因此,隧道开挖后隧道的变形可分为掌子面前方的先行变形、掌子面变形及掌子面后方变形3种,且这3种变形是同时发生的.图4 隧道开挖围岩变形三维示意图Fig.4 Surrounding rock deformation during tunnel excavation three-dimensional chart2 隧道围岩变形控制要点隧道围岩变形控制的要点在于控制开挖工作面的失稳、坍塌,拱顶的失稳、坍塌,台阶法中拱脚下沉、失稳和围岩大变形等.2.1 控制掌子面失稳、坍塌1)倾斜掌子面.采用倾斜形状的掌子面开挖,配合掌子面喷混凝土封闭措施,可以抑制掌子面的变形,减少作业人员的风险,控制地表的下沉,大幅度改善进度和封闭时间,提高喷混凝土的品质和耐久性.2)掌子面锚杆.设置掌子面锚杆的目的是控制围岩开挖后的先行变形和掌子面变形,也是为全断面和半断面开挖创造条件.掌子面锚杆的长度一般在12～24 m之间,为开挖方便,通常采用玻璃纤维锚杆.采用掌子面锚杆技术的关键是长锚杆的快速施工工艺和配套施工机具.3)留核心土.在台阶法施工中,为了掌子面的稳定,经常采用弧形开挖法,即留核心土法.日本进行的一项研究表明:不留核心土时,掌子面挤出量超过70 mm的部分可达到掌子面前方1.3 m;而留核心土时,掌子面挤出量超过70 mm的部分只达到掌子面前方0.6 m 处.可见核心土对掌子面起到控制挤出的效果.2.2 控制拱顶失稳、坍塌控制拱顶失稳坍塌的技术要点是采用超前支护和加强初期支护.1)超前支护.根据构筑方法,超前支护通常分为短超前支护、中超前支护和长超前支护3种情况.①短超前支护:一般支护长度为2～5 m,通常采用超前小导管、插板法和预衬砌技术;②中超前支护:一般支护长度为5～10 m,通常采用中管棚(直径89 mm,长度10 m)或水平喷射注浆方式;③长钢管超前支护:一般采用长度在15～20 m、直径大于108 mm的长钢管,即大管棚超前支护,以有效控制拱顶失稳、坍塌.2)加强初期支护.加强初期支护通常有两种做法,其一是加大喷混凝土的厚度,加密钢架间距或缩小锚杆间距;其二是改变喷混凝土的性能,提高钢架的规格和采用抗拔力大的锚杆.实践证明,第二种方法更有利于控制拱顶下沉.采用初期高强度喷混凝土技术能减薄喷层厚度,有效加快施工进度,符合技术发展的趋势.2.3 控制拱脚下沉、失稳在台阶法施工中,控制拱脚下沉的方法通常有扩大拱脚、设置锁脚锚杆、临时仰拱封闭和设置横撑等方法.日本近期开发出了利用弯曲钻机,设置弯曲形脚部钢管桩或采用高承载力的脚部支撑钢管来控制钢架的下沉,效果较好,如图5所示.另外,也可用喷射混凝土来加固拱脚,如图6所示.图5 控制隧道拱脚下沉失稳的曲线形钢管桩工法Fig.5 Shaped form pipe pile method for controlling tunnel arch springing subsidence instability图6 控制隧道拱脚下沉失稳的拱脚喷射混凝土工法Fig.6 Shotcrete method for controlling tunnel arch springing subsidence instability2.4 控制软岩大变形通常认为初期变形速率快、变形值大、长时间无收敛趋势,且超过预计变形值的变形,可以称为“大变形”.这种围岩一般为软弱围岩,这种变形也通常被称作“软岩大变形”.控制软岩大变形的方法有:①在喷混凝土中设置伸缩缝来吸收一部分变形;②采用长锚杆(8～15 m)来控制围岩的后期变形;③采用掌子面锚杆控制围岩的先行变形等.这些方法对解决大变形问题起到一定的作用,特别是长锚杆和掌子面锚杆.日本在东海道新干线的饭山隧道(长22.2 km)的大变形地段试验,采用多重支护方法取得了成功.多重支护方法的特点是:不需要进行反复扩挖和反复支护,即没有拆除顶替已经承载的支护构件和对围岩的多次扰动的问题,留出充分的变形富裕值,先释放一部分变形进行第一次支护,然后继续释放变形.第一次支护达到极限状态后,再继续第二次支护,必要时可继续第三次支护,将变形控制在容许范围之内.多重支护的基本观点是:容许一次支护变形,以减轻作用在二次支护的土压,并在最内侧形成健全的壳体,使整个支护稳定.因此,二次支护的设置最好在围岩内应力释放到某一程度后实施.3 隧道围岩变形控制技术3.1 开挖过程控制隧道开挖后,随着时间的推移,变形也在发展.一般说,开挖过后,变形发展很快,即初期变形速度很快,而且变形值也比较大,如果能够控制住初期的变形速度,就可以控制隧道围岩的松弛.因此通常强调开挖后要迅速喷射混凝土,迅速架设钢支撑,其目的就是要求初期支护及时闭合.另外需要关注的是从开挖到初期支护全断面闭合的时间.在复杂地形、地质条件下,从开挖到全断面初期支护的闭合时间,要求越短越好.闭合距离也是越短越好.因为,初期支护全断面闭合的过程,就意味着隧道围岩变形逐渐趋于稳定的过程.而闭合距离,基本上要求在距掌子面2～3倍隧道开挖跨度之内,甚至更短一些.因此,有效控制隧道围岩变形的开挖方法,应该是首选全断面法,其次是短台阶法.总之,开挖分部越少,封闭时间越短,变形就越小.3.2 辅助工法控制以改善围岩条件为目的而采用的辅助或特殊工法称为辅助工法,如图7所示.隧道开挖中最危险的应力释放面是掌子面和一次开挖长度的无支护区间.为了控制其危险度,了解地下水分布状况和掌子面前方围岩的动态是非常重要的.图7 辅助工法概念示意图Fig.7 Assistant construction method concept chart 在隧道围岩变形及控制技术措施中,辅助工法占据重要地位.常用稳定掌子面的辅助工法有:超前锚杆、超前长钢管、掌子面喷混凝土、掌子面锚杆、脚部补强锚杆、临时仰拱等.在地下水处理中常用排水钻孔等工法.在控制地表下沉对策中有:长超前钢管、管棚等.在地下水对策中有:排水钻孔、降低地下水位、排水坑道等工法.4 隧道围岩变形控制建议隧道施工主要分为开挖和支护两大工序,变形控制是开挖和支护中的技术关键点.开挖是应力释放的过程,不同的开挖方法,应力释放的过程及程度也是不同的.支护则是应力控制的过程,不同的支护方法应力控制的过程和程度也是不同的.除开挖、支护作业外,其他作业都是辅助性的,如运输、排水、通风、量测、地质超前预报等.但这些作业也是左右开挖、支护成败的关键,不能忽视.因此,控制隧道围岩变形的关键措施主要指开挖、支护过程中控制围岩变形的措施及必要的辅助作业工法.在隧道施工过程中,开挖和支护是密切相关的,根据围岩地质情况,其关系可大致分为只挖不支、先挖后支和先支后挖3种情况.1)只挖不支,适用于坚硬、自支护能力比较高,应力释放后能够自行控制稳定的围岩,围岩级别为Ⅰ级、Ⅱ级.关键技术:减少爆破振动和少扰动的开挖技术.基本措施建议:控制开挖进尺,控制一次起爆炸药量,采用电子雷管,采用机械开挖或机械与爆破并用的开挖方法.2)先挖后支,适用于一般地质条件,围岩级别为Ⅲ级、Ⅳ级.关键技术:加强初期支护控制围岩的松弛、坍塌,确保开挖工作面的稳定.基本措施建议:采用全断面法或超短台阶法,提高初期支护的支护效果,控制隧道围岩变形的发展和收敛;严格控制各开挖工作面的步距,尽快闭合;提高机械化程度,缩短各单项作业的时间.3)先支后挖,适用于特殊地质、地形条件,一般用于软岩大变形、掌子面或拱脚易失稳、底部鼓起等情况,围岩级别为Ⅴ级、Ⅵ级.关键技术:加强超前预支护,确保开挖工作面稳定,控制围岩松弛、坍塌,提高围岩的自支护能力.基本措施建议:采用掌子面超前锚杆、喷混凝土封闭掌子面、倾斜掌子面或留核心土的施工方法;超前管棚、管幕、插板等超前支护;加强初期支护,采用高强度、高刚度喷混凝土技术;采用锁脚锚杆等控制拱脚下沉.只挖不支的场合主要是控制爆破振动,采取减少围岩扰动的施工方法;先挖后支的场合主要是控制掌子面后方的变形,采取加强初期支护和快速封闭的施工方法;先支后挖的场合重点是控制掌子面前方的变形和掌子面变形,采取超前预支护、掌子面支护和掌子面后方支护,及时封闭的措施和工法.5 结语1)隧道围岩变形包括掌子面前方的先行变形、掌子面变形及掌子面后方的变形,其中掌子面变形是隧道开挖过程围岩变形发展的重要阶段,是隧道围岩变形控制的重点.2)隧道围岩变形控制是隧道围岩稳定性控制的核心,要采取系统的控制措施.既要控制掌子面前方的先行变形,又要控制掌子面和掌子面后方的变形.3)隧道围岩变形控制的要点在于控制开挖工作面失稳、拱顶失稳、拱脚下沉和失稳及围岩大变形等几种形式.4)隧道围岩变形控制重在开挖过程控制和辅助工法控制,其中初期支护及时闭合和合理辅助工法的选取是控制隧道围岩变形的关键.5)隧道开挖和支护相互作用关系可分为只挖不支、先挖后支和先支后挖3种情况,且每种情况有其关键技术和建议的基本措施,在隧道施工过程中,应根据围岩条件和工程特点选定合理的工序.参考文献:[1]关宝树.隧道力学概论[M].成都:西南交通大学出版社,1993.GUAN Baoshu.Generality of Tunnel Mechanics[M].Chengdu:Southwest Jiaotong University Press,1993.(in Chinese)[2]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].合肥:安徽教育出版社,2004.WANG Mengshu.Technology of Shallow Tunnel Excavation[M].Hefei:Anhui Education Press,2004.(inChinese)[3]张顶立,王梦恕,高军,等.复杂围岩条件下大跨隧道修建技术研究[J].岩石力学与工程学报,2003,22(2):290-296.ZHANG Dingli,WANG Mengshu,GAO Jun,et al.Research on Construction Technology of Large Span Tunnel in Complex Rock[J].Chinese Journal of Rock Mechanics andEngineering,2003,22(2):290-296.(in Chinese)[4]吕勤,张顶立,黄俊.城市地铁暗挖施工地层变形机理及控制实践[J].中国安全科学学报,2003,13(7):29-34.LU Qin,ZHANG Dingli,HUANG Jun.Mechanism of Stratum Deformation and Its Control Practice in Tunneling Urban SubwayAt Shallow Depth[J].China Safety Science Journal,2003,13(7):29-34.(in Chinese)[5]岳广学,何平,蔡炜.隧道开挖过程中地层变形的统计分析[J].岩石力学与工程学报,2007,26(增2):3793-3803.YUE Guangxue,HE Ping,CAI Wei.Statistic Analysis of Stratum Deformation During Tunnel Excavation[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2007,26(S2):3793-3803.(in Chinese)。
严寒地区高铁隧道全包防水设计吴小策（中国铁路设计集团有限公司土建工程设计研究院，天津300251）摘要：由于高速铁路列车运行速度较高，对隧道安全使用功能要求也相应提高。
严寒地区高铁隧道的渗漏水、挂冰等病害，一直是困扰东北铁路运营部门的难题。
防止全包防水型隧道后期渗漏水是目前铁路隧道建设的重点研究内容。
介绍哈牡客专爱民隧道全包防水设计系统，并总结分析隧道运营后的实施效果，可为严寒地区高铁隧道的防寒保温及全包防水设计提供参考。
关键词：严寒地区；隧道病害；隧道保温；全包防水中图分类号：U457文献标识码：A文章编号：1001-683X（2021）02-0027-05 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.02.0270引言在某些条件下，隧道需采用全包防水设计。
严寒地区的全包防水隧道在运营期间一旦出现渗漏水，整治难度极大，花费代价高且难以达到理想效果，对运营安全造成难以根除的隐患。
目前东北严寒地区已运营的铁路有牡绥、哈佳、吉图珲、哈牡客专等，部分隧道出现了渗漏水、挂冰等病害，整治工程困难很大且效果不佳［1］。
严寒地区高铁隧道的全包防水及防寒保温设计成为铁路隧道建设中亟须解决的难题之一。
夏才初等［2］通过函数求解的方式得出衬砌温度随着埋深和年平均气温呈线性增加，隔热保温层可提高衬砌温度；杨波等［3］通过吉珲客运现场试验监测，研究了隧道长度、埋深、自然风、列车活塞风等因素对隧道温度场的影响规律；叶少敏等［4］通过哈大客专半包防水与全包防水的对比研究，对山岭隧道全包防水的设计进行了有益的实践探索；肖明清［5］基于横断面二维模型研究了堵塞段隧道衬砌外水压力分布规律及最大压力控制值；王秀英等［6］依托厦门翔安海底隧道，对不同防排水方式的隧道衬砌水压力分布规律进行了研究；刘金松等［7］通过对全包防水隧道渗漏水出现的部位进行了统计，得出全包防水隧道渗漏主要分布于施工缝、变形缝及衬砌有质量缺陷的部位；李鹏飞等［8］结合厦门海底隧道实践及理论研究，得出衬砌外部注浆加固圈可有效降低衬砌外水压力。
