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工程施工技术应用及管理
Application and Management of Engineering Construction Technology

四、隧道工程展望

隧道将成为人类“上天入地”的重要探索途径，未来的隧道工程将面临空
前复杂的地质条件和施工环境，呈现出长洞线、大埋深和大断面的发展趋势，复

杂地层及深部地层高应力和强渗透压导致的岩爆、突水突泥等地质灾害愈演愈烈，
钻爆法、TBM 施工等面临着空前严峻的技术挑战。
（一）隧道全寿命与结构耐久性设计

隧道传统设计方法主要包括经验类比法、荷载结构法、地层结构法和信息
反馈法，主要侧重结构的安全，在围岩荷载、水压力取值以及岩体破坏机理方面
缺乏突破性进展，且较少涉及运营期的管理、维护等问题，诸如防排水系统维护
更换、运营期突涌水等。同时，在投资上存在重建设期、轻运营期的现象。针对

复杂及深部地层的隧道工程，急需建立考虑结构耐久性的隧道全寿命周期设计方
法，将空间三维结构、物料特性、工艺设计与全寿命周期管理融于一体，实现高
应力和高渗压作用下隧道结构的定量设计，开发耐腐蚀和耐疲劳等超高性能的混

凝土材料，以适应复杂地层和深部地层的特殊地质环境和运营要求，并制定相应
的标准和规范，使隧道在设计和建造阶段就充分考虑到全寿命的使用性能和要求。
（二）隧道精细化勘测与地质预报
隧道勘测将向精细化和大数据方向发展，逐步借助遥感、北斗卫星定位系统

等技术，结合多点频物探、高速地质钻机以及水位地质资料信息进行大数据分析，
形成天、地、空三位一体化大数据分析平台，提高勘测的精度和效率。隧道施工
过程超前地质预报，在传统 TSP、地质雷达等基础上发展可实现含水构造定位定

量预报的复合式激发极化和全空间瞬变电磁技术，汲取地质素描、物探钻探动态
信息，进行多元信息的联合反演，实现掌子面前方含水构造的定位预报（100m）、
水量估算（40m）。同时，关注钻孔雷达与跨孔电阻率 CT 技术，使得预报技术能“深
入腹地、精细窥探”钻孔周围 30m 范围含水构造的空间展布和赋存形态。

（三）岩溶隧道灾害预测预警与控制技术
富水断层、充水溶洞等含水构造定位定量预报是岩溶隧道施工面临的首要
难题，突水突泥灾害预测预警则是灾害控制的核心难题。通过综合物探技术圈定

灾害源区域位置，发展以微震为载体的突水前兆多元信息实时监测方法与综合预
警技术，通过含水体补给通道的微震定位推测最大补给水量，预测突水量量级，

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