隧道施工技术措施及新技术发展方向2026

（1）超前地质综合预报技术

发展和集成应用综合地球物理超前探测技术体系是达成超前地质预报的关键。在掌子面前方，综合利用可控源音频大地电磁法（CSAMT）、瞬变电磁法（TEM）、高密度电阻率法、地震波反射法（TSP）等多种手段，形成“长、中、短”距离相结合的探测布局，以精准探明前方断层、含水构造、软弱岩体等不良地质体的空间位置和规模。根据相关资料，综合运用TSP 和TEM 技术，超前地质预报准确率达85%以上，成功提前探明多条断层和富水构造，为施工方案调整提供了可靠依据。

（2）应力提前释放

在发现高应力区后，可钻设大直径卸压孔、实施控制性预裂爆破或高压注水，提前释放围岩中积聚的弹性能，为调整掘进参数、制定加固方案提供可靠依据。针对高地应力区，采用钻设卸压孔的方式，有效释放了围岩应力，降低了岩爆发生的概率。

（3）超前支护技术

超前支护是在开挖面前方预先对岩体进行加固，以保证工作面稳定的核心技术。针对破碎、富水地层，超前小导管注浆技术得到了广泛应用，通过向岩体中压注水泥浆或化学浆液，起到胶结固化、堵水止水的作用。对于地质更复杂的地段，则可采用超前大管棚或水平旋喷桩等强度更高、作用范围更广的支护形式；在隧洞盾构施工中，超前大管棚技术常用于穿越重大风险源地段，如复杂断层、岩溶发育区等，能够为隧道开挖提供可靠的支护保障，对于富水地层，可采用水泥-水玻璃双液浆，其凝结时间短，堵水效果好；对于裂隙发育的岩体，可采用丙烯酸盐化学浆液，其渗透性强，能够有效填充微小裂隙。

（4）穿越活动断裂带的防错断技术

岩土加固与柔性衬砌相结合：在断层破碎带区域，首先采用径向注浆、管棚超前支护等技术对围岩进行预加固，提高其自稳能力。在此基础上，采用创新的柔性衬砌结构。采用一种由钢筋混凝土、柔性防水材料、缓冲材料（如泡沫混凝土）和钢板组成的多层复合衬砌结构。这种结构在断层蠕变或地震错动时，通过缓冲层的变形来吸收能量，并通过设置在隧道节段间的波纹管柔性接头来适应较大的剪切和拉伸变形，从而保护主体结构不被破坏。“防爆”设计：应对岩爆主要通过优化开挖方式、释放应力以及采用强力支护（如高强度锚杆、钢纤维喷射混凝土）实现。而防止隧洞在高内水压力下爆裂，则主要依靠高强度、高密封性的衬砌，可在关键区段采用钢板-混凝土复合衬砌，利用钢板的抗拉性能和密闭性来确保输水安全。为了有效应对软岩大变形产生的危害，采用“放抗结合、主动支护、分层施作”的复合支护手段，应用NPR 恒阻锚索（杆）配合可缩式U 型钢拱架(或波纹钢腹板支架）+二衬缓冲垫层，通过让压支护措施适应围岩变形，使得围岩松弛卸荷使所需支护力减小，维持支护抗力稳定，避免过早屈服导致围岩失稳，并结合预应力施加以主动控制围岩收敛量。

（5）传感器检测技术

多封装结构光纤光栅传感监测技术：光纤光栅是一种在由光纤刻制而成的波长选择反射器，具有体积小、能埋入智能材料等优点，并且温度、应变等外界环境的变化比较敏感，根据这些特性，可以对作用在光纤光栅上的应力、温度等外界因素进行感知。在引水隧洞健康监测中，光纤光栅传感器常采用多封装结构。其中，光纤光栅应力传感器通过黏贴在不锈钢金属结构件进行受力传导来监测隧洞结构应力变化，光纤光栅温度传感器通过光纤光栅与温度传感器的连接监测隧洞内部温度变化；光纤光栅位移(接缝)传感器通过弹簧连接“门”型梁，将位移量转化为“门”型梁的形变量方式监测隧洞结构相对位移，光纤光栅静力水准仪利用光纤光栅监测内部螺纹桶的形变监测隧洞不均匀降量。

弱光栅监测网络：弱光纤光栅具有反射率低的特点，相同周期的光纤光栅可以相互穿透，实现单一光纤上大量光栅点复用，能够将多个光栅传感器布置在空间预定位置上，采用串联或其他网络结构形式连接在一起，通过时分复用技术构成分布式监测网络系统，用来实时监测深层围岩变形。将固定在PVC 管上的弱光栅光纤感测光缆布设于围岩钻孔中，可以对深层围岩变形规模、趋势进行监测分析，了解围岩在施工以及运营期间的稳定性。其原理是随着围岩发生变形，与围岩耦合的弱光纤光栅感测光缆会受拉或受压，从而引起波长在栅点处会发生变化，通过解调设备可以记录某一时刻的波长，然后通过计算公式可以计算出围岩变形大小。