1 研究现状
随着我国交通建设事业的蓬勃发展，隧道建设规模越来越大，隧道施工过程中围岩稳定性问题更加突出，塌方事故在隧道施工过程中时有发生，已成为隧道施工过程中的一个重要安全隐患。
在隧道塌方机制研究方面，汪波等分析了地质结构对浅埋隧道塌方的影响机制，研究了地下水对隧道跨越断层段围岩稳定性的作用效应，得到围岩自稳能力差及地下水对岩体的软化作用是隧道发生变形破坏的主要诱因［1］等结论。在隧道塌方处治措施研究方面，李生杰等针对高速公路隧道穿越F4断层破碎带发生的塌方事故提出了相应的工程对策［2］，杨金虎等从监控量测的角度提出了隧道穿越断层破碎带的开挖支护技术以及根据板岩的层状特性提出了预防板岩隧道塌方的关键措施［3-4］。
其中，Vi1是上一级变换器的输入，Vo2是下一级变换器的输出，Tm=Zo/Zi为前级输出阻抗与后级输入阻抗之比，Middle Brook指出，可以按阻抗比Tm是否满足奈奎斯特判据来判定系统的稳定性[9-10]，且通过确保全频段内|Zo|均远小于|Zi|，可解除电源侧与载荷的耦合关系，确保级联系统的稳定性。
图1 隧道右线断面
综上所述，国内外关于隧道塌方机制的研究侧重于从力学的角度分析隧道塌方的形成机制，相对地质方面的分析较少；在隧道塌方处治措施方面，大多依赖于施工经验。实际上，从地质的角度来分析隧道塌方的成因机制，再根据施工经验提出相应的工程对策，会使治理措施更具有针对性和实效性。根据高速公路某隧道塌方情况，先从地质条件状况进行分析，然后根据隧道塌方状况，采取应急处理措施。
图2 隧道左线断面
2 概况
2.1 工程概况
该隧道设计起讫桩号左线ZK100+555—ZK101+105，全长550 m，右线YK100+555—YK101+115，全长560 m。该隧道为分离式双线隧道，测设线间距为21.8～29.5 m，洞门均为端墙式。隧道左线平曲线类型及半径依次为：R-∞，A-900，R-2 700；右线平曲线类型及半径依次为：R-∞，A-870，R-2 600。隧道采用单向坡，左线纵坡为-0.928%/550；右线纵坡依次为-0.946%/545 m、-1.800%/15。
隧道位于沟谷斜坡-低山地貌区，右侧存在两个鱼塘，区内最高标高在YK100+750里程处，高430.6 m，最低标高在隧道右线出口处，高351.5 m，相对高差79.1 m。隧道进出口端山坡坡度较陡，一般20°～45°，植被发育。
为得出9种轨迹中的最优轨迹，对最优参数轨迹进行20次实验，然后以3σ原则清除粗大误差，最后计算均值作为真实值的估计。本文提出了两种不同的能耗指标，现利用这两种能耗指标对9种轨迹分别进行比较(如表2)，选出不同能耗指标下的最优轨迹。
2.2 地质特性及围岩等级划分
隧道围岩划分为IV、V两级，隧道围岩分级及分段情况见表1、表2。
表1 隧道左线围岩分级
里程 工程地质概述 ［BQ］ 围岩级别 长度ZK100+560—ZK100+640进口段，隧道浅埋，围岩主要为粉质粘土和全、强风化岩，局部中风化土质松散，岩质软裂隙发育岩石风化变质作用强遇水易软化，地形坡度和岩面坡度陡，自稳性差。地下水主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，水量较小，雨季水量较大，开挖易变形坍塌，有渗漏水现象。V 80 ZK100+640—ZK100+840围岩主要为中风化石英砂岩，裂隙较发育，局部夹强风化岩岩质稍硬自稳性较好。地下水主要为基岩裂隙水，水量较小，雨季水量稍大，隧道开挖无支护时顶板和侧壁易坍塌，有渗漏水现象。252.5IV 265 ZK100+840—ZK101+105出口段，隧道浅埋，围岩主要为粉质黏土和全、强风化层中，土质较软，岩质软，岩石风化强烈，遇水易软化，自稳性差。地下水主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，雨季水量较大，开挖易变形坍塌，有渗漏水现象。V 265
表2 隧道右线围岩分级
里程 工程地质概述 ［BQ］ 围岩级别 长度YK100+555— YK100+640 YK100+640—YK100+840进口段，隧道浅埋，围岩主要为粉质黏土和全、强风化层中，局部中风化，土质松散，裂隙发育，岩石风化变质作用强，遇水易软化，地形坡度和岩面坡度陡，自稳性差。地下水主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，水量较小，雨季水量较大，开挖易变形坍塌，有渗漏水现象。围岩主要为中风化花岗岩，裂隙较发育，局部夹强风化岩，岩质稍硬，自稳性较好。地下水主要为基岩裂隙水，水量较小，雨季水量稍大，隧道开挖无支护时顶板和侧壁易坍塌，有渗漏水现象。V 252.5 IV 200 YK100+840—YK101+115出口段，围岩主要为粉质黏土和全、强风化层中，土质较软，岩质软，岩石风化强烈，遇水易软化，自稳性差。地下水主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，雨季水量较大，开挖易变形坍塌，有渗漏水现象。V 275
2.3 洞口地质概况
2.3.1 隧道进口地质条件
进口位于一近北东向斜坡上，上覆粉质黏土层厚1.30～8.00 m，强风化岩厚度较大，厚度12.4～16.9 m，中风化岩厚度大，斜坡自然坡度20～40°。岩层产状21°∠25°；洞口岩石裂隙发育，岩体极为破碎，完整性差，围岩分级为V级，成洞条件差，围岩易坍塌，处理不当可能出现大体积坍塌及冒顶，进口边坡为顺向坡，不利于边坡稳定。
松散层薄，透水性好，但所处位置较高，含水有限，基岩含风化裂隙水，但含水微弱、水量贫乏，且斜坡之上径排条件较好，地下水对洞口稳定性影响较小；应注意暴雨期间地表面流对洞口的冲刷破坏作用。
2.3.2 隧道出口地质条件
通过表2对比显示，双氧水脱硫在脱硫效率、项目投资上与氨法脱硫和半干法脱硫相当，双氧水法脱硫并制备硫酸铝的工艺在副产品价格、预防二次污染、设备维护上具有一定优势，特别在资源综合利用上可以处理电解铝生产过程产生的危险废物铝灰，变废为宝，生产具有较高经济价值的硫酸铝。
出口位于近东南向斜坡上，上覆残坡积物粉质粘土，角砾土层厚0.50～5.60 m，斜坡自然坡度20～45°。岩层产状320°∠41°。洞口岩石裂隙发育，岩体较破碎，完整性差，围岩分级为V级，成洞条件差，围岩易坍塌，处理不当可能出现大体积坍塌及冒顶，左线出口部位在右侧形成开挖路堑边坡为斜交逆向坡，坡度较陡。
松散层薄，透水性好，但所处位置较高，位于地下水之上，含水有限，基岩含风化裂隙水，但含水微弱、水量贫乏，且斜坡之上径排条件较好，地下水对洞口稳定性影响较小；暴雨期间地表面流对洞口有冲刷破坏作用。
3 原因分析及处理措施
3.1 塌方及应急处理措施
3.1.1 YK100+595处塌方
右洞左导洞上台阶（接近管棚末端）进行开挖时，出现掌子面掉块，掌子面前方拱顶出现局部坍塌，塌腔体积约50 m3，塌方里程桩号为YK100+595。
有能力单独开发项目的业主大多是项目资源丰富、实力雄厚的集团公司，它们往往成立诸如碳资产公司这样的子公司专门进行CDM项目的开发工作，相当于一个咨询公司在单独运作项目。
应急处理方案：塌方影响区5 m范围增设钢拱架临时支撑加固，10 m范围增设径向锚管注浆，塌腔内挂网喷射混凝土30 cm，施做2 m厚C30混凝土护拱，护拱内设I20 a型工字钢并挂网，间距50 cm，塌腔内预埋三根泵送管，填充C25混凝土密实，目前塌方段已处理完成，监控量测数据显示塌方附近初期支护稳定。
截割断面由掘进机截割头的旋转和截割臂的上、下、左、右摆动形成。为了便于计算，以截割臂在水平位置为基准位置，即截割臂的抬升角为-90°，以截割臂在掘进机中轴线位置为基准位置，即截割臂的回转角为0°，如图1所示。悬臂式掘进机可视化辅助截割系统中，以截割臂的回转角γ和抬升角θ作为判断掘进机截割头在截割断面位置的依据[5-6]。
3.1.2 YK100+596—YK100+614段塌方
距掌子面约4 m右导洞拱顶塌方将中隔墙钢拱架顶部向左侧断裂垮塌，中隔墙断裂长度约3.6 m，后分拱顶发生第二次坍塌，塌方导致隧道顶部覆盖层沉陷冒顶，冒顶范围约8 m×9 m，周围伴随6条宽度1～2 cm、长度0.5～2 m裂缝，见图3。应急处理方案：立即在洞口及地表塌陷区域设置警戒线并设专人看守，对地表塌陷区域采用彩条布覆盖，并在塌陷四周开挖截水沟。待塌方稳定后对洞内回填洞渣、喷射混凝土进行封闭。
图3 隧道塌方
3.2 原因分析
（1）隧道塌方段埋深24 m，V级围岩，设计衬砌类型为Va级，地质岩性为粉质粘土及全风化石英砂岩，岩体松散、自稳力极差，裂隙发育。（2）隧道右侧31 m处有一个约7亩水库水深3～6 m。（3）近段时间连续降雨，地表覆盖层土质含水量高，裂隙水饱满，隧道左侧山沟处埋深浅、存在偏压。
3.3 存在问题的处理建议
（1）右线进口YK100+596—YK100+614段拱顶塌方处理方案：①洞内采用Φ108 mm管棚（长度建议9～12 m，搭接长度建议5 m）（内增设钢筋笼）注浆加固。塌方段使用I25工字钢支撑，纵向间距0.5 m。②洞内塌腔泵送混凝土回填，地表采用Φ50 mm小导管注浆加固。③右洞左侧偏压处（YK100+555—620）采用0133钢管（内增设钢筋笼）注浆加固（钢管纵向间距1 m，横向间距0.5 m，宽度3 m），钢管打入硬质岩层5 m。钢管采用Φ28钢筋连接，桩顶浇筑厚度1.5 mC25砼形成整体。
（2）右线进口右侧水库处理方案：隧道进口段右洞右侧31 m处存在一水库（鱼塘），储水量较大，水面高程为382.10 m，而隧道洞内开挖仰拱底标高在363～364 m之间；水位和洞底高差约19 m；水位到洞顶高差约8.5 m，将鱼塘区域征地后放水填平，填平顶面完善排水系统，见图4。
图4 进口右线与鱼塘平面布置剖面
4 结语
在隧道施工时一旦发生塌方问题，处理起来相当困难，如果未找准病因，简单地采用常规的处治措施，会酿成重大安全事故，因此，需综合地质条件状况与隧道塌方状况进行分析，采取应急措施后，进一步分析原因，从源头上解决问题，避免造成重大事故。
电动汽车充电模式可以分为及集中充电模式和离散型充电模式，我国当前家庭电动汽车充电桩较少，且充电时间较长，无法满足车主着急用车的需求，大部分车主选择公共充电桩进行充电或采用集中型充电模式，本文主要是对采取集中型充电方式的电动汽车建立一天之内电动汽车充电负荷的数学模型，进行滚动预测。
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