從土木工程的發(fā)展史來看,19世紀是長大橋梁發(fā)展的時代,20世紀是高層建筑發(fā)展的時代,21世紀將是長大隧道工程發(fā)展、大力開發(fā)利用地下空間的時代,隧道工程和地下工程在國民經濟建設中發(fā)揮著越來越重要的作用。隧道在山嶺地區(qū)可用做克服地形或高程障礙,縮短里程,改善線形,提高車速,節(jié)省時間,減少對植被的破壞,保護生態(tài)環(huán)境,同時可避免落石、坍方、雪崩等危害;在城市建設中可減少用地,構成立體交叉,解決交叉路口的擁擠堵塞,疏導交通;在江河、海峽、港灣地區(qū),不影響水路通航;許多水電工程需修建大規(guī)模的隧洞工程用于引水發(fā)電。在經濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略中,隧道與地下工程將占據重要地位,其規(guī)模將日益壯大。
隧道工程是一項隱蔽工程,前方的地質情況變化多樣,經常會遇到斷層、破碎帶、暗河、溶洞等不良地質體,而導致塌方、涌水和突水、巖溶塌 陷、洞體縮徑、山體變形和泥石流、巖爆及大變形等地質災害發(fā)生。這些災害的發(fā)生導致設備損壞、人員傷亡,影響施工進度,甚至導致整個工程的失敗,造成嚴重的經濟損失。如日本于1984 -1997 年間在隧道施工中死亡220人,其中因崩塌死亡的占26%。在日本的青函隧道(53. 8km)施工過程中遇到 115200m3/d的突水,共死亡34人、傷殘1300 余人,經過5個多月的工程處置措施才控制住隧道突水,總工期比預期推遲十年之久。意大利和瑞士之間的勒奇 山隧道( 14. 6km)施工過程中因坍塌死亡25人。
我國川黔線涼風埡隧道(4. 3km)因圍巖遇水膨脹導致拱頂大量塌方,壓裂拱圈和邊墻,推遲工程達半年之久。成昆線紅廟隧道因大量涌水和嚴重塌方被迫改線。成昆線沙木拉達隧道(6. 4km)曾發(fā)生52000m3/d的多次突水,造成停工 32天,通車后嚴重漏水,多年的整治耗資近千萬元。
“快速施工是我國21世紀隧道修建的主攻方向,消除施工中的地質災害是快速施工的關鍵,而要消除隧道施工中的地質災害,關鍵是要加強施工地質工作,其中主要就是地質災害預測預報工作。”在隧道施工前對地質情況的了解對于隧道建設有十分重要的作用,圍巖工程地質、水文地質條件、可能變形破壞模式、規(guī)模和自穩(wěn)時間的正確預報和判斷,是快速施工的關鍵。