長大深埋擠壓性圍巖鐵路隧道設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用簡介

長大深埋擠壓性圍巖鐵路隧道設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用,2019年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎,主要完成人

趙　勇，李國良，李　雷，熊春庚，劉志春，楊木高，肖廣智，李　寧，李　響，張旭東

長大深埋擠壓性圍巖隧道具有地質(zhì)構(gòu)造作用強(qiáng)烈、地應(yīng)力水平極高、流變效應(yīng)顯著等特點(diǎn)，建設(shè)面臨諸多難題，一是構(gòu)造作用強(qiáng)烈、地應(yīng)力水平高，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，變形機(jī)理難以判釋；二是變形量大、變形速率高、持續(xù)時間長，變形難以控制，經(jīng)常造成工期延誤、投資增加，成為控制性工程；三是缺乏針對性的設(shè)計(jì)方法和施工對策，結(jié)構(gòu)和道床穩(wěn)定性難以控制，易造成隧道塌方、結(jié)構(gòu)壓潰、仰拱隆起等安全事故，不能滿足鐵路軌道毫米級的變形要求，影響運(yùn)營安全。所以，擠壓性圍巖隧道一直是國際公認(rèn)的技術(shù)難題，已成為我國鐵路建設(shè)的瓶頸。

鐵一院聯(lián)合中國鐵路經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院、蘭渝鐵路有限責(zé)任公司、石家莊鐵道大學(xué)、中鐵西南科學(xué)研究院等6家單位，歷時15年攻關(guān)，取得了從理論到實(shí)踐的多項(xiàng)創(chuàng)新成果，形成了長大深埋擠壓性圍巖隧道設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)。創(chuàng)立了擠壓性圍巖判別標(biāo)準(zhǔn)及變形潛勢分級預(yù)測方法，實(shí)現(xiàn)了擠壓性圍巖的準(zhǔn)確判識；創(chuàng)建了以全過程變形控制為核心的擠壓性圍巖隧道設(shè)計(jì)方法，解決了擠壓性圍巖隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)難題；構(gòu)建了安全高效、變形可控的施工技術(shù)體系，為長大深埋擠壓性圍巖鐵路隧道建設(shè)和運(yùn)營提供了保障，形成了以勘察→設(shè)計(jì)→施工→結(jié)構(gòu)安全評價為主線的擠壓性圍巖隧道成套技術(shù)體系，整體技術(shù)指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平。

研究成果成功應(yīng)用于蘭武二線烏鞘嶺、青藏鐵路新關(guān)角、貴廣高鐵天平山、蘭新高鐵大梁等220余項(xiàng)隧道工程，有力促進(jìn)了行業(yè)科技進(jìn)步，為今后擠壓性圍巖隧道，特別是川藏、滇藏、中尼、西（寧）成（都）等鐵路超長超大埋深高地應(yīng)力隧道建造提供了自主核心修建技術(shù)，為西部大開發(fā)和一帶一路倡議的實(shí)施提供了重要技術(shù)支撐。2100433B

《長大深埋隧洞勘測技術(shù)研究與實(shí)踐》由黃河水利出版社出版。《長大深埋隧洞勘測技術(shù)研究與實(shí)踐》編輯推薦：隧洞施工超前預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)是隨著隧洞工程的發(fā)展需要應(yīng)運(yùn)而生的，它是地質(zhì)勘測技術(shù)在施工階段的延續(xù)和補(bǔ)充。它的實(shí)施應(yīng)用既可校驗(yàn)前期勘察設(shè)計(jì)結(jié)論，又能促進(jìn)施工動態(tài)設(shè)計(jì)管理，且是安全施工的重要保證。

第1章 長大深埋隧洞的發(fā)展

1.1 長大深埋隧洞的含義與界定

1.2 長大深埋隧洞發(fā)展概述

第2章 長大深埋隧洞復(fù)雜性分類

2.1 長大深埋隧洞工程地質(zhì)條件復(fù)雜性分級

2.2 長大深埋隧洞工程復(fù)雜性分類

第3章 長大深埋隧洞主要工程地質(zhì)問題

3.1 簡述

3.2 大斷層帶圍巖失穩(wěn)及涌水問題

3.3 巖溶及突水突泥問題

3.4 高地應(yīng)力條件下軟質(zhì)圍巖變形問題

3.5 巖爆問題

3.6 隧洞高地溫問題

3.7 有害氣體問題

3.8 有害水質(zhì)問題

3.9 膨脹巖問題

3.10 放射性元素危害問題

3.11 隧洞高外水壓力問題

第4章 長大深埋隧洞勘測技術(shù)方法

4.1 工程勘測的特點(diǎn)與難點(diǎn)

4.2 工程勘測技術(shù)思路

4.3 國外長大深埋隧洞主要勘測經(jīng)驗(yàn)

4.4 工程地質(zhì)測繪

4.5 遙感技術(shù)

4.6 地球物理勘測技術(shù)

4.7 工程鉆探

4.8 工程地質(zhì)坑探

4.9 信息模擬技術(shù)

第5章 隧洞施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

5.1 概述

5.2 隧洞施工超前預(yù)報(bào)分類

5.3 超前預(yù)報(bào)方法與技術(shù)

5.4 超前探測中的若干問題

5.5 TBM施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的選擇

5.6 超前預(yù)報(bào)小結(jié)

第6章 工程實(shí)踐

6.1 實(shí)例I——齊熱哈塔爾水電站引水隧洞

6.2 實(shí)例Ⅱ——錦屏二級水電站引水隧洞

6.3 實(shí)例Ⅲ——寧夏大灣輸水隧洞

參考文獻(xiàn)2100433B

第1章 緒論

1.1 課題研究背景和意義

1.2 國內(nèi)外工程風(fēng)險研究現(xiàn)狀

1.3 國內(nèi)外隧道工程風(fēng)險研究現(xiàn)狀

1.4 研究課題的提出及本書研究內(nèi)容

第2章 深埋長大隧道施工風(fēng)險識別研究

2.1 引言

2.2 風(fēng)險發(fā)生機(jī)理及風(fēng)險識別

2.3 深埋長大隧道施工風(fēng)險識別研究

2.4 深埋長大隧道風(fēng)險識別主要內(nèi)容

2.5 國內(nèi)外隧道施工災(zāi)害統(tǒng)計(jì)

2.6 深埋長大隧道施工風(fēng)險失效模式研究

2.7 基于FTA-AHP的隧道施工風(fēng)險識別模型

2.8 隧道破壞對TBM施工的影響

2.9 本章小結(jié)

第3章 深埋長大隧道施工風(fēng)險估計(jì)研究

3.1 引言

3.2 風(fēng)險率計(jì)算模型構(gòu)建基本理論

3.3 隧道施工時涌水風(fēng)險概率分析

3.4 隧道施工時巖爆風(fēng)險概率分析

3.5 隧道施工TBM被困風(fēng)險概率分析

3.6 板裂結(jié)構(gòu)圍巖破壞風(fēng)險研究

3.7 軟巖擠壓變形破壞風(fēng)險

3.8 基于模糊概率的深埋隧道風(fēng)險概率計(jì)算模型

3.9 隧道施工時高地溫風(fēng)險概率分析

3.10 隧道施工時有害氣體風(fēng)險分析

3.11 隧道施工時塌方風(fēng)險分析

3.12 隧道施工時通風(fēng)風(fēng)險分析

3.13 隧道施工TBM選型風(fēng)險分析

3.14 隧道施工時地震影響風(fēng)險分析

3.15 單元洞段隧道施工風(fēng)險綜合風(fēng)險率模型

3.16 深埋隧道失事風(fēng)險概率求解方法研究

3.17 隧道施工風(fēng)險失事后果估計(jì)模型研究

3.18 本章小結(jié)

第4章 深埋長大隧道施工風(fēng)險評價研究

4.1 引言

4.2 國內(nèi)外風(fēng)險接受準(zhǔn)則研究現(xiàn)狀及不足

4.3 基于深埋長大隧道施工的風(fēng)險接受準(zhǔn)則

4.4 基于模糊綜合評判的TBM施工風(fēng)險評價模型

4.5 風(fēng)險預(yù)警

4.6 本章小結(jié)

第5章 深埋長大隧道施工風(fēng)險應(yīng)對研究

5.1 引言

5.2 常用的風(fēng)險應(yīng)對方法

5.3 深埋長大隧道施工風(fēng)險處置措施

5.4 本章小結(jié)

第6章 超長水底隧道火災(zāi)及結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險評估

6.1 引言

6.2 火災(zāi)風(fēng)險分析

6.3 逃生分析

6.4 火災(zāi)風(fēng)險度分析

6.5 消防安全水平分析

6.6 基于有限元法的隧道結(jié)構(gòu)安全性評價

6.7 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)2100433B