1 引 言
我国西部地区地质环境复杂且敏感，交通工程建设过程中以超长、超大埋深隧道居多。隧道埋深大，地应力极高，施工过程面临岩爆、破碎带大变形、岩溶等不良地质问题。国内外类似工程建设经验表明，深埋高地应力特长山岭隧道采用TBM施工是高效建设的主要途径。众多学者也针对特长山岭隧道施工技术重难点问题开展研究。
在特长山岭隧道施工过程控制方面，王帅帅 等基于天山胜利隧道“3洞+4竖井”的建设方案，优 化解决施工过程中TBM穿越破碎带、长距离通风、 深大竖井施工及物流运输等技术难题。陈卫忠等总结归纳了深埋高地应力TBM隧道挤压大变形的 机制及控制方法。温森等建立了深埋隧道TBM 连续掘进和停机两种工况下卡机状态判断模型，提 出了卡机控制措施及临界预留变形计算公式。宋法 亮等依托高黎贡山隧道存在的“三高四活跃”地质 问题，提出了涵盖超前预报、支护结构等在内的一套TBM连续施工方案。朵生君依托中天山特长隧道工程，明确了铁路隧道TBM长距离施工通风控制标准，给出了通风方案阶段划分方法，提出了改善TBM通风系统的措施，优化了通风效果。
可以看出，当前对于不良地质条件下特长山岭 隧道TBM施工过程中的施工控制、施工通风、洞内 卡机等关键技术均有较多研究。而在特长山岭隧道 开挖方案设计方面，考虑特长山岭隧道地质条件复 杂，施工要求高，施工工期紧张等因素，多采用“长隧 短打”的建设思路，通过设置数个辅助通道从而增加 工作面分段施工，以保障施工工效。近年来国内已 有不少特长隧道采用这种服务通道辅助开挖的建设 方案，在特长山岭隧道工程领域取得显著成效， 见表1。
表1 特长山岭隧道主洞辅助工作面设计
综上所述，在满足合理施工工期要求时，特长隧道修建大多通过斜井、平洞开辟新的主洞辅助工作面以实现长隧短打。本文通过天山胜利隧道施工组织、物料运输、施工通风等关键施工技术研究，总结研究适合天山胜利特长隧道的“长隧超短打”施工工艺，为今后特长隧道施工提供工程经验。
2 工程概况
2.1 工程概况
天山胜利隧道为乌尉高速全线控制性工程，设 计为分离式隧道，按照双向4车道高速公路标准修 建，设计车速100km/h。隧道进口高程约2770.2m， 出口高程2900.2 m，分4段人字形折线坡:+1.75% （621 m）/+1.364%（10 399 m）/+0.5%（3 170 m）/-0.5% （7 310 m）/-1.0%（550 m），隧道运营通风设置通风 竖井4处，采用“四竖井分五段纵向通风”设计。隧 道采用“三洞”方案，其中双主洞采用钻爆法，中导洞 （直径8.4m）采用TBM法施工，隧道建设工期6年。天山胜利隧道穿越天山山脉，地处高寒高海拔地区， 地质条件复杂，隧道洞身围岩主要为凝灰质粉砂岩、 炭质板岩、花岗闪长岩、石英片岩、花岗岩、变质砂岩、 大理岩、板岩、花岗斑岩等，围岩级别为Ⅲ～V级，洞 身穿越F6、F7等17条断层破碎带，其中F6断层位于 博阿活动断裂位置。隧道洞身最大埋深1112.6m，最 大地应力21.8MPa，隧道最大涌水量112500m³/d， 存在岩爆、涌水、软岩大变形等不良地质。地质情况 及隧道三洞断面布置如图1、图2所示。
图1 天山胜利隧道地质纵断面
图2 天山胜利隧道三洞布置
2.2 工程特点
天山胜利隧道穿越天山山脉，地处高寒高海拔地带，地质条件极为复杂，具有“一长”、“二深”、“五高”的特征，施工技术难度大，施工组织设计复杂。
（1）“一长”：单洞设计长度22.11km，为全世界最长的高速公路隧道；
（2）“二深”：①隧道埋深深。洞身最大埋深为1 112.6 m；② 竖井深。其中2号竖井设计深度达702 m，为国内最深高速公路隧道竖井；
（3）“五高”：① 高地应力：最大地应力值达 21.8 MPa；② 高地震烈度：基本烈度为Ⅷ度，设计基 本地震动峰值加速度为0.2g，特征周期采用0.45s， 地质构造运动强烈；③高环保要求：隧道穿越天山 一号冰川冰达坂、庙儿沟国家森林公园、乌鲁木齐二 级饮水水源保护区；生态环境脆弱，环境敏感点多； ④高寒：天山冰川站夏季营地（海拔3539m）年平 均气温为-5.4℃，地表2m以下为多年冻土层，最大 冻结厚度为15~30m；隧址极端气温达-42℃；⑤高 海拔：竖井最高海拔3590m。
3 施工关键技术
3.1 施工组织技术
3.1.1 长隧超短打施工技术
天山胜利隧道采用“在不同横通道处开辟主洞 辅助工作面”的方案组合，基于工期指标比选，综合 高峰期工作面数量及现场调度因素，利用TBM快速 掘进的优势，通过服务隧道在车行横洞处开辟主洞 辅助工作面，以相邻或间隔车行横洞为施工段，将整 条隧道进行“切割”，从而实现“长隧超短打”。方案 比选情况见表2，方案4中隧道施工共投入6套设 备，高峰期保持6个工作面，后一个工作面完成后转 移至前一个新的主洞工作面，从而依次增加工作面， 最终得到隧道的最优间隔施工距离和最佳主洞工作 面数量，将工期从传统斜井辅助施工的72个月缩短 到52个月。
表2 比选方案计划工期
3.1.2 横通道高效安全开挖施工技术
（1）开挖方案设计
针对横通道的开挖，在平行导洞车行横洞洞口设置专用防护台架，如图3所示，对洞内既有的连续皮带机、高压电缆和通风管道进行防护，同时利用防护台架对平行导洞与车行横洞的交叉洞室影响范围进行注浆小导管超前加固。车行横洞开挖采用浅孔松动控制爆破技术和下上台阶分部开挖法，减少冲击波和爆破飞石抛掷，实现车行横洞安全、高效施工，分部开挖法示意如图4所示。
图3 防护台架
图4 分部开挖法示意
另一方面，通过浅孔松动控制爆破以最小减扰效应及最佳爆破效果对横通道进行爆破开挖，炮孔布设如图5、图6所示。
图5 下台阶炮孔及段别布置示意
图6 上台阶炮孔及段别布置示意
（2）实施效果
基于上述横通道高效安全开挖方案，天山胜利隧道出口端通过29号、28号、26号、25号、22号、20号和18号等7处横通道开辟主洞辅助工作面，横通道 开挖（含转主洞50m加宽带）形成主洞辅助工作面 的平均施工工期为2.5个月，已累计辅助双主洞施工 近15 000 m（折合单洞）。左洞于2020年3月29日 正式进洞，右洞于2020年4月8日正式进洞，截至 2023年12月25日，左洞独头掘进8645.1m，右洞独 头掘进8773m；左洞累计进尺8880.1m，右洞累计 进尺8948.15m。
3.2 隧道洞外超长距离水平定向钻地质勘察技术
超前地质预报是隧道施工中不可缺少的环节， 对隧道信息化施工、灾害防治和安全保障均有关键 作用。为了探测隧道穿越破碎带区段的地质条 件、涌水情况等，首次采用超长距离水平定向钻地质 勘察技术。钻机按14°入钻，钻孔轨迹前段与隧道 夹角保持约127°，中段曲线段按900m平面曲率半 径沿设计轨迹钻进，洞外钻进约1125.5m后，进入右 洞，然后穿过中导洞，沿中导洞和左洞之间继续钻进， 洞内平行钻进约553m后穿过F7断层影响带20m （PK93+220）后终孔，钻孔长度约1729m，入钻点高 程与隧道轴线高程相差约264m。采用间断取芯及 孔内电视等测试技术对钻孔围岩的岩性分布、节理 裂隙发育状况进行分析，并通过水平定向钻勘察孔 的孔内涌水对隧道施工中的涌水量进行预测。水平 钻孔轨迹及钻探过程如图7、图8所示。
图7 水平钻孔轨迹平面图
图8 水平钻孔孔内电视
最终，天山胜利隧道中导洞TBM于2021年12月6日顺利通过F7断层核心带，历时43d，比原定的施工计划提前了6.3个月。
3.3 物料运输技术
3.3.1 主洞物料运输方案
为充分发挥TBM快速掘进的优势，中导洞TBM采用连续皮带机+洞外转渣皮带机出渣，主洞全部物料和中导洞除出渣外物料均采用无轨运输。高峰 期保持6个掌子面同时施工，其中洞口端2个工作面 可通过主洞进行物料运输，其他4个工作面物料通 过1.6 km长的中导洞，而后转入已完成主洞进行运 输。这种方案可以充分利用洞口段已完成主洞作为 物料运输的通道，提高物料运输效率，总体物流运输 过程见图9。
图9 总体物流运输示意
3.3.2 TBM物料运输方案
（1）多功能胶轮车总体配置原则
考虑天山胜利隧道的TBM其他物料采用无轨运输，同时结合中导洞内车辆无法掉头等施工特点，选用多功能胶轮车MSV（图10）作为材料运输工具，可实现双头驾驶。为提高物料运输效率，多功能胶轮车配置时考虑喷射混凝土和其他材料（主要型材）运输车的通用，同时喷射混凝土和其他材料（主要型材）的车型能够满足1块仰拱预制块的运输要求。
图10 多功能胶轮车MSV
（2）多功能胶轮车尺寸和载重选择
结合工程运输需求，基于多功能胶轮车MSV的车辆特性，设计MSV的车辆总配置计划，见表3。各级围岩施工中，仰拱预制块配1辆DY45C运输车，混凝土配2辆DY30C运输车，其他物料配1辆DY30C运输车能够满足TBM日常掘进中材料运输需求。为消除车辆故障导致的施工不正常，备用1辆DY45C运输车、1辆DY30C运输车，需配置6辆MSV运输车。
表3 MSV车辆总配置计划
3.3.3 连续皮带机出渣
皮带运输系统的运输能力应满足TBM最大出渣量的需要。TBM开挖直径按8400mm计算，开挖断面积为54.3m2，按照最大掘进速度6m/h计算，每小时出渣325.80m³，岩石密度取2.7t/m³时，每小时最大出渣量约为879.66t，基于最大出渣量，皮带机选择宽度为914mm、输送能力为1000t/h的皮带机。
连续皮带机可以实现TBM快速出渣，进而保证 有效掘进时间。为了保证隧道空间利用率，悬挂 式连续皮带机逐渐为众多隧道采用。天山胜利隧道 连续皮带机采用悬挂式方案，皮带机断面及现场布 置如图11所示，其空间利用率高，不易与其他设施 布置发生冲突，且很大程度保证了隧洞内其他交通 设备的安全运行。同时，由于皮带机整体处于悬挂 状态，有一定的自由度，在转弯段或皮带机系统启动 和急停时，可起到一定的缓冲和自调的作用，极大程 度降低了皮带移位的概率。
图11悬挂式连续皮带机
根据出渣量计算，选择带宽914mm的连续皮带，满载截面积为0.096m2，皮带满载率为42.86%。 一般情况下，皮带的满载率只要不超过75%，就不会 发生掉渣的现象，同时导链每个吊点荷载仅为10kN， 单点受力较小，安全性较为可靠。最终确定连续皮 带机起重圆环吊链每隔4.50m布置一组（2根），吊点 锚杆采用ϕ25药卷锚杆，单个吊点计算荷载为10kN， Ⅲ级围岩段（含Ⅳ级非钢拱架段）锚杆设计长度为 2.0m，Ⅳ～Ⅴ级围岩段（不含Ⅳ级非钢拱架段）导链 直接连接在钢拱架上，可满足皮带机悬挂固定的受 力计算要求。
3.3.4物料运输技术要点
（1）中导洞直径仅为8.4m，皮带机、风管等布 置空间紧凑，无法满足同步衬砌的要求。而在二次 衬砌滞后的条件下，直径8.4mTBM隧道内可采用 双向行车。如图12所示，双向行车条件下，净空高 度与风管底部保持21.4cm的高度，满足最不利情况 下水泥混凝土罐车3.8m的限高要求。两侧净宽能 够满足最不利条件下水泥混凝土罐车3m的限宽要 求。综上所述，在二次衬砌滞后施工的条件下，皮带 机在中导洞正上方设置，直径8.4m的TBM中导断 面，160cm的仰拱高度能够满足施工期双向行车条 件下的净宽和净高要求。为满足双向通车的要求， 导洞采用初期支护加强的设计方案和二次衬砌滞后 施工的施工方案；
图12 中导洞断面布置
（2）连续皮带机优先设计“首尾”驱动，避免设置中间驱动对物料运输和TBM掘进的影响；
（3）尽快打通洞口施工段，减少物料运输车辆在中导洞内的行驶距离，充分利用洞口段已完成主洞作为物料运输的通道，提高物料运输效率；
（4）为提高隧道物料运输效率，对所有车辆采用智能交通调度系统进行信息化管理，通过电子显示屏或红绿灯设置对车辆流量进行管控或优化，对所有车辆设置优先等级，确保优先通行模式的车辆第一时间到达目的地，提高物料运输效率。
3.4 施工通风设计
天山胜利隧道采用巷道+压入式通风+射流风 机+掌子面综合除尘的通风方式，如图13、图14所 示。洞口端①、②号掌子面分别在左洞、右洞与中导 洞车通连通处各设置1组大功率压入式轴流风机， 以中导洞为巷道通过风管向洞口端左右洞钻爆法施 工掌子面压入新鲜风；以中导洞为巷道，在中导洞与 车行通道交叉处安装2组大功率轴流风机通过风管 向TBM、左洞、右洞新开辟4个掌子面压入新鲜风； 中导洞皮带机两侧分别敷设直径1.8m、2m的风管， ③、④、⑤、⑥号掌子面利用中导洞两侧敷设的风管 通过车行横洞分风的方式供风，风管交叉处设置“三 通”，“三通”两侧设置风门，根据掌子面的需风量大 小调节风门控制风量。在交叉洞室处(车行横洞)、 中导洞、主洞设置射流风机，对洞内污浊空气进行抽 排，掌子面爆破、出渣、喷浆施工采取水幕、集中除尘 车等辅助措施综合除尘。
图13 施工通风设计示意
图14 分风设计示意
现场针对通风效果进行风速监测（图15、图16），监测结果表明：
（1）中导洞内2组风机（距离洞口2.5km）送风后洞内形成负压，洞口和风机处压差约为200Pa，洞口新鲜风自然进入风机处。经现场监测，中导洞洞口风速为2m/s，洞内风速为1m/s，中导洞内空气质量良好。
（2）合理安排竖井工期，竖井贯通后第一时间打通联络风道，利用烟囱效应排除洞内污浊空气。经现场监测，井底风速约为3m/s，井口中心风速约为15m/s，排污风效果佳。
图15 风速监测
图16 中导洞通风巷道空气质量情况
3.5 公路隧道敞开式TBM施工技术
3.5.1 TBM施工流程
如图17所示，结合天山胜利隧道现场条件及工程需求，TBM构件进场后按照顺序摆放。机头架 （128.8 t）、刀盘（156.6 t）采用400 t履带吊同时辅助 220 t汽车吊进行吊装。每步进一个后配台车长度， 然后采用220t汽车吊依次组装1#~13#台车，采用滑 板式步进方式，最后整机步进至掌子面。当刀盘推 力超过岩石强度时，相邻同心圆沟槽间的岩石成片 剥落，形成石碴，剥落在掌子面底部的渣体被随刀盘 旋转的均布在刀盘上的铲斗、刮板收集到主机内的 皮带机上，再通过连续皮带机、洞外转载皮带机将渣 石转运至弃渣场。
图17 TBM组装
当TBM到达终点处停机后，整机回退20m设置TBM接收洞室，将主梁后端与1#桥架断开，通过双头车将1#桥架～13#台车运输至洞外拆解。在主机后方开挖50m拆机洞室,依次拆解主梁、TBM主机，具体的拆机过程如图18所示。
图18 TBM拆机示意
3.5.2 TBM组装场地布置及步进施工技术
大多隧道TBM掘进段与钻爆段交错布置，TBM 需以适当方式通过，即为“步进”，而在保证设备安全 的情况下快速步进是广大研究人员的研究重点之 一。天山胜利隧道洞口TBM场地填筑工作中， TBM主机与后配套之间存在较大的高差（1.47m）， 为此在主机刀盘组装区设计下沉式基础（图19）。 在TBM步进过程中，采用一种永临结合的新型步进 装置——门型薄壁式步进仰拱块（图20），后配套系 统支撑装置安装效率提高1倍，缩短TBM步进与掘 进的转换时间达2个月以上，显著提升转换工效。
图19 TBM下沉式基础设计平面图
图20 门型薄壁式步进仰拱块设计
3.5.3 三腔空腹式TBM仰拱块预制技术
为了确保TBM快速掘进，一般采用预制仰拱块 作为TBM行走轨道的基准面。当前国内敞开式 TBM预制仰拱块一般采用反向预制工艺，结构尺寸 为3.88 m×1.9 m×0.9 m，单块最大重量约为11 t。 而天山胜利隧道预制仰拱块单块重量约35t，结构 尺寸也较一般设计值更大（图21），因此天山胜利隧 道采用国内首创的三腔空腹薄壁式预制仰拱块，并 在国内首次采用正向预制工艺。通过优化模板设 计，应用Ca40引气混凝土、气动振捣器和智能蒸汽 养生等工艺，加快施工效率，缩短预制块养生周期， 将每套模板1个循环/3d缩短至1个循环/d，大幅提 高模板周转率，有效解决仰拱预制块外观问题，提升 了产品美观度和质量。
图21 国内首创三腔空腹薄壁式预制仰拱块
3.5.4 TBM压注式混凝土施工技术
为解决复杂地质环境下敞开式TBML1区围岩长时间裸露的问题，在TBM尾部开挖成形的隧道内安装钢模板，钢模板与岩壁之间形成空腔，端头设置堵头板，在TBM掘进的同时向空腔内以一定的压力持续压注混凝土形成一次衬砌支护结构，实现TBM盾尾的安全快速支护新技术。TBM压注式混凝土施工工法具有强度高、自动化程度高、环境污染小、外观平整度高等特点，TBM穿越破碎带区段采用压注式钢纤维混凝土支护模式，掘进安全性更高。
压注模式掘进下利用辅推油缸推进钢模进行掘 进，同时注入钢纤维混凝土。当一个行程（1.2m）完 成后，将尾部一环钢模拆除，拆除尾部钢模时利用两 根油缸将底部K型钢模顶出，利用主梁下方的吊机 将钢模运输至前部拼装区域，开始下一环的拼装工 作。当先期注入的压注混凝土凝固时间达到24h后 （30 MPa），利用辅推油缸推进钢模开始压注模式掘 进，利用21套钢模板循环往复向前掘进，压注式混 凝土工艺如图22所示。
图22 TBM压注式混凝土施工工艺示意
天山胜利隧道在服务隧道PK97+510～PK97+ 320.4段采用压注式混凝土工法施工，试验段隧道埋 深为80～150m，纵坡为1.0%的上坡，平曲线半径为 5 535 m。围岩主要为中风化花岗斑岩，Rc =43.2～ 57.6 MPa，围岩等级为Ⅳ级。试验段长度为189.6m， 折合158环（每环1.2 m），最大日进尺为10环。压 注式混凝土拆模后，共计布设监控量测断面11个， 沉降最大值为8.9mm，收敛最大值为7.6mm。混凝 土表面应力监测断面数据均呈稳定状态，曲线趋于 水平；衬砌与围岩接触压力监测数值已稳定，发展曲 线趋于水平，最大值为2.8MPa，衬砌结构安全可靠。
3.5.5 TBM安全快速施工技术要点
（1）TBM配备超前钻功能，根据超前地质预报情况对掌子面前方破碎、富水围岩提前进行超前加固、排水等，确保TBM施工安全；
（2）主驱动采用电液混合驱动技术，设计大推力、大扭矩，提高脱困能力；
（3）TBM设计有扩挖功能，扩挖时结合驱动抬升功能,通过边刀加垫块将刀具外移，扩挖顶部空间，预防因围岩收敛严重而发生卡机事故；
（4）设计钢筋排功能和高效的清渣系统；
（5）敞开式TBM对软弱围岩等不良地质适应性差，加强隧道超前地质预报，引入微震监测、直流电法、超长定向水平钻等地质预报新技术，提前制定应对措施，减少岩爆、突涌水等施工风险；
（6）每日掘进数据由TBM主司机填写，技术员汇总整理，形成每日掘进分析报表，与工序目标时间表进行对比，对超出目标时间的工序查找原因，并及时纠偏，提高掘进工效；
（7）在TBM施工方面坚持“动态设计、动态施工”原则，根据盾尾揭示围岩地质变化，动态调整设计支护参数和施工方案，确保隧道施工安全。
3.6 深大竖井施工技术
3.6.1 深大竖井地面预注浆施工技术
竖井施工作业工序具有单一性，且安全措施要 求高，建井期间常采用地面超前预注浆加固井圈范 围。为解决穿越富水带的难题，创新采用地面 预注浆技术，在竖井井身掘进之前，在其周围布置8 个钻孔（图23、图24）。一开孔段（直孔固管段）深度 为0～20 m，钻孔形式为直孔，孔径ϕ311mm，钻进 至完整基岩以下2m，下放ϕ244.5mm的一开套管， 防止塌孔。二开孔段（斜孔固管段）深度为20～105m， 钻孔形式为定向斜孔，孔径ϕ215.9mm，钻进至岩帽 段顶部，下放ϕ177.8mm套管并用水泥浆液固管，确保注浆时不漏浆液能升压为原则。三开孔段（注浆 段）深度为105～350m，钻孔形式为直孔，孔径为ϕ 152 mm。其中105～140m为岩帽段，防止下部含水 层注浆时浆液冒出；140～350m为注浆段，对主要 含水层进行注浆封堵。探注段为下延一个注浆孔至 530 m，探查350～530m段大理岩富水性情况。8个 钻孔分两序孔在地面对井身基岩裂隙含水层进行注 浆，在井身周围形成一定厚度的注浆封水帷幕，达到 堵水目的。
图23 注浆孔位布置
图24 注浆效果示意
采用雪姆车载钻机进行钻孔，钻孔采用正循环 回转钻进的方式。为节约建井工期，采用S形注浆 孔钻孔设计，一开、二开为固管段，三开为注浆段（含 岩帽段）。采用下行式分段注浆，岩帽段采用单液水 泥浆，注浆段采用黏土水泥浆液。每一个注浆段高 经过钻孔→清孔→压水试验→注浆→压水试验等工 序完成后再进行下一个段高的注浆，往复循环注浆 至设计孔深。待最后一个段高注浆完成后扫孔至孔底，整孔进行压水试验、跨孔声波检测、跨孔电阻率变化检测、钻孔视频检测，检验注浆效果，地面注浆设计如图25、图26所示。
图25 地面注浆柱状图
图26 注浆帷幕设计
基于既定深大竖井注浆技术方案，2021年10月5日，天山胜利隧道4-1井筒地面预注浆施工完成，工期3个月；2022年2月10日4-2井筒地面预注浆施工完成，工期4个月。竖井掘进后对每模进行涌水量观测，4-1井筒最大涌水量为9.9m³/h，最小涌水量为3.1m3/h；4-2井筒最大涌水量为7m³/h，最小涌水量为2.67m3/h，满足施工需要，确保了竖井顺利掘进。
3.6.2 深大竖井短掘短衬施工技术
已有学者对乌鞘岭隧道芨芨沟竖井采用短段掘 砌混合作业法的进度、安全情况进行研究，认为短段 掘砌作业法是适合竖井快速施工的作业方法。天 山胜利隧道深大竖井采用短掘短衬技术，选用Ⅵ型 井架凿井，井身开挖采用8臂伞钻打眼和5.2m中深 孔光面爆破，中心回转抓岩机（图27）配合CX60型 小型挖掘机出渣清底，2台提升机提升吊桶出渣，配 备2个座钩式翻渣机进行自动翻渣，通过渣石溜槽 装置渣石落地后装载机配合自卸汽车出渣并运输至 弃渣场。竖井一次衬砌为Ca45模筑混凝土，采用 4.0 m高液压可伸缩式整体钢模板，一次衬砌混凝土 通过2.4m³的底卸式吊桶下放至井内吊盘顶部中央 料仓内，经过10个溜灰孔溜入下层盘，经过下层盘 溜槽入模，并由人工振捣，直至浇筑完成，一掘一衬， 往复循环，竖井施工工艺流程见图28。
图27 中心回转抓岩机
图28 竖井施工工艺流程图
具体实施过程中，竖井均采用专业化、机械化凿 井设备，正井法“短掘短衬”施工工艺，每段高循环掘 进完成，快速进行工序转换，成井效率高，Ⅴ级围岩 月平均进尺为72m，Ⅳ级围岩月平均进尺为76.8m， Ⅲ级围岩月平均进尺为81.6m。井身一次衬模筑混 凝土紧跟掌子面，对不良地层及开挖裸露岩壁实施 快速封闭，形成一个圈形的拱型加固圈，提高了开挖 岩壁的承压能力和稳定，安全风险低。
4 结 论
本文通过对世界最长高速公路隧道——天山胜利隧道的施工组织、物料运输、施工通风等施工关键技术进行研究，提出了适合天山胜利隧道的施工组织、无轨物料运输、三腔空腹式结构TBM仰拱块、洞顶正上方悬挂式连续皮带机、多工作面施工通风等新技术、新工艺、新设备，为工程顺利建设提供了坚实基础，也为同类工程提供了可复制经验：
（1）乌尉高速天山胜利隧道采用中导洞TBM法+双主洞钻爆法联合施工技术，并针对交叉洞室的爆破开挖提出浅孔松动控制爆破技术和下上台阶分部开挖法技术，有效保证横通道的安全高效施工，进而实现“长隧超短打”，将工期从传统斜井辅助施工的72个月缩短到52个月，工期缩减率达27.8%。
（2）隧道主洞及中导洞除出渣外实现超长三洞隧道的无轨物料运输，同时TBM物料运输选用多功能胶轮车（MSV），可实现双头驾驶且优化配置载重参数，进而提升物料运输效率；针对皮带机出渣提出洞顶正上方导链悬挂式连续皮带机方案，兼具缓冲、自调的同时有效提升洞内空间利用率。
（3）天山胜利隧道采用压入式+巷道式混合通风方案，提出竖井辅助平行中导洞超前双主洞的巷道式通风方法，辅以综合除尘技术，监测得到中导洞洞口风速为2m/s，洞内风速为1m/s，空气质量良好；竖井井底风速为3m/s，井口中心风速为15m/s，排污风效果佳。
（4）针对深埋长大隧道TBM施工工艺，天山胜利隧道采用门型步进仰拱块的新型步进装置，缩短TBM步进与掘进转换时长超2个月，显著提升转换工效；采用国内首创的三腔空腹薄壁式预制仰拱块针对性解决仰拱块外观及质量缺陷；研究的TBM压注式混凝土施工工艺在保障混凝土成型质量的同时提升掘进效率。
（5）针对深大竖井施工，天山胜利隧道设计S型注浆孔，采用下行式分段注浆方式保证注浆效果，同时通过“一掘一衬”的混合作业法有效提高竖井“短掘短衬”施工的快速连续性。
摘自《现代隧道技术》