前言

随着国家级顶层战略设计“一带一路”和“十三五”规划的实施，国家交通基础设施建设的步伐将进一步加快，作为穿越山体、河流、湖泊的隧道工程，规模、数量明显增多。隧道工程本身所处的地质条件也呈现出多样化，尤其在西部地区，情况更为复杂。交通隧道、水工隧洞及其他地下工程在穿越深埋、高地应力、复杂地质构造、软弱围岩及节理裂隙发育岩体地段时，隧道围岩变形引发的多种地质灾害，特别是隧道围岩大变形情况的处理，极为困难。目前，隧道围岩大变形处理措施尚没有系统规范的统一做法，隧道工程围岩大变形已经成为困扰地下工程界的一个重大难题；特别是长大隧道的变质片岩围岩，破碎且遇水极易软化膨胀，变形速率高、累计变形量大、持续时间长、围岩破坏牵引范围大，由此引发的涌水突泥现象极其明显。开展针对变质片岩隧道大变形、涌水突泥灾害的发生机理及灾害控制技术研究、长大隧道施工作业环境治理技术等科技难题的研究具有重要的工程价值和现实意义。

通省隧道是湖北省骨架公路网中迄今为止最长的变质片岩隧道，修建历时7年之久，是十堰至房县高速公路“第一难隧道”。隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩占比高达99.6％，揭示围岩最大变形量高达160cm，施工过程中多次发生拱顶坍塌、涌水突泥等地质灾害；为创新施工技术、总结施工经验，施工过程中对“变质片岩大变形防治”、“长大隧道施工作业环境治理”、“隧道超深竖井节能快速成井技术”开展了专题研究。

本书是对研究成果的归纳和总结，重点对通省隧道变质片岩大变形防治、长大隧道超长距离作业环境治理、超深竖井节能快速成井等施工技术进行研究。通过分析研究区段隧道的围岩受力和变形特征，提出了变质片岩长大隧道施工过程中围岩大变形分级方法及标准建议，提出了大变形预报监测预警技术；通过对围岩大变形、塌方、涌水突泥等地质灾害的防治和基于“二次扩井”的施工理念发明的隧道通风竖井节能快速施工方法的实施，提出了基于机械通风原理的置换式通风和联合竖井综合通风配套技术来改善作业环境；形成了针对复杂地质条件下山区高速公路变质片岩大变形、涌水突泥等不良地质安全施工与灾害防治技术的一整套较为完善的变质片岩长大隧道综合施工技术体系，对提升地下工程施工期灾害控制技术水平、保障隧道工程施工安全起到极其重要的作用。

本书在编撰过程中得到了参阅了大量研究成果，收集、借鉴和参考了相关设计、施工和管理成果。在此对提供技术指导、参与十房高速公路通省隧道建设的有关专家、技术人员和提供资料的人员表示感谢。

此书出版之际，谨向通省隧道全体建设者致以崇高的敬意。

刘新福

2016年11月