漫談礦山法隧道技術講座－ 開場白

關寶樹

(西南交通大學，四川成都 610031)

據統計，截至2014年底，我國鐵路運營隧道已達11 516座，總長約10 482.152 km;目前正在建設中的4 500座，總長8 300 km。已修建公路隧道12 404處，累計長度10 756.7 km。已建成的各類水工隧洞也超過10 000 km。這些鐵路、公路、水工隧道絕大多數是用礦山法修建的。因此，對修建隧道的礦山法而言，我國積累的經驗和教訓極為豐富，對發展礦山法隧道技術具有重要意義。本講座以此為重點，漫談礦山法隧道中的一些技術問題，目的是:一方面總結我國的基本經驗，另一方面說明國外在這方面的技術現狀和發展趨勢，以便引起關注。找出差距、大力創新，努力將我國礦山法隧道的修建技術提高到一個符合時代需求的水平。

我國采用礦山法修建隧道的施工經驗是最豐富的，在解決一個又一個技術難題中，不斷地發展和進步。如今，礦山法已經成為全地質型的施工方法，并隨著技術的進步，與掘進機法、盾構法一樣，一步一步向著工廠化的施工技術方向發展。

過往的經驗說明:在礦山法隧道的設計、施工和運營管理中要牢記作為其對象的2個問題－－圍巖和地下水。只有把這2個問題整理明白并處理好，才能解決實質性的問題。但問題往往就出在這2個問題上。

圍巖和地下水是客觀存在的。開挖隧道時，會擾動坑道周邊圍巖的初始狀態或改變地下水流的平衡和流動徑路，這是不可避免的。因此，隧道設計和施工需要竭盡全力解決這2個問題。

1)從目前已經達到的隧道技術水平看，解決"圍巖"問題的基本技術，實質上是解決隧道"開挖"和"支護"的關系問題。視圍巖的具體情況，隧道開挖和支護的關系，不是"先開挖、后支護"，就是"先支護、后開挖"這2種情況。前者是具有自支護能力的圍巖采用的技術，后者則是不良圍巖或自支護能力不充分的圍巖采用的技術。因此，形成了各式各樣的組合方法。例如視圍巖情況可形成:先開挖+初期支護、先開挖+強化的初期支護、先(預)支護+后開挖+初期支護及先(預)支護+后開挖+強化的初期支護+二次襯砌等組合方法。這也是確保隧道及地下工程結構長期穩定性和耐久性的基本對策。

2)而解決"地下水"問題的基本技術，也只有2種，一種是"排"，一種是"堵"，而正確處理"排"與"堵"的關系是解決地下水問題的關鍵。前者是在容許地下水位降低條件下采用的技術，后者是在考慮對周邊環境影響時采用的技術。

因此，厘清"圍巖"和"地下水"的相關問題，理順"開挖"和"支護"的關系，正確處理"排"與"堵"的關系是非常重要的。這也是我們獲得的基本經驗。

在千變萬化的地質和水文地質條件下，隧道開挖和支護技術也是千變萬化的，但萬變不離其宗，總是圍繞上述的基本技術而變化。

本講座旨在從上述問題出發，重新整理思路，探討解決問題的方法。有些是"老生常談"，有些是新的認識。本講座不是全面闡明礦山法隧道技術的各個方面，而是重點說明筆者認為最重要的問題。如圍巖的特性、控制地下水的關鍵、初期支護和永久支護中的關鍵問題及以山嶺隧道為主體的設計施工一體化技術等。本講座共分為圍巖、噴混凝土、錨桿、鋼架、襯砌(一)、初砌(二)、纖維混凝土襯砌、中流動性混凝土的應用、隧道開挖和支護方法、軟弱圍巖中隧道中開挖斷面早期閉合施工技術、隧道施工機械化、隧道情報化施工的"情報"、施工精細化管理、隧道涌水及其控制方法、隧道涌水控制技術及建立以"預防管理"的綜合維修管理體系，共16講。為提高現行的隧道設計、施工、維修管理的技術水平提供思路，以滿足不斷持續發展的隧道工程建設的要求。