近年來，隨著西部大開發(fā)和“一帶一路”倡議的加速實施，我國交通建設(shè)迅猛發(fā)展，隧道和地下工程被廣泛運用于交通物流、水利水電、資源存儲等多個領(lǐng)域。截至2020年底，中國鐵路營業(yè)里程達(dá)14.63萬km。其中，投入運營的鐵路隧道16798座，總長19630km；已投入運營的高速鐵路總長3.79萬km，共建成高速鐵路隧道3631座，總長6003km。近5年來每年新增運營公路隧道皆在1000km以上。我國隧道數(shù)量、長度已經(jīng)位居世界第一，成為世界上隧道最多、最復(fù)雜、發(fā)展最快的國家。隨著隧道建設(shè)的高速發(fā)展，隧道施工正朝著地質(zhì)條件更復(fù)雜、埋深更大、洞線更長的方向發(fā)展。
　　我國土地遼闊，地形條件和氣候條件復(fù)雜，在隧道和地下工程建設(shè)過程中，各類工程地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，諸如塌方、巖爆、突水突泥、瓦斯突出和爆炸等。其中，突涌水災(zāi)害約占災(zāi)害總數(shù)的40%，是最常見的災(zāi)害之一。突涌水災(zāi)害不但造成經(jīng)濟損失，同時可能導(dǎo)致施工人員傷亡，且伴有大量次生災(zāi)害，例如塌方、地表塌陷以及水資源枯竭等。隧道突涌水成因復(fù)雜，富水隧道施工環(huán)境也越來越復(fù)雜，受目前的研究水平所限，突涌水災(zāi)害層出不窮。因此，研究富水隧道施工中突涌水災(zāi)害發(fā)生機理，探索有效的防治措施，是隧道工程界亟待解決的難題。
　　本書針對富水隧道安全快速建設(shè)問題，從富水隧道圍巖分級和施工穩(wěn)定性、滲流理論出發(fā)，綜合采用理論分析、數(shù)值模擬、模型試驗等方法，研究富水隧道突水災(zāi)變演化機理，同時探究施工過程中防排水、注漿支護、通風(fēng)以及施工組織設(shè)計關(guān)鍵問題。結(jié)合京張高鐵正盤臺隧道工程施工案例，較為系統(tǒng)地歸納總結(jié)了富水隧道設(shè)計與建造關(guān)鍵技術(shù)。
　　本書共分為九章。第1章對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行綜述，并指出存在的問題。第2章研究富水隧道滲流理論，揭示超前鉆孔出水流量與前方破碎帶水體高度之間的相關(guān)關(guān)系。第3章探究新的圍巖分級方法，并對富水隧道施工過程中圍巖穩(wěn)定性進行分析。第4章系統(tǒng)地介紹富水隧道支護結(jié)構(gòu)、防排水等結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案。第5章通過模型試驗和數(shù)值模擬研究隧道突涌水機制，并分析隧道突水的主控因素。第6章分析注漿圈厚度和排水流量對隧道襯砌的影響，提出了富水?dāng)鄬悠扑閹ё�漿施工工藝。第7章重點對正盤臺隧道通風(fēng)方案進行優(yōu)化。第8章介紹隧道施工組織設(shè)計的目標(biāo)、組成部分及其內(nèi)容，重點闡述對正盤臺隧道進行動態(tài)調(diào)整的施工組織設(shè)計方案。第9章以正盤臺隧道1號斜井突水為例，分析了處置涌水段案例的方案與技術(shù)。
　　本書編著過程中，主要依托京張高鐵正盤臺隧道的設(shè)計與施工資料和作者近年研究成果，同時參考借鑒大量國內(nèi)外學(xué)者的著作、文獻資料，以及類似工程的設(shè)計、施工、治理、管理經(jīng)驗等，在此一并表示衷心的感謝。
　　本書是鐵路隧道設(shè)計技術(shù)的最新研究成果，內(nèi)容豐富，創(chuàng)新點多，理論性強，實用性高，可供相關(guān)工程技術(shù)人員與大專院校師生參考使用；同時，本書研究內(nèi)容還能夠為相關(guān)領(lǐng)域設(shè)計人員提供有益的理論支持和技術(shù)幫助。
　　參加本書編寫的主要有中國國家鐵路集團有限公司、中國鐵路經(jīng)濟規(guī)劃研究院有限公司、京張城際鐵路有限公司、川藏鐵路有限公司、北京交通大學(xué)、中鐵隧道局集團有限公司、西南交通大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、山東大學(xué)、石家莊鐵道大學(xué)、河北建工學(xué)院、南昌交通學(xué)院、山東省地礦工程勘察院等單位。
　　隨著隧道工程的發(fā)展，今后施工過程中遇到的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)環(huán)境將會越來越復(fù)雜，突涌水災(zāi)害由于其難以預(yù)測、破壞性強等特點，對于其預(yù)測預(yù)警與防治成果的適用性仍需要大量深入的研究，許多問題有待進一步深入探索。由于作者水平有限，書中難免存在不足及疏漏之處，懇請各位專家、讀者批評指正。