艰险复杂山区铁路隧道建造技术

在艰险复杂山区修建铁路，隧道数量多、占线路的比例高，一般每条线路的隧线比都在50%以上；同时，复杂艰险山区地形起伏剧烈、地质复杂、气候恶劣，崩塌、落石、滑坡、泥石流等山地灾害频发，高烈度地震、活动断裂、高地应力岩爆和大变形、岩溶和岩溶水、煤层瓦斯等不良地质问题突出，铁路勘察、设计、施工各个方面都面临巨大的挑战，隧道的建设十分困难，建成以后运营风险也高。
 本书总结了近年来在艰险复杂山区修建的南昆、渝怀、贵广、云桂、渝利、沪昆、成贵、成兰、拉林等90余条铁路，5 000余座铁路隧道的工程经验，归纳出九类重难点技术问题及其相应的工程对策，经提炼后编著成书，体现了当前我国艰险复杂山区隧道建造的水平。 
本书由中铁二院工程集团有限责任公司喻渝、朱勇、卿伟宸等编著，杨昌宇、赵万强主审。各章编著人员：第1章喻渝、朱勇，第2章姜波、熊国兴、周跃峰、王磊、舒东利、孙其清，第3章卿伟宸、郑杰元、黄棋、王芳、钟昌桂、范圣明、张磊、邸成、范小龙、王建捷、王健宏，第4章张涛、周跃峰、范圣明、郑伟、陈峻、琚国全、高强，第5章陈锡武、姜波、周跃峰、张维、李正辉、曾琦、高强，第6章刘金松、姜波，第7章范磊、刘金松、陈柯霖，第8章黄华、姜波、周跃峰、李维、曾宏飞，第9章卿伟宸、郑杰元、罗禄森、李敬，第10章粟威、郑长青等。
 本书内容由10章组成。第1章介绍了复杂艰险山区的环境特征、工程特点及难题、艰险山区隧道建设历程和中铁二院在复杂艰险山区隧道建设中形成的关键建造技术。第2章主要介绍隧道洞口的特点及工程风险、高风险洞口坡面稳定性评价及防护、进洞技术、洞口段结构设计。第3章介绍岩溶隧道特点及工程风险防控、超前地质预报、岩溶处理总体原则、岩溶隧道防排水体系、常见岩溶工程对策、大型空溶洞处理、大型充填型溶洞处理、暗河处理等。第4章介绍软弱构造带的类型、特征及处理对策、高压富水花岗岩蚀变带处理、玄武岩夹凝灰岩软弱带处理、富水糜棱岩断层处理、富水砂板岩节理密集带处理、高水位富水向斜处理。第5章介绍大变形类型及变形机理、大变形分级及预测、大变形隧道工程措施设计、大变形施工工法、工艺及机具配备。第6章介绍岩爆成因机理、岩爆分级及类型、岩爆预测、岩爆防治措施及支护结构、岩爆防护。第7章介绍高地温成因、高地温类型及危害、高地温隧道施工降温设计、高地温隧道结构与新材料、高地温隧道运营环境控制设计。第8章介绍活动断裂带的特性及工程危害、活动断裂带隧道结构设计、轨道结构的适应性设计、活动断裂带运营期监测。第9章介绍瓦斯的性质及危害、瓦斯隧道分类及工程特点、超前预测预报、支护及结构设防、防突揭煤、施工通风、瓦斯监测及检测、运营通风及监测。第10章介绍高海拔隧道特点、高海拔隧道施工通风、高海拔机械化配套、高海拔施工劳卫保障以及高海拔隧道防寒抗冻。每一章都结合工程特点，给出了工程案例。

           本书以中铁二院近70年在西南地区山岭隧道领域的科学研究和工程实践成果为主要内容，以特殊地质复杂环境条件为主线，结合大量工程实例，系统阐述了复杂艰险山区的环境特征、隧道工程特点及难题，洞口工程风险及进洞技术，以及岩溶隧道、软弱构造带隧道、高地应力软岩大变形隧道、岩爆隧道、高地温隧道、活动断裂带隧道、瓦斯隧道和高海拔寒区隧道等关键建造技术。本书图文并茂，内容丰富，融入了我国山岭隧道设计、施工的技术创新成果，对于推动隧道工程技术发展及行业进步具有重要意义。

 本书以中铁二院近70年在西南地区山岭隧道领域的科学研究和工程实践成果为主要内容，以特殊地质复杂环境条件为主线，结合大量工程实例，系统阐述了复杂艰险山区的环境特征、隧道工程特点及难题，洞口工程风险及进洞技术，以及岩溶隧道、软弱构造带隧道、高地应力软岩大变形隧道、岩爆隧道、高地温隧道、活动断裂带隧道、瓦斯隧道和高海拔寒区隧道等关键建造技术。本书图文并茂，内容丰富，融入了我国山岭隧道设计、施工的技术创新成果，对于推动隧道工程技术发展及行业进步具有重要意义。

      喻渝：中铁二院工程集团有限责任公司副总工程师，教授级高级工程师，享受国务院特殊津贴专家、天府万人计划创新领军人才、四川省工程设计大师、中国中铁专家，詹天佑铁道科学技术成就奖获得者。先后负责了20余条大型铁路项目隧道专业设计，以及10余项国家或省部级科研项目，在高速铁路隧道修建技术、复杂环境隧道设计、盾构及TBM隧道技术、隧道行业规范标准编制等方面取得多项重大成果。曾获国家科技进步二等奖、全国优秀工程设计银奖，以及省部级科技进步奖和优秀设计等奖29项。编写学术专著3部，发表学术论文30余篇，取得50余项专利。现兼任中国铁道学会标准化专业技术委员会、桥隧学会副秘书长，中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十届理事会常务理事。 朱勇：中铁二院工程集团有限责任公司土建一院副总工程师，教授级高级工程师，第十三批四川省学术和技术带头人后备人选。从事铁路勘察设计和科研工作20余年，主持了黔桂铁路、成兰铁路、成贵铁路、贵南高铁等10余项国家重点交通项目隧道的勘察设计工作，获国际隧协（ITA）攻坚克难奖1项，获省部级优秀工程设计一等奖5项、二等5项；主持及参研国家、省部级科研项目6项，获省部级科学技术特等奖1项、一等奖3项、二等奖4项；参编出版了《铁路瓦斯隧道技术规范》《铁路隧道防排水技术指南》等规范标准5部， 撰写发表论文7篇。 卿伟宸：任职于中铁二院工程集团有限责任公司，教授级高级工程师。主要从事隧道及地下工程的设计与科研工作。参编出版了《铁路瓦斯隧道技术规范》等规范4部，先后获得国际隧协（ITA）攻坚克难奖1项，省部级、行业学会科学技术奖9项，省部级优秀设计18项，取得专利40余项、省级工法2项，荣获“中国中铁青年岗位能手标兵”等荣誉称号。,补充使用

第1章绪论1
 1.1艰险复杂山区的环境特征1
 1.2艰险复杂山区隧道工程特点7
 1.3艰险复杂山区隧道建设面临的问题12
 1.4艰险复杂山区隧道建设关键技术14
第2章隧道洞口工程18
 2.1洞口工程特点18
 2.2洞口坡面稳定性评价19
 2.3进洞技术26
 2.4洞口段结构设计36
 2.5工程案例45
 2.6小结51
第3章岩溶隧道52
 3.1岩溶的基本特征和分类（级）52
 3.2岩溶隧道工程特点56
 3.3岩溶隧道勘察设计总体原则58
 3.4岩溶预报和探测62
 3.5岩溶隧道防排水65
 3.6常见岩溶类型的工程对策69
 3.7大型空溶洞的工程对策74
 3.8大型充填型溶洞的工程对策91
 3.9暗河的工程对策103
 3.10小结110
第4章软弱构造带隧道112
 4.1软弱构造带的常见类型及工程特征112
 4.2软弱构造带的工程对策117
 4.3向斜构造处理案例119
 4.4节理密集带处理案例122
 4.5糜棱岩断层处理案例126
 4.6蚀变带处理案例130
 4.7小结142
第5章高地应力软岩大变形隧道143
 5.1大变形类型及变形机理143
 5.2大变形分级及预测145
 5.3大变形隧道设计148
 5.4大变形隧道施工方法、工艺及机具配备150
 5.5工程案例153
 5.6小结158
第6章岩爆隧道159
 6.1岩爆成因机理159
 6.2岩爆分级及类型161
 6.3岩爆预测166
 6.4岩爆防治措施及支护结构171
 6.5工程案例175
 6.6小结181
第7章高地温隧道182
 7.1高地温隧道182
 7.2高地温类型及危害183
 7.3高地温隧道施工降温186
 7.4高地温隧道爆破204
 7.5高地温隧道结构与建筑材料205
 7.6高地温隧道运营环境温度控制213
 7.7小结221
第8章活动断裂带隧道222
 8.1活动断裂带的特性及工程危害222
 8.2活动断裂带隧道结构设计231
 8.3轨道结构的适应性设计240
 8.4活动断裂带运营期监测240
 8.5工程案例244
 8.6小结249
第9章瓦斯隧道250
 9.1瓦斯的性质及危害250
 9.2瓦斯隧道分类及工程特点251
 9.3超前预测预报253
 9.4瓦斯隧道设防体系254
 9.5防突揭煤257
 9.6施工通风261
 9.7瓦斯监测及检测265
 9.8运营通风及监测267
 9.9工程案例267
 9.10小结290
第10章高海拔寒区隧道291
 10.1高海拔对隧道工程的主要影响291
 10.2高海拔隧道施工通风293
 10.3高海拔隧道钻爆法施工机械化配套295
 10.4高海拔隧道施工劳卫保障298
 10.5高海拔寒区隧道抗防冻305
 10.6小结316
参考文献317
后记320
附录321

           本书以中铁二院近70年在西南地区山岭隧道领域的科学研究和工程实践成果为主要内容，以特殊地质复杂环境条件为主线，结合大量工程实例，系统阐述了复杂艰险山区的环境特征、隧道工程特点及难题，洞口工程风险及进洞技术，以及岩溶隧道、软弱构造带隧道、高地应力软岩大变形隧道、岩爆隧道、高地温隧道、活动断裂带隧道、瓦斯隧道和高海拔寒区隧道等关键建造技术。本书图文并茂，内容丰富，融入了我国山岭隧道设计、施工的技术创新成果，对于推动隧道工程技术发展及行业进步具有重要意义。

      喻渝：中铁二院工程集团有限责任公司副总工程师，教授级高级工程师，享受国务院特殊津贴专家、天府万人计划创新领军人才、四川省工程设计大师、中国中铁专家，詹天佑铁道科学技术成就奖获得者。先后负责了20余条大型铁路项目隧道专业设计，以及10余项国家或省部级科研项目，在高速铁路隧道修建技术、复杂环境隧道设计、盾构及TBM隧道技术、隧道行业规范标准编制等方面取得多项重大成果。曾获国家科技进步二等奖、全国优秀工程设计银奖，以及省部级科技进步奖和优秀设计等奖29项。编写学术专著3部，发表学术论文30余篇，取得50余项专利。现兼任中国铁道学会标准化专业技术委员会、桥隧学会副秘书长，中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十届理事会常务理事。 朱勇：中铁二院工程集团有限责任公司土建一院副总工程师，教授级高级工程师，第十三批四川省学术和技术带头人后备人选。从事铁路勘察设计和科研工作20余年，主持了黔桂铁路、成兰铁路、成贵铁路、贵南高铁等10余项国家重点交通项目隧道的勘察设计工作，获国际隧协（ITA）攻坚克难奖1项，获省部级优秀工程设计一等奖5项、二等5项；主持及参研国家、省部级科研项目6项，获省部级科学技术特等奖1项、一等奖3项、二等奖4项；参编出版了《铁路瓦斯隧道技术规范》《铁路隧道防排水技术指南》等规范标准5部， 撰写发表论文7篇。 卿伟宸：任职于中铁二院工程集团有限责任公司，教授级高级工程师。主要从事隧道及地下工程的设计与科研工作。参编出版了《铁路瓦斯隧道技术规范》等规范4部，先后获得国际隧协（ITA）攻坚克难奖1项，省部级、行业学会科学技术奖9项，省部级优秀设计18项，取得专利40余项、省级工法2项，荣获“中国中铁青年岗位能手标兵”等荣誉称号。,补充使用