复杂地质条件隧道施工技术

随着我国经济社会的快速发展，铁路建设力度也在持续加大。尤其是在西南、西北等山岭重丘区修建铁路，受复杂地形地貌条件的制约，需要大量修建长大隧道穿越。经过多年的工程实践，铁路隧道的施工技术水平也取得了长足的进步，"管超前、快注浆、短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测"的施工理念早已深入人心。但在复杂地质环境条件下修建隧道，依然存在地质条件复杂多变、施工技术难度大、施工安全风险高等特点，施工过程中也出现了初期支护开裂、变形、坍塌、涌水、突泥等地质灾害和安全事故，给隧道施工及人员安全造成了一定威胁。这就需要加强对复杂地质环境条件下隧道施工技术和防灾减灾措施的深入研究，不断总结经验教训，为后续施工生产提供技术支撑。中铁十七局集团有限公司近年来在西南、西北地区建造了大量的复杂地质隧道，积累了较为丰富的施工经验，通过对相关技术进行全面总结形成了本书的主要内容。本书从地质特点、施工难点、施工技术、安全质量控制要点、工程实例五个方面对复杂地质隧道施工进行了全面的介绍和分析。书中涵盖了国内常见的复杂地质隧道，包括岩溶隧道、黄土隧道、富水隧道、瓦斯隧道、岩爆隧道、变质片岩大变形隧道、极破碎软岩及侵入岩隧道、三趾马红土隧道、风积沙隧道等。本书涉及到的工程案例很多，都是中铁十七局集团有限公司在施工过程中遇到的具体案例，编写人员对工程案例都有较深入的参与，将复杂地质隧道施工经验进行系统地归纳、总结、提炼，以便为以后遇到的类似工程提供借鉴。感谢中铁十七局集团董事长陈宏伟、总工程师杜嘉俊在本书编写过程中给予的指导和帮助，感谢曹会芹、王俊平、方凯、张宏明、刘长安、张翠芹等为本书编写提供资料，同时也感谢本书编写过程中所有的参与人员。由于时间紧迫，水平有限，书中难免有错误之处，敬请读者批评指正。作 者 2019年12月30日

     本书共分为11章，分别为：
第1章绪论，
第2章复
杂地质隧道施工技术发展现状，
第3章岩溶隧道施工技术，
第4章黄土隧道施工技术，
第5章富水隧道施工技术，
第6章瓦斯隧道施工技术，
第7章岩爆隧道施工技术，
第8章变质片岩大变形隧道施工技术，
第9章极破碎软岩、侵入岩隧道施工技术，
第10章三趾马红土隧道施工技术，
第11章风积沙隧道施工技术。

1章简述了我国隧道工程情况、隧道工程施工技术的发展和特点，第2章简述了复杂地质隧道施工技术的现状、施工难点和策略；从第3章开始，每章按照地质特点、施工难点、施工技术、安全质量控制要点和工程实例的顺序，针对每一种地质条件进行分析和论述。本书可用作隧道专业工程技术人员的参考书和工具书。

成志宏，中铁十七局集团公司总经理，施工管理经验丰富，获得中施企协全国重点工程建设优秀项目经理、“世界银行贷款内蒙古公路项目老集高速公路”优秀项目经理、中国铁建安全先进工作者和经营工作先进个人、山西省五一劳动奖章、山西省劳动模范等荣誉称号。,魏广源：男，1965年10月生，河北南宫人，中共党员；大学本科学历，高级工程师，先后参加了南昆线、内昆线、宜万线、武广客专、广深港客专、宁杭客专、青荣城际等铁路工程的山岭隧道建设，在方案制定过程中发挥了重要作用，取得了突出成绩。现任中铁十七局集团工程管理中心副主任、隧道首席专家。获省部级和中铁建总公司科技进步奖5项；编写了工法1项，发表科技论文4篇。,郝玉强：男，1972年10月生，山西阳高人，中共党员；大学本科学历，高级工程师，先后参加了渝怀铁路、泰赣公路、宜万铁路、广深港客专、石家庄地铁等项目建设，现任中铁十七局工程部副部长。主持或参与的《SSJ900/32型过隧道架桥机架梁施工技术》获铁道建筑总公司科学技术奖二等奖，《CRTS-I型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工法》获工法。发表了《山岭隧道洞口施工技术优化探讨》、《深基坑混凝土支撑轴力报警原因分析》等多篇论文，专利9项。,郭明，男，1969年12月生，山西怀仁人，大学本科学历，高级工程师，1991年7月起在中铁十七局从事技术工作，现任济莱高铁JLZQTJ-3标项目总工程师。组织或参与的科研成果 “三趾马红土特性变异及其隧道设计施工关键技术”、“毛乌素沙漠与黄土高原过度区重载铁路隧道综合施工技术”获中国铁建科学技术奖一等奖、二等奖，获山西省科技进步奖三等奖，发表论文6篇。,闫苏涛，男，1985年出生，河北邢台人，2006年起就读于中国地质大学，硕士研究生，工程师，市政、公路一级建造师，注册岩土工程师。现就职于中铁十七局集团有限公司技术中心科技研究所，主要从事现场技术攻关和岩土计算工作，包括隧道初喷混凝土超耗分析、隧道二衬质量缺陷分析、边坡和基坑稳定性计算等等。,薛龙，男，1986年10月出生，大学本科学历，高级工程师，现任中铁十七局集团贵州金仁桐高速公路局指挥部工程管理部部长。2017年撰写的工法获得股份公司工法一等奖3项；2018年荣获“北京茅以升第二十七届公益基金会暨第八届桥梁与隧道工程技术论文”入围奖，2018年度山西省级工法、股份公司优秀工法、集团公司专利一等奖等；荣获2017～2018年度国家铁路局铁路工程建设部级工法3篇；荣获国家铁路局2019年重大科技创新成果入库论文1篇。,苗永平：男，1973年7月生，山西河曲人，中共党员，大学本科学历，高级工程师，注册一级建造师。先后参加博莱高速公路、阳涉铁路、西合铁路、青藏铁路、宁杭客专、沪昆客专、黔张常铁路的建设，现任中铁十七局二公司副总工程师兼工程管理中心副主任。主持的《沪昆客专沅江大跨刚构连续梁桥综合施工技术研究》课题获2016年度中国铁道学会科技进步二等奖，2016年度中国建筑协会科技进步二等奖。,李海斌：男，1976年10月生，山西阳泉人，中共党员，大学本科学历，高级工程师，现任十七局集团四公司楚大扩容项目经理部经理。主持或参与的科研成果获得省级工法3项、中国施工企业协会二等奖1项、总公司科学技术二等奖2项、总公司工法二等奖2项，完成专利3项。

第1章绪论1.1我国隧道工程情况1.2隧道工程施工技术特点1.3隧道工程施工技术的发展第2章 复杂地质隧道施工技术发展现状2.1复杂地质条件下隧道施工问题的提出2.2复杂地质施工技术现状2.2.1隧道岩溶处置技术研究现状2.2.2穿越瓦斯等有害气体隧道施工技术现状2.2.3穿越富水地段隧道施工技术研究现状2.2.4软弱围岩隧道应对技术研究现状2.2.5岩爆隧道施工技术研究现状2.3复杂地质条件下铁道隧道施工难点分析2.4复杂地质条件下隧道施工的策略第3章 岩溶隧道施工技术3.1地质特点3.2施工难点3.3施工技术3.3.1岩溶隧道探测技术3.3.2溶洞处置技术3.3.3隧道穿越暗河施工技术3.3.4隧道穿越溶蚀坍塌堆积体及破碎灰岩段施工技术3.3.5隧道地下水再利用技术3.4 安全质量控制要点3.5工程实例第4章 黄土隧道施工技术4.1地质特点4.2施工难点4.3施工技术4.3.1隧道洞口稳定防护技术4.3.2隧道支护设计4.3.3隧道施工方法及关键技术4.3.4隧道施工地表变形与裂缝控制4.3.5湿陷性黄土隧道基底处理技术4.4安全质量控制要点4.5 工程实例4.5.1湿陷性黄土地铁隧道施工技术及邻近高层建筑变形控制4.5.2浅埋小净距湿陷性黄土隧道质量控制措施4.5.3黄土区隧道翻模式衬砌台车二次模筑施工技术4.5.4砂质新黄土隧道进洞施工技术 4.5.5砂质新黄土隧道基底处理施工技术第5章 富水隧道施工技术5.1地质特点5.2施工难点5.3施工技术5.3.1预测预报技术5.3.2病害及技术措施5.4工程实例5.4.1乌鞘岭公路隧道F4、F5富水断层快速施工技术5.4.2红砂岩富水隧道施工技术5.4.3长大隧道内高扬程、长距离反坡抽排水施工技术第6章 瓦斯隧道施工技术6.1地质特点6.2施工难点6.3.1超前探测预报技术6.3.2瓦斯监测技术6.3.3主动式封孔深孔测压突出性预测技术6.3.4通用设备专业化配套改装技术6.3.5高瓦斯隧道施工供配电技术6.3.6瓦斯隧道通风技术6.3.7初期支护冷连接施工技术6.3.8采空区施工技术6.3.9全煤断面变形控制施工技术6.3.10揭煤防突与瓦斯排放技术6.4安全质量控制要点6.4.1安全用电控制要点6.4.2通风管理控制要点6.5工程实例第7章 岩爆隧道施工技术7.1地质特点7.2施工难点7.3施工技术7.3.1岩爆的烈度分级7.3.2岩爆预测预报7.3.3岩爆防治施工技术7.4安全措施和控制要点7.5工程实例7.5.1西成高速铁路秦岭天华山隧道7.5.2拉林铁路岗木拉山隧道第8章 变质片岩大变形隧道施工技术8.1地质特点8.2施工难点8.3施工技术8.3.1变形规律分析及预判8.3.2地质预报、监测预警技术8.3.3施工动态优化控制技术8.3.4富水地段变质片岩引排施工技术8.3.5高地应力变质片岩多重支护综合施工技术8.4安全质量控制要点8.5工程实例第9章 极破碎软岩、侵入岩隧道施工技术9.1地质特点9.2施工难点9.3施工技术9.3.1超前地质预报9.3.2极破碎软岩变形控制技术9.3.3侵入岩注浆控制技术9.4安全质量控制要点9.5工程实例第10章 三趾马红土隧道施工技术10.1地质特点10.2施工难点10.3施工技术10.4安全质量控制要点10.5工程实例10.5.1工程概况10.5.2围岩分级及支护参数10.5.3裂隙水作用下三趾马红土隧道施工技术10.5.4多因素作用下三趾马红土隧道施工技术10.5.5三趾马红土隧道施工建议第11章 风积沙隧道施工技术11.1地质特点11.2施工难点11.3施工技术11.3.1全环水平旋喷桩施工技术11.3.2钢管桩注浆加固技术11.3.3管棚注浆加固技术11.4工程实例

     本书共分为11章，分别为：
第1章绪论，
第2章复
杂地质隧道施工技术发展现状，
第3章岩溶隧道施工技术，
第4章黄土隧道施工技术，
第5章富水隧道施工技术，
第6章瓦斯隧道施工技术，
第7章岩爆隧道施工技术，
第8章变质片岩大变形隧道施工技术，
第9章极破碎软岩、侵入岩隧道施工技术，
第10章三趾马红土隧道施工技术，
第11章风积沙隧道施工技术。

1章简述了我国隧道工程情况、隧道工程施工技术的发展和特点，第2章简述了复杂地质隧道施工技术的现状、施工难点和策略；从第3章开始，每章按照地质特点、施工难点、施工技术、安全质量控制要点和工程实例的顺序，针对每一种地质条件进行分析和论述。本书可用作隧道专业工程技术人员的参考书和工具书。

成志宏，中铁十七局集团公司总经理，施工管理经验丰富，获得中施企协全国重点工程建设优秀项目经理、“世界银行贷款内蒙古公路项目老集高速公路”优秀项目经理、中国铁建安全先进工作者和经营工作先进个人、山西省五一劳动奖章、山西省劳动模范等荣誉称号。,魏广源：男，1965年10月生，河北南宫人，中共党员；大学本科学历，高级工程师，先后参加了南昆线、内昆线、宜万线、武广客专、广深港客专、宁杭客专、青荣城际等铁路工程的山岭隧道建设，在方案制定过程中发挥了重要作用，取得了突出成绩。现任中铁十七局集团工程管理中心副主任、隧道首席专家。获省部级和中铁建总公司科技进步奖5项；编写了工法1项，发表科技论文4篇。,郝玉强：男，1972年10月生，山西阳高人，中共党员；大学本科学历，高级工程师，先后参加了渝怀铁路、泰赣公路、宜万铁路、广深港客专、石家庄地铁等项目建设，现任中铁十七局工程部副部长。主持或参与的《SSJ900/32型过隧道架桥机架梁施工技术》获铁道建筑总公司科学技术奖二等奖，《CRTS-I型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工法》获工法。发表了《山岭隧道洞口施工技术优化探讨》、《深基坑混凝土支撑轴力报警原因分析》等多篇论文，专利9项。,郭明，男，1969年12月生，山西怀仁人，大学本科学历，高级工程师，1991年7月起在中铁十七局从事技术工作，现任济莱高铁JLZQTJ-3标项目总工程师。组织或参与的科研成果 “三趾马红土特性变异及其隧道设计施工关键技术”、“毛乌素沙漠与黄土高原过度区重载铁路隧道综合施工技术”获中国铁建科学技术奖一等奖、二等奖，获山西省科技进步奖三等奖，发表论文6篇。,闫苏涛，男，1985年出生，河北邢台人，2006年起就读于中国地质大学，硕士研究生，工程师，市政、公路一级建造师，注册岩土工程师。现就职于中铁十七局集团有限公司技术中心科技研究所，主要从事现场技术攻关和岩土计算工作，包括隧道初喷混凝土超耗分析、隧道二衬质量缺陷分析、边坡和基坑稳定性计算等等。,薛龙，男，1986年10月出生，大学本科学历，高级工程师，现任中铁十七局集团贵州金仁桐高速公路局指挥部工程管理部部长。2017年撰写的工法获得股份公司工法一等奖3项；2018年荣获“北京茅以升第二十七届公益基金会暨第八届桥梁与隧道工程技术论文”入围奖，2018年度山西省级工法、股份公司优秀工法、集团公司专利一等奖等；荣获2017～2018年度国家铁路局铁路工程建设部级工法3篇；荣获国家铁路局2019年重大科技创新成果入库论文1篇。,苗永平：男，1973年7月生，山西河曲人，中共党员，大学本科学历，高级工程师，注册一级建造师。先后参加博莱高速公路、阳涉铁路、西合铁路、青藏铁路、宁杭客专、沪昆客专、黔张常铁路的建设，现任中铁十七局二公司副总工程师兼工程管理中心副主任。主持的《沪昆客专沅江大跨刚构连续梁桥综合施工技术研究》课题获2016年度中国铁道学会科技进步二等奖，2016年度中国建筑协会科技进步二等奖。,李海斌：男，1976年10月生，山西阳泉人，中共党员，大学本科学历，高级工程师，现任十七局集团四公司楚大扩容项目经理部经理。主持或参与的科研成果获得省级工法3项、中国施工企业协会二等奖1项、总公司科学技术二等奖2项、总公司工法二等奖2项，完成专利3项。