川藏鐵路隧道工程重大不良地質應對方案探討

田四明，王 偉，唐國榮，黎 旭

(1.中國鐵路經濟規劃研究院有限公司，北京 100038；2.中鐵二院工程集團有限責任公司，四川 成都 610031)

0 引言

川藏鐵路自四川省成都市引出，向西行經四川省雅安市、甘孜藏族自治州，西藏自治區昌都、林芝、山南市，終到拉薩市，線路全長約1 570 km，采用分期分段進行規劃建設。其中，東段——成都至雅安段(成雅鐵路)已于2018年12月28日開通運營；西段——拉薩至林芝段(拉林鐵路)于2014年12月19日開工建設，計劃2021年6月30日開通運營；中段——雅安至林芝段于2020年11月8日開工建設，該段線路全長約1 011 km，為雙線電氣化Ⅰ級鐵路，設計速度200 km/h，沿線地勢起伏跌宕，山高谷深，復雜特長隧道和大跨高橋眾多，橋隧比高達94%，最長的易貢隧道長達42.4 km，特別是隧道工程緊鄰印度板塊與歐亞板塊強烈擠壓的“喜馬拉雅東構造結”，新構造運動強烈，穿越新構造板塊活動強烈的橫斷山區，地質條件極端復雜，隧道遭遇的高地應力軟巖大變形、高地應力硬巖巖爆、高地溫、活動斷裂、高壓富水斷層等不良地質問題十分突出[1]。川藏鐵路沿線地形地勢見圖1。

目前國內外學者對高地應力軟巖變形[2-4]、硬巖巖爆[5]、高地溫[6]、活動斷裂[7]、高壓富水斷裂帶[8]等不良地質從作用機制、超前預測預報、控制措施等方面開展了系列研究，取得了一定的成果，但從宏觀地質背景、不良地質危害程度等級等方面遠不及川藏鐵路。本文在系統總結國內外大量類似工程經驗基礎上，通過詳細分析各種不良地質的工程特征和主要危害，提出了川藏鐵路雅安至林芝段隧道工程高地應力軟巖大變形、高地應力硬巖巖爆、高地溫、活動斷裂和高壓富水斷層等重大不良地質的處置原則和工程對策，以期能為川藏鐵路雅安至林芝段的隧道工程建設提供參考。

圖1 川藏鐵路沿線地形地勢圖Fig.1 Topographic map along Sichuan-Tibet railway

1 隧道工程概況

川藏鐵路雅安至林芝段共分布隧道69座，總長842 km，隧線比約83%。其中，長度大于10 km的隧道36座，總長729 km(占比87%)；15 km以上的隧道23座，總長563 km(占比67%)；20 km以上的隧道15座，總長423 km(占比50%)；30 km以上的隧道6座，總長207 km(占比25%)。最長的易貢隧道長42.4 km，為目前國內鐵路最長隧道。隧道海拔高，其中海拔3 000 m以上隧道46座，總長636 km(占比76%)，最高的果拉山隧道海拔達4 468 m。隧道最大埋深達2 080 m。隧道情況統計見表1。

表1 川藏鐵路雅安至林芝段隧道統計Table 1 Statistics of tunnels on Ya′an-Nyingchi section of Sichuan-Tibet railway

川藏鐵路沿線山高谷深、地層巖性混雜多變，深大活動斷裂廣泛分布，內、外動力地質作用強烈，強震頻繁，震級大、烈度高。在這種特殊地質背景下，隧道工程將遭遇一系列以內動力地質作用為主的活動斷裂、高地應力、高地溫、高壓富水斷層等不良地質問題，面臨巨大的技術挑戰，主要包括極高地應力條件下軟巖隧道大變形和硬巖隧道巖爆控制、高地溫隧道熱害防治、活動斷裂帶抗減震以及高壓富水斷層施工突涌水控制等[1]。

2 高地應力條件下軟巖隧道大變形應對措施

2.1 軟巖大變形隧道概況

川藏鐵路雅安至林芝段軟巖隧道目前實測的最大水平地應力達44 MPa(高爾寺隧道)，模擬分析預測的最大水平地應力達62 MPa(多吉隧道)，綜合TB 10003—2016《鐵路隧道設計規范》和Q/CR 9512—2019《鐵路擠壓性圍巖隧道技術規范》相關規定及成蘭、蘭渝等鐵路隧道經驗[9-10]，川藏鐵路軟巖大變形隧道按表2進行判識與劃分，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4個等級。根據初步勘察成果推測，該段共有39座隧道的局部段落存在不同程度的軟巖變形問題，軟巖大變形段落總長度約159 km，其中，Ⅰ 級變形段93.5 km，Ⅱ 級變形段50.5 km，Ⅲ 級變形段14.5 km，Ⅳ 級變形段0.5 km。

表2 川藏鐵路高地應力軟巖隧道分級Table 2 Classification of high ground stress soft rock tunnel of Sichuan-Tibet railway

2.2 軟巖大變形特征及危害

高地應力軟巖大變形的外在表現有著明顯不同于常規變形的特征，其最主要的表觀特征是變形量大、變形速率高，并常伴有初期支護開裂、掉塊及鋼架扭曲剪斷等現象，嚴重時可導致初期支護失效、洞室坍塌，甚至造成二次襯砌混凝土開裂、壓潰等現象。根據沿線軟巖隧道地質特征，大變形主要可分為擠壓型軟巖大變形和巖層擴容彎折型大變形2種，其發生條件和變形特征見表3。

表3 高地應力軟巖大變形分類Table 3 Classification of large deformation of soft rock under high ground stress

2.3 工程對策

目前軟巖大變形隧道比較典型的是蘭渝鐵路和成蘭鐵路，最大水平地應力在30 MPa左右，通過科技攻關和經驗總結，形成了Q/CR 9512—2019《鐵路擠壓性圍巖隧道技術規范》，對最大水平地應力不大于30 MPa的軟巖大變形隧道修建而言，有一定的經驗積累；而川藏鐵路最大水平地應力預計達62 MPa，軟巖隧道變形控制難度更大。為此，在吸取類似工程經驗基礎上，提出遵循“優化洞形、主動加固、分級控制、強化支護”的原則，貫徹“快開挖、快支護、快封閉”的理念，采取優化斷面形狀、強化主動支護、機械化大斷面開挖、適時施作二次襯砌等綜合防控措施[11]。

2.3.1 優化斷面形狀

對大變形隧道，襯砌內輪廓應結合建筑限界、跨度、大變形等級等綜合確定，可采用橢圓形、近圓形或圓形內輪廓。川藏鐵路軟巖變形隧道內輪廓建議如下。

1)單線隧道。Ⅰ、Ⅱ級大變形地段，采用橢圓形輪廓；Ⅲ、Ⅳ級大變形地段，采用圓形輪廓。其中，Ⅰ級大變形地段仰拱矢跨比不宜小于1/8，Ⅱ級大變形地段矢跨比不宜小于1/6，Ⅲ、Ⅳ級大變形地段仰拱宜采用圓形。

2)雙線隧道。Ⅰ、Ⅱ級大變形地段采用近圓形斷面。其中，Ⅰ級大變形地段仰拱矢跨比不宜小于1/10，Ⅱ級大變形地段矢跨比不宜小于1/8，Ⅲ、Ⅳ級大變形地段襯砌采用近圓形或圓形。

2.3.2 強化主動支護體系，充分發揮圍巖自承能力

在高地應力軟弱圍巖地段，可采用主動支護體系，充分發揮圍巖自承能力，提高支護結構強度和剛度，控制隧道圍巖產生過大變形。支護體系選用預應力錨桿(索)、徑向注漿等主動支護配合聯結鋼帶、防護網形成預應力錨固體系。對于Ⅲ、Ⅳ級大變形地段，可采取必要的讓壓釋能設計，結合現場試驗及數值模擬，合理確定預留變形量。川藏鐵路軟巖大變形隧道預設計措施見表4，現場根據施工地質情況進行優化調整。

表4 川藏鐵路軟巖大變形隧道預設計措施Table 4 Proposed countermeasures for tunnels on Sichuan-Tibet railway subject to large deformation

2.3.3 機械化大斷面開挖，減少對圍巖多次擾動

施工實踐表明，軟巖隧道采用機械開挖或鉆爆法大斷面施工工法(見圖2)，可減少對圍巖的擾動，且可實現支護盡早閉合成環，有效控制圍巖變形，因此，川藏鐵路軟巖隧道應采用機械開挖或鉆爆法大斷面施工工法。

2.3.4 二次襯砌施作時機

高地應力軟巖地質條件下，特別是圍巖強度應力比極低時，圍巖壓力大，流變特性顯著，隧道變形持續時間長。二次襯砌施作時機是否適宜，關系到二次襯砌承載能力的發揮、隧道結構穩定及運營安全。從控制變形角度，二次襯砌施作越早，對控制變形越有利，但受力也就越大，易導致二次襯砌開裂破壞。川藏鐵路軟巖隧道最大水平地應力達62 MPa，國內外罕見，對于Ⅰ、Ⅱ級變形二次襯砌施作時機可參考表5，對于Ⅲ、Ⅳ級變形目前尚無成功經驗，建議結合現場試驗、科研攻關等進一步研究確定。

3 高地應力條件下硬巖隧道巖爆應對措施

3.1 巖爆隧道概況

川藏鐵路硬巖隧道目前實測的最大水平地應力達47.7 MPa(格聶山隧道，測深1 316 m)，模擬分析預測的最大水平地應力達66 MPa(拉月隧道)。根據初步勘察成果推測，全線有20余座隧道存在不同程度的巖爆問題，嚴重影響隧道工程施工安全和工期。按照TB 10003—2016《鐵路隧道設計規范》中巖石強度應力比法(見表6)，雅安至林芝段正線隧道高地應力硬巖巖爆段落長度約153 km，其中，輕微巖爆段58 km，中等巖爆段76 km，強烈和極強烈巖爆段19 km。

圖2 鉆爆法大斷面施工現場Fig.2 Construction of large cross-section tunnel by drilling and blasting method

表5 大變形地段二次襯砌施作時機Table 5 Timing of secondary lining for large deformation section

3.2 巖爆特征及危害

巖爆是處于較高地應力地區的巖體由于工程開挖等活動導致其內部儲存的應變能突然釋放，或原來處于極限平衡狀態下的巖體由于外界擾動作用，開挖臨空面巖塊體以猛烈的方式突然彈射出來或脫離母巖的一種動態力學現象，其對隧道施工的影響主要表現在惡化施工環境，對人員造成傷害，對設備及隧道初期支護造成損傷和破壞，增加安全風險，降低施工效率，延長施工工期[12]。

表6 川藏鐵路巖石強度應力比法巖爆分級Table 6 Classification of rockburst along Sichuan-Tibet railway based on rock strength-stress ratio method

3.3 工程對策

針對川藏鐵路巖爆隧道特點，結合國內外巖爆隧道的調研及分析，遵循“預警先行、主動控制、多機少人、保證安全”的總體原則進行處理。

3.3.1 加強預測預報預警

川藏鐵路巖爆隧道施工中應采用地質綜合分析、地應力測試、巖石物理力學試驗、現場監測預警等方法對設計巖爆等級進行核對，進行動態調整和修正，并及時總結巖爆規律，指導后續設計施工。

3.3.2 預防措施

川藏鐵路巖爆隧道應采用大型機械化配套作業，積極推行少人化、自動化和信息化施工，在強烈和極強巖爆等極高風險地段，關鍵工序力爭實現智能化無人施工。具體預防措施見表7。

表7 川藏鐵路巖爆隧道預防措施Table 7 Preventive measures for tunnels subject to rockburst along Sichuan-Tibet railway

3.3.3 防控措施

巖爆控制應以主動防控為主，采用低預應力漲殼式中空注漿錨桿或其他適應巖爆的特種錨桿；同時，配合消能防護網、C30高性能鋼纖維噴射混凝土和局部鋼架形成聯合防控支護體系。具體防控措施見表8。

4 高地溫隧道熱害應對措施

4.1 高地溫隧道概況

川藏鐵路高地溫隧道具有數量多、段落長，高原氣候環境特殊、洞內外溫差顯著，地質條件復雜、多種不良地質耦合等特點。在區域上，熱水分布受構造控制，沿線活動斷裂帶及巖體侵入帶多存在高地溫問題，根據初步勘察資料預測，全線存在50余個對線路有影響的高溫熱泉，主要集中在鮮水河活動斷裂帶、理塘活動斷裂帶、巴塘活動斷裂帶、香堆—洛尼斷裂帶、瀾滄江斷裂帶、怒江斷裂帶、嘉黎斷裂帶、雅江縫合帶等8處斷裂帶，水溫為40～100 ℃，最高達210 ℃(康定附近榆林宮)。該段預測中高溫以上(>37 ℃)的高地溫隧道主要分布在瀘定縣地區和林芝地區，預測高地溫段落長48.9 km。川藏鐵路隧道高溫熱害統計見表9。

表8 川藏鐵路隧道巖爆段防控措施Table 8 Prevention and control measures for rockburst section of Sichuan-Tibet railway tunnel

表9 川藏鐵路隧道高溫熱害統計Table 9 Statistics of tunnel heat damage by high temperature

4.2 高地溫特征及危害

地熱異常是地球內部熱活動和各種自然、地質因素綜合作用的結果，也是地殼中地熱能局部集中的一種表現，地表主要表現為沸泉、溫泉、噴氣孔或鉆孔中揭露地熱熱水等。對隧道工程的危害主要是高巖溫和高水溫，主要表現為：

1)惡化施工作業環境，降低勞動生產率，并嚴重威脅到施工人員的健康和安全。

2)高溫高濕條件下導爆索、雷管等爆破器材性能穩定性下降，易出現瞎炮、啞炮等，危及施工安全。

3)混凝土水化熱溢出受困，初期支護及二次襯砌混凝土早期強度較常溫高，但后期強度明顯倒縮，影響支護結構承載能力。

4)高溫差條件下產生的附加溫度應力引起襯砌結構開裂，影響結構耐久性和使用安全。

5)運營期間洞內環境溫度過高引起隧道養護維修困難。

4.3 工程對策

根據川藏鐵路隧道高地溫類型、熱害特征及自然環境條件，熱害防治遵循“加強地質預報、熱害分級防控、綜合降溫配套、合理適配材料、強化勞動保障”的原則，采取通風降溫、噴灑低溫水冷卻、局部冰塊降溫或機械制冷等綜合降溫措施，強化地下高溫熱水防治，并建立高溫醫療衛生保健和健康監護體系，保障人員健康、安全、高效作業[11]。

4.3.1 高溫熱水防控措施

根據國內外類似工程經驗，川藏鐵路高地溫隧道可采取加強通風、噴霧灑水、冰塊和機械制冷等綜合降溫手段，對高溫熱水地段可采取超前泄水、注漿封堵、熱水隔熱歸管引排等措施，控制地下熱水涌出，同時做好施工人員個人防護。具體防控措施見表10。

表10 川藏鐵路高地溫隧道防控措施Table 10 Prevention and control measures for high ground temperature of tunnel

4.3.2 結構設計

根據相關研究成果[6]，高地溫對二次襯砌安全性影響較大，隨著地溫升高，隧道二次襯砌各個部位的安全系數呈下降趨勢，特別是當巖溫從30 ℃升為50 ℃時，安全系數下降明顯；當巖溫高于50 ℃時，結構設計應考慮溫度應力作用。川藏鐵路高地溫隧道結構設計措施見表11。

4.3.3 建筑材料選擇

為確保結構的力學性能和結構耐久性，高地溫隧道應采用耐熱性等指標較好的噴射混凝土、模筑混凝土、隔熱層、防排水和封閉隔熱材料等建筑材料。

表11 川藏鐵路高地溫隧道結構設計措施Table 11 Structural design measures of tunnel with high ground temperature

4.3.4 高溫爆破器材選擇

當炮孔溫度小于50 ℃時，采用普通爆破器材；炮孔內溫度位于50～70 ℃時，采用耐80 ℃高溫的導爆管、導爆索；炮孔內溫度大于70 ℃時，采用耐120 ℃高溫的導爆管、導爆索，并改進裝藥結構，將雷管置于孔口，導爆索與炸藥裝入炮孔，由雷管在炮孔口激發導爆索，導爆索在孔底反向起爆炸藥。

5 活動斷裂帶隧道變形應對措施

5.1 沿線活動斷裂特征

川藏鐵路雅安至林芝段隧道工程共穿越6條活動斷裂帶，主要分布在康定1號、康定2號、康玉和通麥4座隧道，活動斷裂帶位錯對隧道工程危害極大，如2008年中國四川汶川8.0級大地震，嚴重處斷層錯位達3.4 m。川藏鐵路雅安至林芝段隧道穿越活動斷裂特征見表12。

表12 川藏鐵路雅安至林芝段隧道穿越活動斷裂特征Table 12 Characteristics of active faults along Ya′an-Nyingchi section of Sichuan-Tibet railway

5.2 活動斷裂對工程的危害

活動斷裂對工程的危害主要為斷層錯動直接破壞隧道結構等方面[13]。斷層錯動使圍巖直接產生剪切位移，它可以穿過覆蓋層直達地表。這種剪切變形通常被限制在活動斷層周圍一個狹小的范圍內，但這種突然的變位方式引起的隧道破壞是災難性的，結構難以抵御，造成隧道主體破壞。

5.3 工程對策

通過調研分析國內外類似工程經驗[14]，川藏鐵路雅安至林芝段隧道活動斷裂設計按照“小震不壞、中震可修、大震不垮”的總體設防目標，遵循“預留空間、優化斷面、節段設計、運營監測”的原則，采用圓形襯砌結構，節段之間設置寬變形縫，斷面內凈空預留補強空間，并采取徑向注漿加固圍巖、加強支護結構、結構安全狀態監測等抗減震措施。

5.3.1 活動斷裂設防范圍及邊界確定

川藏鐵路隧道設防范圍為活動斷裂帶及兩側不小于30 m。在施工階段，為提高工程措施的針對性，防止定位不準影響斷裂帶外兩側抗錯動襯砌延伸段長度不足或浪費，需準確定位活動斷裂帶的邊界。超前地質預報中的超前取芯鉆孔長度單次不宜小于100 m，在掌子面進入設計預測的活動斷裂近端邊界前，2次超前取芯鉆孔間的搭接長度不應小于50 m。

5.3.2 活動斷裂帶隧道內輪廓

隧道內輪廓在滿足設計時速對應的建筑限界基礎上，考慮活動斷裂錯動方向的不確定性，在水平和垂直方向按活動斷裂錯動量預留不小于30 cm的補強空間(具體尺寸結合活動斷裂深入研究確定)。為改善襯砌結構受力狀態，單線隧道襯砌內輪廓采用圓形，雙線隧道襯砌內輪廓采用近圓形。川藏鐵路活動斷裂帶隧道內輪廓見圖3。

5.3.3 活動斷裂帶隧道支護結構設計

根據斷層錯動時隧道的變形特征，川藏鐵路活動斷裂帶隧道支護結構采用“大剛度環形襯砌+預留補強空間+組合寬變形縫”的結構體系(具體的結構體系結合活動斷裂深入研究確定)，即盡量減小隧道節段長度，使斷層帶及其兩側一定范圍內的節段保持相對獨立，各剛性隧道節段間采用剛度相對較小的柔性連接。在斷層錯動時，破壞集中在連接部位或結構的局部，而不會導致結構整體性破壞，隧道節段設計示意圖見圖4。寬變形縫的寬度是常規變形縫寬度的5～8倍，寬變形縫縱向設置間距為幾m至十幾m，活動斷裂部與普通圍巖分界處前后一定范圍采用大寬度的變形縫(小間距)，其余設防范圍可適當采用小寬度的變形縫(較大間距)。

(a)單線隧道圓形內輪廓

目前活動斷裂帶隧道錯動荷載不能準確計算，大多采用數值分析結合工程類比確定，川藏鐵路活動斷裂帶襯砌支護參數見表13，在建設過程中根據活動斷裂施工地質情況進行優化調整。

圖4 隧道節段設計示意圖Fig.4 Schematic diagram of tunnel section

5.3.4 活動斷裂帶軌道結構

在相同的斷層錯動量下，有砟軌道結構鋼軌所受應力明顯小于無砟軌道。鋼軌應力過大會減少其疲勞壽命，嚴重情況下會導致鋼軌變形、斷裂，甚至脫離軌道，給列車的運行帶來巨大的安全隱患。為便于軌道及時、方便、快捷地調整，川藏鐵路活動斷裂帶及影響段宜采用有砟軌道。

6 富水構造帶隧道涌突水應對措施

6.1 富水構造帶概況

川藏鐵路共通過4個一級構造單元，12個二級構造單元，斷裂、褶皺密集發育，全線隧道共穿越227條斷層，其中活動斷裂帶6條，構造條件極為復雜。沿線隧道富水構造帶主要包括：富水斷層帶、富水褶皺帶、富水節理密集帶、火成巖富水蝕變帶、富水巖層接觸帶等，根據初步勘察資料，富水構造帶總長度約29 km，最寬斷層達700余m。

6.2 富水構造帶特征及危害

結合地形地貌、氣象水文等特點，川藏鐵路隧道富水構造呈現明顯不同于其他鐵路的2大特征：

1)水量大。所處區域降水豐沛，降水多以積雪形式覆蓋于地表，通過積雪融化下滲補給地下水及地表水，所在區域被譽為“亞洲水塔”，地下水豐富，構造帶水量大，尤其是與地表連通的構造帶水量更大。

2)水壓高。長大深埋隧道眾多，埋深大于500 m段落長達466 km，其中埋深500～1 000 m的段落長約334 km；埋深大于1 000 m的段落長約132 km。富水環境下大埋深決定了富水構造帶的初始水壓將遠高于一般地區。

受水量大、水壓高的影響，川藏鐵路富水構造的最大危害是隧道施工中極易發生突水突泥災害，人員傷亡和設備損壞的風險極高。

6.3 工程對策

根據川藏鐵路富水構造帶水量大、水壓高的特點，隧道設計應以防治突水突泥等災害為重點，遵循“超前長距離預報、超前泄水降壓、超前堵水限排、超前圍巖加固、加強支護結構、加強監測”的原則進行處理。川藏鐵路高壓富水構造帶隧道工程對策見圖5。

6.3.1 強化超前地質預報

應堅持地質調查法、物探法和鉆探法相結合的綜合超前地質預報方法[15]，遵照“物探先行、鉆探補充驗證”的原則。富水構造帶建議推廣采用100 m以上長距離超前水平鉆孔，必要時配置500 m以上超長距離快速水平鉆孔且能取芯的裝備，實現富水構造帶及早發現，為降低施工安全風險、超前設計防治預案、保障施工工期提供有力保證。

圖5 川藏鐵路高壓富水構造帶隧道工程對策Fig.5 Engineering countermeasures for tunnels in high-pressure water-rich tectonic zone

6.3.2 泄水降壓

考慮川藏鐵路隧道富水構造水壓高的特點，一般可利用輔助洞室或鉆孔實施泄水降壓，降低地下水勢能，減小隧道周圍的水頭高度，減小掌子面涌水量，保證隧道在低水壓條件下安全施工。泄水降壓水量大小應根據隧道區域環水保要求確定。

6.3.3 超前注漿加固

對于富水斷層、節理密集帶、蝕變帶等可能出現突泥涌水風險的段落，應根據超前地質預報成果，采用超前帷幕注漿或超前旋噴注漿等工程措施提前對圍巖進行加固，形成可靠的掘進條件，避免出現塌方、突泥涌水等事故。注漿加固范圍根據富水構造特征分析研究確定。

6.3.4 加強防排水設計

高壓富水構造帶隧道應設置完善的防排水系統，拱墻可設置凹凸型防水板，環向可間隔3～5 m設置1道1.0 m寬的排水板，加強隧道排水能力，確保進入初期支護與二次襯砌間的地下水能夠及時通暢排出，避免隧道結構承受過高的水壓力，確保結構和運營安全。

6.3.5 加強支護結構

富水構造帶隧道承載結構除應充分利用圍巖的自承載力外，還需加強初期支護和二次襯砌；對地下水豐富地段，為防止隧底水壓增大造成底鼓問題，可對仰拱填充層設置鋼筋，增大抵抗隧底水壓的能力。

6.3.6 加強監控量測及安全監測

為準確地掌握施工過程中圍巖變形及穩定狀態，指導施工和設計變更，應加強監控量測工作；同時，為保證結構和運營安全，必要時應開展隧道結構長期健康監測。

7 結論與建議

本文通過分析川藏鐵路區域特殊的地質環境背景，對隧道工程面臨的活動斷裂帶、極高地應力條件下軟巖隧道大變形和硬巖隧道巖爆、高地溫熱害以及高壓富水斷層等重大不良地質的工程特性和危害進行了系統闡述，提出了川藏鐵路隧道工程重大不良地質處置原則和工程對策建議。主要結論如下：

1)高地應力軟巖大變形主要特征是隧道變形量大、變形時間長，常伴有初期支護開裂、掉塊及鋼架扭曲剪斷等現象，嚴重時導致初期支護失效、洞室坍塌，甚至造成二次襯砌混凝土開裂、壓潰等問題。川藏鐵路軟巖隧道地應力高達62 MPa，隧道變形控制難度極大，建議遵循“優化洞形、主動加固、分級控制、強化支護”的原則，貫徹“快開挖、快支護、快封閉”的理念，采取優化斷面形狀、強化主動支護、機械化大斷面開挖、適時施作二次襯砌等工程對策。

2)高地應力硬巖巖爆對隧道施工的影響主要表現在惡化施工環境，對人員、設備及隧道初期支護造成損傷和破壞，增加安全風險，降低施工效率，延長施工工期。針對川藏鐵路隧道巖爆等級高、段落長等特點，建議遵循“預警先行、主動控制、多機少人、保證安全”的原則，采用低預應力錨桿(索)、消能防護網、C30高性能鋼纖維噴射混凝土和局部鋼架等聯合防控措施。

3)高地溫及高溫熱水對隧道工程的主要危害是惡化施工作業環境，降低勞動生產率，并嚴重威脅到施工人員的健康和安全，結合川藏鐵路隧道熱害特征及自然環境條件，建議遵循“加強地質預報、熱害分級防控、綜合降溫配套、合理適配材料、強化勞動保障”的原則進行處置，施工過程中可采取超前排放、通風降溫、噴灑低溫水冷卻、局部冰塊降溫或機械制冷等綜合降溫措施。

4)活動斷裂對隧道工程的危害主要為斷層錯動對隧道結構的破壞，川藏鐵路活動斷裂建議遵循“預留空間、優化斷面、節段設計、運營監測”的原則，采用圓形襯砌結構，節段之間設置寬變形縫，斷面內凈空預留補強空間，并采取徑向注漿加固圍巖、加強支護結構、結構安全監測等抗減震措施。

5)川藏鐵路富水構造帶具有水量大、水壓高的特點，應以防治突水突泥災害為重點，建議遵循“超前長距離預報、超前泄水降壓、超前堵水限排、超前圍巖加固、加強支護結構、加強監測”的原則和措施進行處置。

同時，面對世界第三極、印度板塊和歐亞板塊擠壓碰撞的縫合帶及工程條件極其復雜的橫斷山脈，本文在總結國內外類似工程建設經驗基礎上，初步提出了川藏鐵路隧道工程各種不良地質的應對方案。在建設過程中，還應結合具體的工程特點和技術難題，不斷深入開展研究，進一步完善應對措施。