高原复杂环境TBM隧道设计及工程对策

陈花顺，李国良，陈绍华，朵生君，向 亮，张 威

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043)

引言

川藏铁路沿线具有显著的地形高差、强烈的板块活动、频发的山地灾害和敏感的生态环境，铁路建设、运营面临众多世界性工程技术难题[1]。隧道工程存在特长隧道多、埋深大、辅助坑道设置困难、工程地质条件复杂等特点。而特长隧道施工距离长，高海拔地区氧气含量仅为平原地区的60%左右，导致钻爆法施工时人工与普通施工机械的工效大幅降低，传统施工技术难以满足建设工期需要。因此，川藏铁路建设必须提高机械化使用水平，采用TBM是解决途径之一。

1 工程概况

川藏铁路地处青藏高原东南缘，东起四川成都，向西经雅安、康定进入西藏自治区境内，先后经昌都、林芝、山南至拉萨，运营里程1 570 km，其核心段落雅安至林芝段全长1 011 km，为双线电气化铁路，设计时速120～200 km；全段新建隧道工程842 km/69座，其中，10 km以上特长隧道729 km/36座(占比87%)，海拔3 000 m以上隧道636 km/46座(占比76%)[2]。川藏铁路雅安至林芝段廊道内，地层时代从震旦系至新生界均有分布，地层岩性十分复杂，主要岩性有以砂岩、板岩、千枚岩、片麻岩为主的沉积岩、变质岩；以花岗岩、闪长岩、辉长岩为主的侵入岩；以灰岩、大理岩为主的可溶岩。全线硬质岩以花岗岩、片麻岩为主，局部段落分布有闪长岩、辉长岩、灰岩、大理岩、砂岩等，隧道段硬质岩占比约47%[3]。为充分发挥TBM施工“高效、环保、安全、优质”等特点，解决高海拔施工问题，减少辅助坑道设置，综合提高隧道修建水平，需在条件适宜地段尽量采用TBM施工。……