邓铭江， 许振浩， 刘 斌

(1. 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局， 新疆 乌鲁木齐 830000； 2. 山东大学岩土与结构工程研究中心, 山东 济南 250061)

0 引言

我国已是世界上隧道(洞)修建规模和难度最大的国家[1]。在交通工程领域，随着我国铁路、公路网不断向崇山峻岭、离岸深水区延伸，交通隧道总量和建设规模持续增加。截至2020年底，我国已投入运营铁路隧道有16 798座，总长19 630 km，其中，10 km以上的特长铁路隧道总长2 811 km[2]； 我国公路隧道有21 316座，总长21 999.3 km，其中，3 km以上的特长公路隧道总长6 235.5 km[3]。根据国家发改委发布的《中长期铁路网规划》和《国家公路网规划》，到2030年我国将建成高速铁路4.5万km、高速公路11.8万km。在水利水电领域，随着重点水电工程和跨流域调水工程的建设规划，将建设一批深埋长大引水隧洞[4]。例如： 滇中引水隧洞输水干线总长664.24 km，受水区包括35个县(市、区)，总面积3.69万km2；规划的南水北调西线工程，隧洞全长720 km，最长洞段长度达73 km，最大埋深为1 600 m。

我国在建和拟建的绝大多数交通隧道和水工深长隧洞，其长径比达到600～1 000甚至更高，在此条件下，国际上公认采用全断面隧道掘进机(TBM, tunnel boring machine)工法掘进施工在工期、造价、技术等方面具有显著优势[4-7]。但由于深长隧道(洞)线路长、埋深大，施工中容易遭遇断层破碎带、裂隙发育带、软弱地层、溶洞、暗河等不良地质情况[8-11]，致使TBM施工中遭遇突水突泥、塌方等地质灾害的风险较高，易导致TBM卡机、损坏、报废甚至人员伤亡等重大事故。

据121个TBM卡机案例统计分析，塌方和大变形是最为常见的TBM卡机致灾模式，分别占比44%和30%，突水突泥导致了16%的卡机事故[6]。……