川藏铁路雅安至林芝段隧道建造面临的主要工程技术难题与对策建议

　　摘要: 川藏铁路雅安至林芝段新建线路全长 1 018 km，其中，隧道工程长达 841 km，隧线比高达 82. 6%，最长隧道易贡隧道长 42. 4 km。川藏铁路雅安至林芝段隧道建设面临极端复杂的地质条件、极为艰巨的工程规模、极其恶劣的自然条件、极度敏感的生态环境等世界级挑战，是中国乃至世界上地质条件最复杂、施工难度最大的工程。初步分析川藏铁路雅安至林芝段隧道建设中将要面临的十大主要工程技术难题，结合川藏铁路隧道极端特殊施工环境，从地勘、选线、施工组织、技术与装备创新、防灾减灾、应急救援及环境保护等方面提出对策和建议，以期为川藏铁路勘察、设计、施工、运维等提供借鉴，通过系列化的创新，实现我国从“隧道大国”向“隧道强国”的跨越。

　　赵勇; 石少帅; 田四明; 李国良; 陶伟明; 郭伟东， 隧道建设(中英文) 发表时间：2021-08-02

　　关键词: 川藏铁路隧道; 极端环境; 勘察设计; 施工组织; 防灾救援; 环境保护; 技术难题; 对策建议

　　0 引言

　　截至 2020 年底，中国铁路营业里程达 14. 5 万 km。其中，投入运营的铁路隧道 16 798 座，总长约 1. 96 万 km; 在建的铁路隧道 2 746 座，总长约 6 083 km; 规划的铁路隧道 6 395 座，总长约 1. 63 万 km。我国隧道数量已超越世界上其他国家隧道的总和，已成为名副其实的隧道大国。随着西部大开发和“一带一路”倡议的实施，越来越多的隧道在地质地形极端复杂的区域修建，工程勘察、设计、施工、运维面临巨大的挑战[1-2]。

　　2018 年 10 月 10 日，习近平同志主持召开中央财经委员会第三次会议，全面启动川藏铁路规划建设[3]。 2020 年 9 月国家发展和改革委员会批复了川藏铁路雅安至林芝段可行性研究报告。2020 年 11 月 8 日川藏铁路“两隧一桥”工程开工建设，标志着世人瞩目的川藏铁路雅安至林芝段正式拉开建设序幕。建设川藏铁路将有效缩短西藏和内地的时空距离，对完善全国铁路网布局、带动西藏经济社会发展、增进民族团结、巩固国防安全、保护生态环境、开发旅游资源、助力脱贫攻坚、促进区域协调发展、推进“一带一路”建设、实现“交通强国、铁路先行”战略目标等都具有重大而深远的历史和现实意义。要遵照“科学规划、技术支撑、保护生态、安全可靠”的总体思路，高起点、高标准、高质量地推进工程建设，把这项世纪性工程建设成为精品工程、安全工程、绿色工程、创新工程和廉洁工程[4]。

　　1 工程概况

　　1. 1 川藏铁路基本概况

　　川藏铁路位于我国四川省和西藏自治区境内，东起四川省成都市，向西经雅安、康定、昌都、林芝、山南，终于西藏自治区拉萨市。川藏铁路采用分段建设模式。其中，成都至雅安段已于 2018 年 12 月开通运行; 拉萨至林芝段( 长 435 km) 已于 2021 年 6 月开通运行; 雅安至林芝段新建线路全长 1 018 km，地处青藏高原东南部，经过四川盆地、川西高山峡谷区、川西山地区( 高山原区) 、藏东南横断山高山峡谷区、藏南谷地区 5 个地貌单元。川藏铁路先后跨越大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江、帕隆藏布江及雅鲁藏布江等 7 条大江大河，穿越二郎山、折多山、高尔寺山、沙鲁里山、芒康山、他念他翁山、伯舒拉岭和色季拉山等 8 座高山，可谓“跨七江穿八山、六起六伏”，具有板块运动活跃、高原地形起伏剧烈、生态环境敏感、建设条件困难、运营安全风险突出等 5 大工程特征，是中国乃至世界山区最为复杂艰险的铁路工程，工程建设面临诸多世界级挑战。川藏铁路线路走向示意见图 1。

　　1. 2 川藏铁路雅安至林芝段隧道概况

　　川藏铁路雅安至林芝段新建桥隧总长约 953 km，桥隧比为 93%。隧道总计 69 座，长 841 km，隧线比 82. 6%，最长隧道为易贡隧道( 长 42. 4 km) 。

　　1) 隧道占比大、特长隧道及隧道群密集。全线 10 km 以上的隧道共 36 座，长 729 km，占隧道总长的 87%; 全线 20 km 以上的隧道共 15 座，长 423 km，占隧道总长的 50%; 全线 30 km 以上的隧道共 6 座，长 207 km，占隧道总长的 25%。川藏铁路雅安至林芝段隧道长度分布情况如图 2 所示。

　　2) 高海拔隧道占比大。全线隧道轨面高程在 3 000 m 以上的隧道共 46 座，长 636 km，占隧道总长的 75%; 轨面高程在 4 000 m 以上的隧道共 13 座，长 175 km，占隧道总长的 21%。海拔最高的果拉山隧道轨面高程达 4 468 m。川藏铁路雅安至林芝段隧道海拔分布情况如图 3 所示。

　　川藏铁路隧道施工组织异常艰难，建设运营风险极高，建设面临巨大难题，原有 的 标 准、规 范、技术、装备水平和建设经验不能完全适应川藏铁路隧道的特殊要求，需要采用创新的思路进行设计和施工管理。

　　2 川藏铁路雅安至林芝段隧道建设面临的工程技术难题

　　为克服地形高差、绕避不良地质，川藏铁路设计了众多埋深大于 1 000 m、长度超过 20 km 甚至 30 km 的超深埋超长隧道，“强烈的板块活动”这一特殊工程地质给隧道建设带来了一系列的问题，例如: 深大活动断裂、高频高烈度地震、高地应力( 岩爆、大变形) 、高地热( 高温水) 等都会遇到特殊的技术难题。此外，敏感的生态环境和恶劣的自然环境也给隧道施工、环境保护、弃渣安置、防灾救援及运营维护等带来了众多挑战。初步分析川藏铁路雅安至林芝段隧道建设面临的十大工程技术难题，具体如下。

　　2. 1 “五高、两活跃”特征下地质勘察技术难题

　　川藏铁路地处青藏高原东南部，是我国地壳活动最强烈的地区之一，构造发育，内动力地质作用强烈。沿线具有“五高、两活跃”的复杂地质特征，即高海拔、高地震烈度、高地应力、高水压、高地温及断裂带活跃、冻土边坡和隧道洞口段冻害破坏活跃[5]。受此影响，沿线山脉纵横起伏、沟谷深切、人迹罕至、地形陡峻、不良地质发育、罕见地质灾害频发，很多影响线路方案的重点桥隧工程位于无人区内，工程地质调绘及勘察难度极大。

　　沿线海拔高、高差大、雪山密布，自然环境恶劣，极端气候频发，受高原、严寒、无人区等因素的影响，常规地质勘察手段、勘探设备与勘察质量和效率之间的矛盾异常突出，难以满足勘察精度要求。对于铁路勘察设计，既要面临高原缺氧，还要克服巨大的地形高差，地质测绘“上山到顶，下沟到底”的工作准则无法满足，野外调绘精度低，为设计工作带来很多困难。川藏铁路勘察现场如图 4 所示。

　　2. 2 极高风险灾害链与特殊地质条件下减灾选线技术难题

　　相比传统山区的铁路，川藏铁路地质条件具有显著的复杂性、多样性及特殊性，活跃的地质构造、频繁强烈的地震作用、频发多样的地质灾害在区域内普遍存在，高位大型的滑坡、崩塌、卸荷斜坡及大型冰川泥石流的规模和复杂性均属罕见，具有规模大、分布广、破坏力强、频率高、治理难度大的特点，严重影响线路方 案 的 选 择。季 节 冻 土、雪 崩 雪 害、有害气体、放射性等特殊岩土和不良地质现象更增加了铁路 选 线 难 度，对工程建设提出了更高的挑战[6]。极其发育的山地灾害链，极其发育的雪崩、冰湖溃决、冰川泥石流等冰川活动灾害链以及板块构造缝合带、高烈度震区带来的特殊灾害，导 致 鲁朗—波密段、折 多 山 隧 道、金 沙 江 桥 址 等 高 风 险 区段选线难度巨大。

　　以大型滑坡为例，2018 年 10 月 11 日 7 时，甘孜州白玉县与西藏自治区昌都市江达县交界处发生山 体 滑 坡，阻断金沙江干流形成堰塞湖。2018 年 11 月 3 日 17 时，金沙江“10·11 白 格 堰 塞 湖” 发生二 次 滑 坡，泄洪导致金沙江大桥被冲毁、318 国道断道，对川藏铁路的选线工作带来极大挑战。

　　折多山区 段 地 形 落 差 极 大，处 在 鲜 水 河、龙 门山和安宁河 3 条深大活动断裂带共同作用区域，由东向西 14 km 范围内分布有雅拉河、色 拉 哈—康定、折多塘和玉龙希 4 支活动断裂( 见 图 5) ，地 壳作用强烈、地震多发，历史上多次发生 7. 0 级 以 上强震; 区域内分布有贡嘎山国家级自然保护区，雅拉乡、任家沟等饮用水源保护区以及木格措国家级风景名胜区等主要环境敏感点，为线路的选线工作带来了极大困难。

　　2. 3 高地应力复杂地质深部岩石力学问题

　　青藏地块水平地应力优势方向约为 N50°E，水平地应力值远高于其他地块，拉萨至林芝段桑珠岭隧道实测最大地应力达 78 MPa，雅安至林芝段格聂山隧道实测最大地应力为 47. 7 MPa，拉 月 隧 道预测地应力达到 66 MPa。川藏铁路隧道地处板块隆升区，地形地质极端复杂，地应力极高，将带来严重的深部岩石力学问题，施工中面临的强岩爆、大变形、高压涌水等突出地质问题将成为隧道工程建设的技术难点。

　　拉林铁路巴玉隧道岩爆累计发生段落长 12 242 m( 包括平导和 正 洞) ，其 中，轻 微 岩 爆 段 长 4 106 m，中 等 岩 爆 段 长 5 922 m，强 烈 岩 爆 段 长 2 214 m，严重影响施工安全与进度[7]。巴 玉 隧 道进口平导 JPDK193+566 处岩爆如图 6 所示。

　　拉林铁路藏噶隧道 2# 横洞工区正洞大里程端存 在 715 m 软 岩 大 变 形 段，累 计 最 大 收 敛达 3 353. 2 mm。

　　2. 4 高地温、高岩温灾害与控制难题

　　川藏铁路所经地区地热属地中海—喜 马 拉 雅地热带，属大气降水深循环型的水热对流型热水系统[8]。热泉( 水) 主要沿深大活动断裂带出 露( 集中在沃卡、八宿、巴塘、康定一带) 。全线约有 50 个对线路有影响的高温热 泉，超 过 15 座 隧 道 可 能 存在高温热害。根据野外调查的结果可知，水温较高处可达 95 ℃ ，且四季温度稳定。青藏 高 原 温 泉 分布情况[9]如图 7 所示。

　　在施工过程中曾揭示川藏铁路拉萨至林芝段地温达 65. 0 ～ 89. 9 ℃ ，桑珠岭隧道探孔温度最高达 89. 9 ℃ ，岩石表面温度最高达 74. 5 ℃ ，严重影响施工和人员安全，掌子面需堆放冰块降温( 如图 8 所示) 。

　　2. 5 高海拔恶劣环境条件下防灾救援技术难题

　　川藏铁路沿线具有灾害频发的地质条件、大纵坡地形、高海拔恶劣气候、人迹罕至等工程特点，目前国内外尚无类似防灾救援技术可以借鉴参考。海拔高、气候环境恶劣主要表现为含氧量低、气 压低、温度低、湿度低。在铁路隧道运营过程中，高海拔区火灾烟气蔓延和人员疏散时间均明显不同于平原地区，火灾烟气下降速度快，人员疏散能力弱，潜在的火灾事故对防灾救援疏散的要求极高。高海拔及恶劣的气候条件加上长度超过 30 km 的超长铁路隧道，都给隧道内人员的安全疏散带来了极大挑战。

　　川藏铁路最大纵坡为 30‰，纵坡过大将影响机车的运行速度和制动长度，且川藏铁路是客货共线运行，动车组和货运机车的运行性能不同。当在隧道内发生火灾事故时，两者的残余运行速度和残余运行时间不同，所以铁路隧道内的防灾救援土建设施的选型和设计参数需要同时满足发生火灾事故后动车组和货运机车的疏散救援要求。

　　高海拔恶劣环境条件下隧道的防灾救援技术是工程难题之一，其主要包括高海拔人员疏散方式、防灾救援结构、救援管理模式和系统、紧急救援站、紧急出口和避难所设置等关键技术难题，同时还要重视超长工期条件下施工过程中的防灾救援问题。

　　2. 6 强震及活动断裂带区隧道结构的减隔震技术难题

　　川藏铁路跨越横断山区，地处欧亚板块与印度板块碰撞隆升形成的青藏高原中东部，沿线山高谷深，地层岩性混杂多变，新构造运动剧烈，深大活动断裂广泛分布，内、外动力地质作用强烈，强震频繁，震级大、烈度高。

　　沿线深大活动断裂密集发育，龙门山、鲜水河、理塘、甘孜—理塘、巴塘、金沙江、澜沧江、怒江、八宿、嘉黎和雅鲁藏布江等 10 余条深大活动断裂。最大地震动峰值加速度为 0. 4g，主要集中在波密—林芝段( 帕隆藏布) 和康定—泸定段。沿线地震活动强烈，大地震频发。据史料记载，沿线区域发生 7. 0 级以上地震至少 22 次。

　　内动力地质作用强烈，带来高烈度地震及隧道断层大位移黏滑问题，对隧道工程建设及运维造成巨大威胁。因此，强震区及活动断裂带区隧道结构的减隔震技术也是重大难题之一。

　　2. 7 特殊不良地质环境下隧道 TBM 选型与适应性难题

　　川藏铁路隧道具有建设规模大、超长隧道多、建设工期长等特点。由于 TBM 施工具有掘进速度快、成洞质量高等独特优势，因此针对川藏铁路超长隧道采用 TBM 施工十分必要。由于川藏铁路所处的断层破碎带、极高地应力、高地热等复杂地质环境均给 TBM 正常施工造成了极大的风险，故针对复杂地质环境条件，开展 TBM 选型及快速施工研究，确保 TBM 顺利掘进十分必要[10]。

　　由于川藏铁路隧道特殊的地质环境以及高海拔对设备的降效影响，传统的 TBM( 敞开式、单护盾、双护盾等) 技术很难直接应用于川藏铁路，因此需要在上述 TBM 的基础上做适应性研究与改进研发，如搭载地质预报设备、配备适用性强的超前加固系统和及时支护系统，提高扩挖能力和脱困能力，提高在岩爆、大变形等地段的适应性等。

　　2. 8 极复杂地质环境下隧道钻爆法机械化配套及快速施工问题

　　在应对高风险区段时，钻爆法施工相对 TBM 施工更加“精细”，工程防灾技术更加灵活，是应对隧道高风险段落的必要手段。但是极端的作业环境导致以人工为主的传统钻爆法施工无法正常开展。因此，改进传统的钻爆法施工方式，形成施工中全工序机械化配套技术，是保证施工质量、减轻作业人员劳动强度、减少隧道施工重大安全风险、提高隧道施工安全性、减少隧道施工作业人员、缓解日益紧张的人力需求、保证施工进度的重要措施。

　　然而，川藏铁路隧道沿线断层破碎带、极高地应力、高海拔等复杂环境以及超高比例的高海拔隧道给钻爆法机械化施工带来了巨大工程技术难题，高海拔地区的低温、低压、低氧环境特征是影响隧道钻爆法施工的重要因素，人工、机械功效均会不同程度降低，常规的机械设备将无法满足建设工期要求。因此，结合复杂地质环境条件，对钻爆法机械化配套及其快速施工问题开展针对性研究，确保钻爆法顺利施工十分必要。

　　2. 9 环境保护与弃渣综合利用难题

　　川藏铁路经过国家生态安全战略格局中“青藏高原生态屏障”和“黄土高原-川滇生态屏障”、全国生态脆弱区、岷山-邛崃山生物多样性保护重要生态功能区、重要水源涵养及土壤保持功能区[11]，穿越四川和西藏两地生态红线、涉及大熊猫栖息地世界自然遗产和贡嘎山国家级自然保护区等各级敏感区 20 余处。工程沿线生态系统复杂多样，有类型众多的山地森林、高山灌丛、干旱河谷的灌草丛等植被，不同类型植被的恢复是做好生态环境保护的重点问题。横断山区复杂多样的生态系统，为各种动物提供了繁衍生息的有利条件，有大型兽类、猛禽、两栖爬行类等，保护野生动物的生存环境不受改变也是工程建设环境保护的重要内容。

　　此外，隧道比例高达 82. 6%，弃渣数量巨大( 约 1. 4 亿 m3 ) ，同时沿线环境敏感区广泛分布，地形又多以峡谷地貌为主，弃渣场设置极为困难; 部分地段生态环境现状研究处于空白，对环境保护、生态恢复与弃渣综合利用提出新的挑战[12]。

　　2. 10 施工道路和大型临时设施工程难题

　　川藏铁路雅安至林芝段沿线众多工点人迹罕至、交通条件极度恶劣，既有交通具有路网密度低、公路等级低、抗自然灾害能力弱、受气候影响严重等特点，无法满足川藏铁路全线同期施工和未来运营维护的需求。

　　在施工阶段，部分长大隧道采用 TBM 及高度大型机械化配套的钻爆法施工。现阶段进藏公路运输能力有限，且经常因灾害断道，给大型施工机械、TBM 等施工设备、工程材料运输带来困难。因此，需新建或改建运输通道以满足勘察、设计和施工设备进场、材料运输、渣土运输和铺架的需求; 同时，需结合当地环境保护要求，制定大型临时设施工程设计标准、组织形式，开展大型临时工程的规划设计，在“环保先行”的前提下满足施工需求。

　　3 川藏铁路雅安至林芝段隧道建设的对策与建议

　　川藏铁路隧道工程面临超高的隧线比、极端复杂的地质条件、极其恶劣的自然条件、极度敏感的生态环境等世界级挑战，是中国乃至世界上最为复杂困难的隧道工程，是控制全线建设工期和运营安全的重难点工程。本文结合川藏铁路雅安至林芝段隧道建设面临的主要工程技术难题提出了初步的对策和建议，供隧道工程管理、勘察、设计、施工、运维等参考。

　　3. 1 以“科学规划、技术支撑、保护生态、安全可靠” 为总体思路，系统开展科技攻关工作

　　隧道工程技术是川藏铁路顺利建成的关键。切实把握党中央“科学规划、技术支撑、保护生态、安全可靠”的总体思路，以“技术支撑”为隧道工程建设的重要抓手，充分运用先进、成熟、可靠的技术，系统开展科技攻关工作，加大关键技术攻关力度，形成一大批世界级的技术创新成果，为隧道工程建设提供强有力的 “技术支撑”。

　　3. 2 重视川藏铁路隧道施工期超前地质预报工作

　　重视隧道施工期超前地质预报工作，充分发挥辅助坑道、贯通平导的地质超前作用，研发长大深埋隧道超长距离( 几百米至上千米) 的超前地质探测装备和地质识别技术以及基于机械化施工装备( 钻孔台车、锚杆台车等) 的超前预报技术，综合地质、物探、钻探、点云、数码等施工地质多源信息融合分析技术等，切实提高超前地质预报的准确率; 重点关注 TBM 搭载超前地质预报技术、智能化超前地质预报技术，建立不同地质条件下钻爆法与 TBM 法施工信息化超前地质探测技术体系，为隧道设计施工提供较为准确的地质信息。

　　3. 3 创新极复杂艰险山区工程综合勘察技术，强化减灾选线工作

　　开展“空天地一体化”工程地质和环境综合勘察新技术，重点关注航空物探、航空摄影、InSAR 技术、三维激光扫描等勘察技术的适用条件及技术特点[13-14]，提出极复杂艰险山区工程选线评估与优化方法，为川藏铁路选线规划设计提供技术依据。同时，要探明重大灾害对选线和隧道的影响，确定合理的线路标高，隧道洞口、线路要尽量规避高灾害链风险、高地温、高地应力等特殊地段以及环境敏感区域。

　　3. 4 制定有效降低施工和运营风险的对策，按需设置贯通平导

　　在施工期间，贯通平导在超前地质预报、保证工期、施工排水及施工通风等方面具有重要作用。贯通平导可超前开辟多个工作面，有利于保证建设工期; 长大单面坡隧道多，施工排水问题突出，若施工后期增设泄水洞，往往延误工期，则可利用平导施工排水; 高海拔隧道长距离施工通风难度大，贯通平导与正洞可形成巷道式通风，有利于保证洞内作业环境。因此，在隧道地质条件复杂、勘察难度大的条件下，可将贯通平导作为超前探明地质的手段。

　　在运营期间，贯通平导在运营维护、防灾救援及运营排水等方面具有重要作用。本线运营维护环境恶劣，贯通平导可大大改善运维条件; 且设置贯通平导后，人员可进入服务隧道待避，等待救援，可大幅度优化隧道防灾救援条件; 对于长大单面坡隧道，运营排水问题较为突出，可将贯通平导兼作运营期泄水洞，确保运营排水安全。

　　3. 5 科学制定适合川藏铁路隧道特点的合分修设计原则

　　双线隧道设计有单洞双线( 合修) 和双洞单线( 分修) 2 种形式。在运营、防灾方面，合修隧道比分修隧道有一定劣势，但在建设方面占明显优势。如果合修隧道设置兼具救援、疏散、维护、排水等多重功能的服务隧道，则可以弥补其在运营和防灾救援方面的劣势[15]。分、合修方案应通过综合定性、定量分析方法确定，不宜以隧道长度来划分，并应从地质条件、土建工期、相邻工程衔接条件、工程投资和运营维护等方面进行分析比较。

　　3. 6 重视高地应力地质环境，采用针对性隧道设计与施工技术

　　对可能发生软岩大变形的隧道段，应遵循“优化洞形、主动加固、分级控制、强化支护”的基本原则，遵循“快开挖、快支护、快封闭”的理念。坚持动态设计，及时调整施工工法及支护参数; 采用合适的施工工法，及时快速封闭成环; 细化软岩大变形等级划分，提升软岩变形控制标准化水平; 研发针对隧道狭小空间内轻便简易能快速施工长锚杆或长锚索的机械设备，实现快速机械化施工，提高施工效率，降低劳动强度，保证施工质量。

　　针对硬岩岩爆段落，应遵循“预防为主，防治结合，分类分级，快速支护”的原则。设计时应根据地质勘察资料，做好岩爆判别和岩爆等级划分; 施工中加强岩爆监测，做好岩爆发生的可能性与岩爆级别的预测，快速施作锚喷支护、加强超前支护; 同时，积极研发采用具有远程操控能力的机械化施工设备，并对掌子面附近人员、机械设备采用防弹背心、防护网、防护台架等多种手段进行防护，保证人员及设备的安全。

　　3. 7 建立高地温隧道施工环境温湿防控体系，实施综合降温及强化热水防治

　　结合川藏铁路隧道高地温类型、热害特征及自然环境条件采用不同的应对措施。建立高地温隧道施工环境温湿防控体系及高低温分级标准。对于水热型地热，应加强超前预报工作，采用帷幕注浆、局部径向注浆、疏导排水等措施防止大量水热传递进入洞内，同时采用加强通风、洒水喷雾、冷水( 或冰块) 降温等方式控制洞内温度; 对于岩热型地热采用加强通风、洒水喷雾、机械制冷降温等技术。建立高温医疗卫生保健和健康监护体系，保障人员健康、安全、高效作业。根据高地温等级，选择合理的隧道衬砌结构形式和适应高地温环境的建筑材料，保障衬砌结构的安全、稳定和耐久性。

　　3. 8 创新高海拔极端复杂环境下超长隧道( 群) 防灾救援技术体系

　　防灾救援总体原则是“以人为本、有序疏散、安全待避、限时救援”。对于旅客列车火灾工况，以紧急救援站定点疏散模式为主; 对于故障列车或自然灾害 ( 地震、高位泥石流、崩塌) 工况，以随机停车疏散模式为主。外部救援采用铁路自救为主、辅以公路救援相结合的模式，在铁路、公路均中断的极端条件下采用空中救援。建议紧急救援站按间距不大于 20 km 控制，海拔低于 3 000 m 隧道的相关防灾救援设施参照现有防灾救援规范执行; 对于海拔高于 3 000 m 的隧道建议取消横洞或斜井式紧急出口，充分利用服务隧道等待避空间。同时，横通道间距、疏散站台宽度等疏散救援设施参数根据海拔进行修正。另外，应与国家应急救援基地结合设立救援基地，同时兼顾成都至雅安段及拉萨至林芝段的救援需求。

　　3. 9 建立穿越高地应力区、强震区、活动断裂带区隧道变形控制关键技术体系

　　提出适用于 TBM、钻爆法机械化配套的隧道支护体系构成。基于隧道全过程变形控制理念，提出钻爆法机械化配套施工早高强快速支护结构，采用辅助坑道早高强混凝土( 高强度喷射混凝土或纤维混凝土) 替 代 钢 拱 架( 格 栅) 及 单 层 衬 砌 支 护 的 可行性方案。充分借鉴川藏铁路拉萨至林芝段隧道、大瑞铁路高黎贡山隧道等施工经验，系统研究川藏铁路隧道岩爆、大变形、高压涌水、高地温等地质特征、设计方法、致灾机制、预测预报 预 警、安 全 快 速施工技术、创新设计方法和施工关键技术，为 川 藏铁路深埋长大隧道安全建设和灾害防控提供理论依据和技术支撑。

　　3. 10 优化 TBM 选型及特殊地段适应性技术

　　TBM 施工隧道宜按双洞单线隧道设计。TBM 选用需规避重大风险段，例如长段落软岩大变形、强岩爆、长距离软弱破碎、岩溶、长段落完整极硬岩( 抗压强度大于 180 MPa) 。正洞 TBM 独头掘进距离不宜超过 16 km; 独头通风距离不宜超过 10～12 km。在 TBM 适用性方面，应全面提升设备能力，充分考虑高海拔对 TBM 设备降效的影响，增强各类型 TBM 的机械性能配置; 搭载多种超前地质预报设备，提高超前地质预报的长度及准确性; 配备适用性强的超前加固系统和及时支护系统，提高其在短距离岩爆、软岩大变形、断层破碎带、节理密集带地层的适应性; 此外，TBM 应具有一定的扩挖能力。另外，建议加强 TBM 及大型机械化设备操作人员的培训。

　　3. 11 创新钻爆法机械化配套快速施工技术

　　在高原、低氧环境下施工，人员和机械效率会降低，宜采用全工序大型机械化配套施工，以达到“快速施工、以机代人”的目标，满足建设要求。因高原燃烧不充分的影响，设备内燃机驱动宜改为电力驱动，采用高性能风机和低漏风率、大直径风管以保证通风质量，并应加强超前水平钻机、混装炸药机、除尘降尘设备、集装箱出渣系统、正洞皮带运输系统研发与适用性试验，加强隧道“无人化、少人化”的智能建造装备与技术研发。对于这些技术，建议提前在铁路隧道内进行试验，进一步优化后应用到川藏铁路隧道建设中; 同时，所需技术人员较多，应提前开展机械设备操作人员及维保人员的相关培训工作。

　　3. 12 环境保护与弃渣利用

　　环境保护应重点关注环保选线、弃渣综合利用和弃置、生态修复、地下水疏排生态影响、珍稀动物保护、施工污( 废) 水处理、固体废物处置和生态景观等方面的工作，提出川藏铁路隧道建设需解决的环境问题及解决问题的方法与建议，使项目建设达到“沿线珍稀濒危野生动植物不受影响，景观资源不受破坏，满足国家主体功能区、生态功能区及生态脆弱区保护规划要求，穿越环境敏感区可行”的环境保护总体目标。

　　通过区域生态科研攻关，提升川藏铁路沿线渣场选址的科学性与可行性，优化线路方案，减少工程弃渣，适当抬高线路设计标高，研究考虑机制砂等隧道建筑材料、填土造地、运用到地方建设中等手段多元化综合利用弃渣，减少弃渣数量，尽量做到弃渣的集约化、资源化与生态化综合利用，并加强对沿线生态环境的保护。

　　3. 13 施工道路保障

　　施工道路总体布局以充分利用既有道路为前提，主要利用现有国、省干道作为运输主通道; 另外，将改建( 乡、村) 道路或新建部分道路作为连接主干线与多个区段工点的施工干线; 并逐步通过改建( 乡、村) 或新建支线实现工点之间的连接，从而实现覆盖全线的施工道路网。施工道路布局时应充分考虑运营和防灾救援对道路的需求以及地方对道路的需求，充分考虑永久道路和临时道路的结合。川藏铁路施工道路的建设标准不宜过高，线路纵坡、路面形式、路基宽度等应结合工程实际情况，在满足运输安全的前提下，适当降低标准，并提前与地方协调相关改建问题。

　　4 结论与展望

　　川藏铁路隧道工程是中国乃至世界上最为复杂、困难的隧道工程，是控制全线建设工期和运营安全的重难点工程。在高原铁路隧道重大基础理论、核心关键技术、主要技术标准、重要技术平台等方面仍有诸多研究空白亟需填补，在高原铁路工程建造、环境保护、技术装备、运营维护和灾害防治等领域仍有大量难题亟需解决。川藏铁路的复杂性导致目前仍有很多现有技术和认知无法解决的难题，需要集合国内外隧道领域优势力量，继续凝练川藏铁路隧道工程科学问题和技术瓶颈问题，重点突破制约川藏铁路隧道建造的关键共性问题。通过川藏铁路隧道建设创新，带动铁路领域乃至全国隧道领域技术创新，实现从“隧道大国” 向“隧道强国”的跨越，践行“交通强国、铁路先行”的历史使命。