深埋隧道災(zāi)變防控方法*

何滿潮 任樹林 陶志剛

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室， 北京 100083， 中國)(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院， 北京 100083， 中國)

0 引 言

近些年，我國交通、水利、能源事業(yè)發(fā)展迅速，大型工程建設(shè)投入逐步由東部沿海向西部山區(qū)轉(zhuǎn)移。鐵路隧道、公路隧道、引水隧道等重大工程逐步向深部發(fā)展，如峨漢高速公路隧道最大埋深1944m、引漢濟渭輸水隧洞最大埋深2012m、錦屏水電站引水隧洞最大埋深約2525m(李利平等， 2021)。“深、長、險、大”已經(jīng)成為當前隧道工程的主要特點，特別是在青藏高原地區(qū)，亞歐板塊和印度洋板塊相互作用，板塊構(gòu)造活動極其強烈，造成了工程巖體每年數(shù)十毫米移動速率的強活動性，使深埋隧道的建設(shè)運營面臨眾多嚴峻的工程技術(shù)難題(黃藝丹等， 2020； 伍純昊等， 2021)。

深部巖體賦存環(huán)境復(fù)雜多樣，具有高地應(yīng)力、高地震烈度、高環(huán)境梯度以及強烈工程擾動、板塊擾動和內(nèi)外地質(zhì)動力擾動等特征(何滿潮等， 2005， 2014a； 劉泉聲等， 2016； 謝和平， 2019)，使深部隧道工程極易發(fā)生軟巖大變形、巖爆、活動性斷裂等工程災(zāi)變。蘭渝鐵路木寨嶺隧道全長19.1km，埋深710m，建設(shè)期間全段落50%發(fā)生了軟巖大變形，最大變形量約3700mm，部分段落初期支護多次發(fā)生變形開裂、初支侵限嚴重，甚至在二襯完工3年后仍發(fā)生變形開裂錯斷現(xiàn)象(劉高等， 2005)。錦屏水電站引水隧洞88%洞段以Ⅱ-Ⅲ類圍巖為主，巖石堅硬、致密，施工過程中發(fā)生巖爆700多次，造成了嚴重的經(jīng)濟損失(張文東等， 2014)。針對性開展深埋隧道相關(guān)工程和科學(xué)問題的研究與治理一直以來是巖土工程的核心課題。……