极端环境隧道建造面临的主要问题及发展趋势

Primary Challenges and Developmental Trends of Tunnel Construction in Extreme Environments

    （原文见《隧道建设（中英文）》2024年第3期“专家论坛”栏目，为中英文文章）

导语

    聚焦艰险山区、深水海域与城市敏感区3类极端环境，全面梳理和总结了在此环境下隧道建造面临的主要问题、相关技术突破和未来发展趋势。针对艰险山区中极高地应力、高地温、高海拔以及活动断裂带等极端条件，总结分析围岩和隧道的变形机制、破坏机制及防护措施，并指出未来可通过大数据、机器学习等手段建立更精准的预测模型，以实现隧道建造过程的实时监控和风险评估；针对深水海域中高水压、高烈度地震、强侵蚀环境等极端条件，分析多因素耦合下沉管法及盾构法隧道管片及接头的劣损和破坏机制，总结提升其力学和耐久性能的主要技术措施，并提出未来仍需针对海底隧道管片接头的防水、抗震及抗侵蚀性能开展更深入的研究，以形成完整的理论和技术体系；针对城市敏感区隧道穿越既有隧道、敏感建构筑物、地下障碍物等挑战，总结分析盾构法和顶管法施工环境响应规律、地层变形评估方法和控制技术措施，提出未来可采用机器学习等技术辅助隧道建设，以提升预测和控制的准确性，减小建设过程对城市环境的扰动。目前，相关研究成果为极端环境下的隧道工程建设提供了重要支撑，但部分技术仍需进一步在实践中完善并形成规范，以指导后续的工程建设；而随着新一代信息技术的发展，未来隧道建造必将朝着数字化、智能化、自动化的方向发展，从而保障极端环境下隧道建设的安全、绿色、高效。

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