漫谈矿山法隧道技术讲座－ 开场白

关宝树

(西南交通大学，四川成都 610031)

据统计，截至2014年底，我国铁路运营隧道已达11 516座，总长约10 482.152 km;目前正在建设中的4 500座，总长8 300 km。已修建公路隧道12 404处，累计长度10 756.7 km。已建成的各类水工隧洞也超过10 000 km。这些铁路、公路、水工隧道绝大多数是用矿山法修建的。因此，对修建隧道的矿山法而言，我国积累的经验和教训极为丰富，对发展矿山法隧道技术具有重要意义。本讲座以此为重点，漫谈矿山法隧道中的一些技术问题，目的是:一方面总结我国的基本经验，另一方面说明国外在这方面的技术现状和发展趋势，以便引起关注。找出差距、大力创新，努力将我国矿山法隧道的修建技术提高到一个符合时代需求的水平。

我国采用矿山法修建隧道的施工经验是最丰富的，在解决一个又一个技术难题中，不断地发展和进步。如今，矿山法已经成为全地质型的施工方法，并随着技术的进步，与掘进机法、盾构法一样，一步一步向着工厂化的施工技术方向发展。

过往的经验说明:在矿山法隧道的设计、施工和运营管理中要牢记作为其对象的2个问题－－围岩和地下水。只有把这2个问题整理明白并处理好，才能解决实质性的问题。但问题往往就出在这2个问题上。

围岩和地下水是客观存在的。开挖隧道时，会扰动坑道周边围岩的初始状态或改变地下水流的平衡和流动径路，这是不可避免的。因此，隧道设计和施工需要竭尽全力解决这2个问题。

1)从目前已经达到的隧道技术水平看，解决"围岩"问题的基本技术，实质上是解决隧道"开挖"和"支护"的关系问题。视围岩的具体情况，隧道开挖和支护的关系，不是"先开挖、后支护"，就是"先支护、后开挖"这2种情况。前者是具有自支护能力的围岩采用的技术，后者则是不良围岩或自支护能力不充分的围岩采用的技术。因此，形成了各式各样的组合方法。例如视围岩情况可形成:先开挖+初期支护、先开挖+强化的初期支护、先(预)支护+后开挖+初期支护及先(预)支护+后开挖+强化的初期支护+二次衬砌等组合方法。这也是确保隧道及地下工程结构长期稳定性和耐久性的基本对策。

2)而解决"地下水"问题的基本技术，也只有2种，一种是"排"，一种是"堵"，而正确处理"排"与"堵"的关系是解决地下水问题的关键。前者是在容许地下水位降低条件下采用的技术，后者是在考虑对周边环境影响时采用的技术。

因此，厘清"围岩"和"地下水"的相关问题，理顺"开挖"和"支护"的关系，正确处理"排"与"堵"的关系是非常重要的。这也是我们获得的基本经验。

在千变万化的地质和水文地质条件下，隧道开挖和支护技术也是千变万化的，但万变不离其宗，总是围绕上述的基本技术而变化。

本讲座旨在从上述问题出发，重新整理思路，探讨解决问题的方法。有些是"老生常谈"，有些是新的认识。本讲座不是全面阐明矿山法隧道技术的各个方面，而是重点说明笔者认为最重要的问题。如围岩的特性、控制地下水的关键、初期支护和永久支护中的关键问题及以山岭隧道为主体的设计施工一体化技术等。本讲座共分为围岩、喷混凝土、锚杆、钢架、衬砌(一)、初砌(二)、纤维混凝土衬砌、中流动性混凝土的应用、隧道开挖和支护方法、软弱围岩中隧道中开挖断面早期闭合施工技术、隧道施工机械化、隧道情报化施工的"情报"、施工精细化管理、隧道涌水及其控制方法、隧道涌水控制技术及建立以"预防管理"的综合维修管理体系，共16讲。为提高现行的隧道设计、施工、维修管理的技术水平提供思路，以满足不断持续发展的隧道工程建设的要求。