为复杂条件下的隧道与地下空间建设架起一条安全通道

王涵

在西安，有这样一个团队：他们坚守在全国各地的隧道及地下施工现场，坚守在“一带一路”沿线的中亚国家，对复杂地质、复杂环境条件下的隧道与地下工程建设的关键技術进行仔细的分析与研究；他们日复一日地工作，为工程安全、施工质量注入一剂“安心针”；他们不辞辛劳，用不为人知的努力做着最伟大的工作，为隧道和地下工程的安全建设和运营贡献着自己的力量。他们都有一个共同的名字——西安建筑科技大学隧道与地下结构工程研究所。在所长宋战平的带领下，他们靠着对专业的忠诚以及对事业的责任心，在隧道和地下空间施工和灾害防治领域走出了一条阳关大道。

复杂地质条件下隧道和地下工程施工领域的探险队

西安建筑科技大学隧道与地下工程工程研究所成立于2009年，近10年来，研究所结合我国基础建设的需要，针对隧道、地下工程等与岩土介质力学特性和理论相关的难题进行基础性研究工作，并注重解决隧道与地下工程建设中遇到的重大问题。在学校、学院的大力支持和帮助下，研究所在宋战平的带领下，研究方法与模式推陈出新.并创造了一个又一个复杂地质条件下的隧道施工的奇迹。“我们要不断提高工程应用技术的研发效率和理论研究深度，以求达到理论与工程实践的有机结合。”宋战平说道。

我国幅员辽阔，地质结构复杂多样，隧道与地下工程建设关键技术及地下工程环境保障技术就成了解决复杂地质环境条件下的重中之重。团队针对山区城镇工程建设中爆破施工扰动的突出问题，提出了“岩质地层悬臂掘进机施工技术”，从而有效拓宽了“铣挖法”施工领域，改变了我国岩质隧道与地下工程施工的固有模式。针对复杂环境和复杂断面条件下的隧道和地下工程施工快速支护施工的关键问题，研发并实施的“单层衬砌结构设计方法及施工技术”，成功应用于亚洲第一长大公路通风斜井，解决了长陡坡斜井大体积混凝土施工困难，风险高、质量难以控制的等一系列技术难题。

“要致富，先修路”，我国西部地区一直是经济“重灾区”，道路就是其中的软肋。结合我国西部铁路、公路等基础建设，宋战平首次提出了“西部隧道地貌控水成灾”的指导思想；结合工程实践，提出并实施的“以地质地貌分析为基础，随施工进度分阶段进行地质雷达配合红外探水及掌子面素描分析为手段的多阶段、多层次、多方法的综合立体式超前地质预测预报技术”，降低了复杂富水地质条件下长大隧道施工的风险，实现了西部环境敏感区隧道地下水“零排放”的目标。针对西部地质复杂条件下的大断面隧道软岩的大变形问题等.提出并实施的“大断面隧道扩挖让压释放变形，其后注浆补强提高刚度增强抗力；变形平稳施作外圈加强支护形成封闭，其后进行二次衬砌确保安全”的大变形整体整治原则和技术，直接指导了兰渝铁路天池坪隧道、化马隧道等工程的设计修正与施工，并广泛应用在我国西北乃至全国同类隧道建设中。

针对我国西部新疆及中亚地区地质复杂、环境脆弱的特点，宋战平及其带领的隧道与地下结构工程研究所研发的“大断面隧道旋喷加固全断面施工技术”，成功推广应用于我国“丝路”沿线的将军沟隧道、新玉希莫勒盖隧道等10余座隧道以及中亚的塔吉克斯坦乔尔马扎克、吉尔吉斯斯塔的南北第二通道隧道等工程建设中，取得了良好的应用效果。在塔吉克斯坦乔尔马扎克隧道建设中，塔吉克斯坦总统和总理先后多次视察隧道工程现场，塔吉克斯坦国家电视台、电台、报纸多次对隧道的安全、快速施工进行报道。

复杂环境条件下地下工程施工领域的开拓队

近年来，宋战平带领下的西安建筑科技大学隧道与地下结构工程研究所先后参与了北京地铁，天津地铁、武汉地铁，哈尔滨地铁、西安地铁等十余座城市地铁的建设咨询工作，科研成果丰硕。这一系列成果的取得，其背后不仅仅是辛劳和汗水，更多的是一份对工作的责任心在支撑着他们；成绩对他们而言，不仅仅是荣誉，更多的是责任和激励。

对于宋战平团队来说，正是有了那么多困难和险阻，他们也正是在这么高强度工作的压力下，才能在隧道和地下工程技术上求得更多的创新和发展。被列为“北京市五个最难工程之一”的北京地铁7号线双井站具有“高承压、大流量、补充源充沛的渗透性差异大的砂、粘土不规则互层的地层”等多重特点，宋战平及其团队通过细致的理论分析和系统数值模拟，提出并采用的“不同位置、断面的非对称导洞的承压富水砂土互层“PBA”工法，成功解决了城市地铁穿越重要地段采用“洞桩法”暗挖施工中上下导洞采用同一断面造成的施工风险大、废弃工程量多、施工时间长问题，工期提前60天。此外，宋战平及其团队提出并采用的“外围来水方向长排大井截排，工程圈内‘U型降排，不规则层间滞留水真空降排”的综合治理措施，实现了22m高承压、渗透性差别2倍以上的不规则砂土互层地铁车站的安全和快速施工。

理论是基础，可实践也不是一帆风顺，如何在理论和实践中找到平衡呢？宋战平在理论分析及数值模拟的基础上，反复通过现场实践和总结，优化支护结构，经过一次又一次的计算、模拟、施工，创造性地提出并实施了“超前深降减水头，反压增阻固底层，注浆回填稳结构”的综合施工技术，实现了北京地铁22m高承压水的35m超深竖井的快速施工。这项成果的成功应用不仅很好地解决了北京地铁的一系列技术难题，还为同类地铁工程的建设提供了重要的技术支持和宝贵经验，此外还更进一步拓展了暗挖施工的新领域。

对于宋战平，对于他带领下的西安建筑科技大学隧道与地下结构工程研究所来说，每一次探索，每一次研究都会面临各种曲折，也会迎来各种收获，他们自始至终都忠于一份责任心，一份赤子之心，宋战平和他的隧道与地下结构工程团队也将永远走在钻研与创新的路上。