針對秦嶺輸水隧洞大埋深、高地應力容易引起巖爆、大變形等工程災害的問題,為預防和減輕地應力分布和變化對施工進程和人員設備安全的不利影響,對秦嶺隧洞隧址區典型位置(越嶺段、嶺南、嶺北)分別進行了水壓致裂法應力測試,并對無斷層段和含斷層段進行了三維地應力場反演分析,研究了秦嶺隧洞初始地應力場特征及規律。結果表明:秦嶺隧洞地應力表現出較強的水平構造應力作用,嶺南嶺北勘探試驗最大主應力為25.4～27.7mpa,垂直孔測得最大水平主應力方向穩定在近ew向。數值模擬可以較好地反演分析秦嶺輸水隧洞的地應力分布,無斷層段隧洞最大主應力多為10～45mpa,最小主應力多為0～15mpa；含斷層段隧洞主軸最大水平主應力值較高,變化范圍為20.46～71.94mpa,最高達71.94mpa。由于斷層破碎帶的存在,附近區域會出現劇烈的應力變化,斷層帶以內應力值顯著減小,而斷層帶兩側出現應力集中,局部應力值升高。

為了分析tbm利用率的主要影響因素,統計分析引漢濟渭工程嶺北隧洞連續掘進2100m的圍巖特征和掘進記錄,確定了導致tbm非正常停機的底事件,建立了tbm非正常停機故障樹模型,結果表明出渣系統故障、支護設備故障、刀盤刀具故障和電氣故障是導致tbm利用率不高的主要因素。通過tbm利用率及主要故障與場切深指數（fieldpenetrationindex,fpi）相關性分析,表明節理破碎巖體中tbm利用率與fpi之間不存在明顯相關性,出渣系統故障、支護設備故障、刀盤刀具故障與fpi有較強的相關性。分析主要故障發生原因,從設備管理和現場施工管理2個方面提出tbm利用率提高措施。

以實際工程為依托,結合該項目長距離施工通風,介紹了秦嶺隧洞輔助坑道的總體布局、長距離施工通風的特點及面臨的困難。通過對前期施工通風研究,結合現有施工通風耗材的性能特點,重點論述了現有施工通風技術存在的問題及解決方法。結合本項目提出了不同的施工通風方案,并對提出的主要方案進行施工通風計算分析,提出了推薦方案并給出了建議。

引漢濟渭秦嶺隧洞位于秦嶺西部山區,隧洞自南向北,橫穿秦嶺山脊,巖漿活動頻繁,褶皺形態復雜,斷裂構造發育。隧洞埋深大,地質條件復雜,工程地質問題突出,本文著重分析和論述了對工程有重大影響的幾個關鍵地質問題,即高地應力與巖爆問題、高地溫與熱害問題、放射性問題、圍巖穩定問題、隧洞施工涌(突)水、涌泥問題、軟巖變形問題等問題。

引漢濟渭工程秦嶺隧洞全長98．3km，隧洞最大埋深2012m。結合工程特點，選擇了施工用電、通風、用水以及會車洞等輔助施工措施；提出以開挖工法、減少軟巖塌方措施、大變形處理以及涌水處理為核心的不良地質條件下的快速施工技術；針對隧洞污水提出專門的處理方法。通過輔助工法的比選以及快速施工方法，可在取得良好的經濟效益的同時確保隧洞正常施工。

以引漢濟渭秦嶺隧洞工程為研究對象,針對工程埋深大、地應力高和地質條件復雜的特點,進行高地應力條件下超長深埋隧洞巖爆的數值模擬預測研究。基于隧洞圍巖工程力學性質和原始地應力反演數據,通過數值模擬技術,運用離散元法軟件（3dec）,對研究區域的五個代表性埋深段進行隧洞開挖數值模擬,分析開挖后圍巖的二次應力、位移變化和破壞情況。選擇五種不同的巖爆判據對圍巖巖爆等級進行預測,并將綜合評判結果與實際巖爆發生情況對比。研究表明,基于離散元計算預測巖爆的方法是可行的,預測巖爆等級與實際巖爆發生情況基本吻合。

tbm通風是隧道開挖時的生命保障線,可進行設備降溫、排污、為隧道作業人員提供新鮮氧氣等。引漢濟渭嶺北tbm第二階段施工全長(8920+3000)m,前期采用洞內采風方式,掘進至5000m時,tbm區域環境溫度為38℃,濕度為96%。為了應對后期高巖溫,大埋深施工區段,對通風系統進行了改造。以引漢濟渭嶺北tbm施工中通風系統改造為實例,研究探索tbm通風改造方法。經現場試驗證明,此方法具有低成本、高效率的特點,可為同類tbm施工提供有益借鑒。

2012年6月1日上午，陜西引漢濟渭工程秦嶺隧洞椒溪河等三項工程合同簽字儀式存西安建國飯店隆重舉行。陜西省引漢濟渭辦公室常務副主任蔣建軍，副主任杜小洲，主任助理雷雁斌、王壽茂，水電十五局副總經理張勝利及參建單位代表出席了簽字儀式。

一、研究背景1.引漢濟渭工程概況引漢濟渭工程是目前陜西省水利項目中投入最大的,工程涉及黃河和長江兩大流域,行政區劃涉及整個關中地區和陜南的漢中、安康市,是陜西省內的南水北調骨干工程。工程由黃金峽水利樞紐、三河口水利樞紐和秦嶺輸水隧洞三部分組成,建設內容涉及大型水庫樞紐、大型抽水泵站、超長深埋隧洞等,工程線長點多,范圍廣,工程規模大,工程構成復雜。

引漢濟渭工程秦嶺隧洞穿越秦嶺嶺脊,延伸長,埋深大,地質條件十分復雜。施工中將遇到各種各樣的工程地質問題。文章詳細闡述了秦嶺隧洞高地應力條件下堅硬巖石發生巖爆的可能、高地溫及熱害、放射性及有害氣體、圍巖失穩、突水涌泥、軟巖變形等一系列問題,并進行了分析研究,可供其它隧洞工程參考和借鑒。

黨的十七大提出建設生態文明的重大戰略任務以來,生態環境建設得到了省委省政府的高度重視和社會各界的廣泛關注。水作為生態環境的控制性因素,水環境的治理和保護也已經成為水利工作必須要考慮的重大問題。尤其是在渭河的水環境建設上,在

引漢濟渭工程目前正在實施的秦嶺輸水隧洞(越嶺段)全長81.8km,最大埋深達2012m。其施工安全、施工質量是工程建設管控的首要問題。從安全質量管理體系、管理亮點以及工程安全質量現狀等方面闡述通過全過程的控制,處于受控狀態的工程安全質量管理的實踐。

引漢濟渭秦嶺隧洞最大埋深約2000m,根據資料分析,秦嶺隧洞地應力高、埋深大具備發生巖爆的條件。本文擬對引漢濟渭秦嶺隧洞越嶺段嶺南tbm施工段(k27+643.006~k46+360.000)18.717km地段圍巖巖爆機理進行分析、研究,提出tbm法施工通過巖爆地段的施工預防措施。

對引漢濟渭工程三河口水庫移民長效補償安置方式進行探討,結合淹沒及規劃批復的生產安置情況,通過社會效益及財務經濟角度進行比對分析,結果認為,三河口水庫移民安置施行長期補償安置具有較好的社會效益,但從財務經濟性角度分析,其運行過程中存在較大風險,需要建設單位、地方政府聯合制定完善的政策措施,避免發生系統風險。

針對三河口水庫土地資源稀缺、環境容量限制等制約因素導致的移民生產安置落實存在困難的問題,結合水庫淹沒損失、剩余可利用資源情況及所在區域的現實情況分析,提出三河口水庫區移民安置組合方式,其實施后三河口水庫移民的生產安置可以得到落實,對破解當前三河口水庫生產安置存在的困難具有一定的借鑒。

引漢濟渭工程嶺北tbm施工需穿越14條斷層破碎帶和大段落的富水區,如何在不影響tbm施工效率情況下,及時、準確探測tbm掘進前方的圍巖情況,為tbm施工提供參考,是本文探討的重點。通過對isp系統的組成、工作原理、安裝調試及應用效果的介紹,闡明國內開敞式硬巖掘進機首次使用的isp系統的良好效果,以期對類似工程提供借鑒。

引漢濟渭工程嶺北tbm施工需穿越14條斷層破碎帶和大段落的富水區,如何在不影響tbm施工效率情況下,及時、準確探測tbm掘進前方的圍巖情況,為tbm施工提供參考,是本文探討的重點。通過對isp系統的組成、工作原理、安裝調試及應用效果的介紹,闡明國內開敞式硬巖掘進機首次使用的isp系統的良好效果,以期對類似工程提供借鑒。

引漢濟渭工程難度大、技術復雜,工程的設計、施工均面臨諸多風險。本文針對引漢濟渭秦嶺隧洞深埋超長的技術特點,分析了秦嶺隧洞設計及施工技術中幾個關鍵技術研究難題,提出了設計及施工難點的研究方向。

引漢濟渭二期南干線3#隧洞穿越黃土臺塬區，圍巖巖性為黃土狀土夾古土壤，地下水位高于洞頂，圍巖穩定性差，自穩時間短，施工難度較大，因此該段隧洞施工方法選擇十分重要。通過對常規法和盾構法兩種施工方案進行比較分析，提出采用盾構法施工較安全、快速、經濟。

選取東深供水工程鳳崗隧洞洞口段,采用三維彈塑性有限元法,模擬施工開挖過程,分析施工期圍巖的變形、應力應變狀態,探討不同巖性條件下的圍巖穩定情況及進洞條件,為設計和施工提供參考。

本文通過對大黃公路右側良心溝滑坡地質條件的總結,確定了滑坡的邊界條件,并采用定性分析和定量計算的方法,對滑坡的穩定問題進行了研究,提出了切實可行的工程處理措施。

采用定性和定量的方法,根據《水利水電工程地質勘察規范》(gb50287—99)附錄p,對張峰水庫老馬嶺輸水隧洞圍巖進行了工程地質分類,對輸水隧洞涌水、圍巖穩定性進行了評價,并提出了相應的處理措施。