复杂山区铁路隧道建设的理念和原则..doc

复杂山区铁路隧道建设的理念和原则中国工程院院士王梦恕 复杂山区铁路隧道的建设，遇到各种前所未有的地形、地貌，复杂的地质、奇特的地下水系……如此种种。 1、如何进行合理地、实事求是地优秀勘测设计。 2、如何结合隧道特点进行工程建设的科学管理。 3、如何在合理快速工期修建过程中减少风险、确保安全。 4、如何做到结构寿命、质量在百年以上而少维修。 5、如何提高修建隧道的技术含量而不断产生重大科研成果的出现和申报.南昆线的模式应引以为戒。 6、如何重视人文科学和工程建设的融合，而涌现出一批高素质人才。 针对以上六个问题应从理念上，而不从具体方法上应重视以下意见和建议。因理念不清，理念错误会导致全盘否定，这是反映一个单位、一个设计水平是否高低的关键问题，只有辨别真象、坚持实事求是，才能有所作为。 一、隧道位置的确定应作为线路选线的重要控制点 1、在复杂山区桥隧比例一般在50%以上，因此，铁路选线应由桥、隧、线、路基各专业组成协调组共同确定。 如宜万线万州段由于线路位置偏向山沟侧而造成一个隧道遇到特大溶洞，相对应的另一座隧道洞口位于特大堆集体上，造成洞口段非常不稳定，纠其原因为隧道必须服从线路！线路若向山体移动30米可减少许多灾难。 2、必须重视沿沟线的合理位置确定 线路向沟边靠拢可减少隧道长度，但靠拢过近会在洞口段产生偏压，进洞困难，如公路西汉线是治沟选线，造成洞口段普遍进洞难，而采用从理向外施工以避风险和大的刷坡，在另一区段采用偏压连拱隧道造成在建设过程中近百米的大塌方。因此必须摸清自然界岩体本身的复杂性、地形、地貌的复杂性和自身的稳定性。沿沟线会造成洞口大的刷坡，会出现半填半挖、会出现大的深路堑，这些都会给运营带来灾害，所以，应避开沿沟线路的存在。 3、从提高客车速度出发，不提倡为了减少土石方量而设短坡、变坡点多的碎坡，这样的后果是运营期间会出现列车车钓。拉、压、交替撞碰和拉断的产生，秦沈客运专线这种经济型多变坡点的设计是应引以为戒的，以确保列车安全。 4、货物列车重载的提法、集装箱重叠运输而增加隧道高度的提法是不妥的。重载列车会给线路、上部线路结构产生很大的破坏，正向公路反对重载汽车一样，重载所产生的运动中的动能很大，设计是很难考虑的，尤其集装箱重叠运输会造成车辆重心上移，集装箱之间若联结不牢会产生很大的摇摆能力，在曲线会产生很大的离心力而造成脱轨和倾覆， 尤其宜万线隧道只加隧道净高，而未加大或少量加宽隧道宽度，形成很不合理的隧道内轮廓，而衬砌不是小偏心受压截面。如何在山区、复杂山区按重载列车进行选线和线路结构设计试验技术还需研究后确定其可行性是否存在。 二、对“铁路隧道设计规范”的看法 普遍落后实际5年以上，更不适应复杂山区的要求，因此设计不要硬套规范，应结合实际、有所创新。因规范本身包括不了这些内容，规范又是最低要求，有些规定又是最严而做不到的要求，建议搞活页规范，可随时增减、补充新的、废除旧的，以适应我国近20种不良地质和水文建设隧道的要求。 三、对复杂山区修建隧道必须明确的设计理念和原则 1、设计、施工中必须建立综合超前预报系统作为工序并列入预算之中。 复杂山区峰峦叠障，沟谷深切、山脊尖棱，岩溶地区溶沟溶，碎屑岩剥蚀地貌，植被发育，很难设置钻孔位置，一孔之见也很难说明问题。应明确初步设计阶段的水文地质勘测深度远远满足不了施工阶段所要求的施工水文地质的内容，两者差别很大，尤其在岩溶地区、溶洞、溶管至今还没有长距离检测仪器，从工程风险和人身安全角度出发，必须进行施工过程中的超前预报，这是建好隧道的关键。 随着掘进工作面向上侧位溶管方向开挖，隧道顶上侧部位岩柱中的主应力差最大值是逐渐减小的，且越接近溶管，隧道顶上侧部位岩柱中的主应力差最大值范围扩展幅度越大，说明隔离岩柱破坏后发生了大范围的卸压现象。 应力场规律 圆梁山隧道概况 愉怀铁路最长隧道，全长11.068km 穿越高压富水的毛坝向斜、桐麻岭背斜段， 预估正常涌水量为9.8万m3/d，最大涌水量为14.5万 m3/d，最大静水压4.6MPa 揭露了5个深埋充填型溶洞，多次发生突水和伤亡事故，施工难度极大 岩溶突水的水力特征 突发性 揭示的岩溶突水瞬时发生， 3#溶洞正洞超前下导坑施工时，掌子面突发爆喷型突泥，瞬间，硬塑～软塑状粘土塞满244m长的下导坑空间，涌泥量4200m3 高压性 圆梁山隧道岩溶预估静水压力高达4.6MPa