山嶺隧道工程施工合作的進步

隧道工程對水環境的反作用導致洞頂的環境災害。隧道涌排水使地下水逐漸疏干,惡化水文地質條件,使地下水位不斷下降,地下水疏干漏斗不斷擴大,導致洞頂地表河湖泉井涸竭,水環境失去平衡,進而引發生態環境破壞和巖溶地面塌陷等災害。水環境與隧道工程之間的作用和反作用是有機聯系的。隧道“以排為主”則承受水壓力小而環境災害重,“以堵為主”則承受水壓力大而環境災害小。同時,隧道工程與水環境的相互作用是可逆的。隧道“以堵為主”后,隧道工程對水環境的反作用表現為洞頂水環境的恢復進程。隧道通過壓漿和防水襯砌,大量減少隧道開鑿時的涌水和襯砌的長期滲水,此時雖然隧道承受的水壓力增大,工程數量和費用增長,但是洞頂在大氣降水補給大于隧道滲漏的條件下,進入水環境恢復的過程:地下水位逐漸上升,疏干漏斗逐漸縮小,水環境逐漸達到新的平衡,環境災害得以減輕甚至消除。下面從“以堵為主”的原則出發,定量分析隧qS=K[h2/(R-B/2)+h/ln(4R/B)](6)式(10)(12)中:q為t1時刻的流量,s為水位降深,式中:R為洞頂地面疏干半徑(m)。r為距隧洞壁的平均距離,T為承壓含水層導水系數(m3/(dm)),S為貯水系數(無因次)。qS=Kh(0.676-0.06K)(7)設u=r2S/(4Tt),雅各布近似式僅適用于u據經驗,隧洞開鑿至襯砌之間時段小于衰減歷0.05的情況。因為隧洞在襯砌前的涌水時段t1不時tS,因此穿過含水層長度為L的隧洞在開始襯砌長,故u值較大,在距隧洞的平面距離r較大處,u時刻t1的單位長度隧洞涌水量q1和襯砌前的累計涌值更大。

我國是隧道工程建設的主要大國，表現在：隧道總延長公里數長、大隧道的勘測、設計、施工水平（大瑤山、秦嶺、二灘、引黃等）復雜地質災害的工程綜合治理（南昆、內昆線朱嘎隧道）（軟弱破碎、節理發育圍巖、斷層、高地應力、巖爆、淺埋、偏壓、超挖、塌方、涌水、涌泥（砂）、喀斯特地質地貌巖溶、泥石流、煤層、高瓦斯、強地震帶、高地溫，等等）施工掘進和成洞進度配套成龍的施工機具、設備對此，試以正在建的內昆線朱嘎單線鐵路隧道的施工實況為例作說明：早在建國初期，在內（江）昆（明）鐵路隧道建設中采用的是最原始的鋼釬、大錘開鑿隧道，最高月進尺僅。近半個世紀過去了，作為在建新線鐵路的一項重點年正式興工的內昆改線工程，從正在施工的朱嘎隧道，人們看到了我國隧道施工技術發展的新高度：朱嘎隧道隧道全長，一條典型的“五毒俱全”的“爛”洞子。隧道穿越層煤系地層，每層層間距約，煤層總厚達，能否安全順利地揭煤瓦斯濃度為，最大瓦斯壓達，是全線最長的瓦斯隧道，洞內施工防爆、防火要求高。

如何反瓦斯？出口段系人字坡，其中反坡段穿過一處特大的向斜地質帶，蓄積的地下水的日最大涌水量達萬。如何處理反坡段涌水？隧道位于喀斯特地質地貌的巖溶帶內，其中溶洞、溶溝、溶槽密布，還有可能因開挖不慎引發泥石流。如何對待巖溶災害？全隧沿線多數區段圍巖為軟弱破碎、節理發育、斷層縱橫交叉。如何預注漿加固地層并超前支護？以上不良地質條件和各種地質災害的復雜多變，都集中在一處隧道內，這在我國隧道施工上實屬罕見，對其作出有效的綜合處理，反映了國內隧道建筑施工合作技術上有了新的突破。先進的生產工具是體現生產力水平的主要依據由鐵二十局負責施工的該工點，集中了國內現代化成龍配套的隧道施工機械設備，除常規的以外，主要還有：用于控制隧道開挖精度的遠紅外激光定向儀；用于隧道襯砌作業的砼自動計量攪拌站；軌行式大容量砼運輸、送料車；高功率砼輸送泵和防爆襯砌臺車；軌行式防爆掘進臺車；防爆型軌行式立爪裝碴機；多功能裝載機、側卸式輪胎裝載機。