为了缓解新疆水资源短缺的现状,在对从通天河调水入疆、南水北调西线工程和从雅鲁藏布江调水入疆的分析和讨论的基础上,首次提出了每年从怒江调水60×10~8m~3入疆的调水方案,而怒江调水入疆工程中超长输水隧洞的施工是整个调水工程的控制性工程,输水隧洞不仅要穿越扎曲、通天河和楚玛尔河等较大河流,还要穿越唐古拉山和昆仑山等较大山脉,沿线的水文地质条件复杂,采用TBM施工时,要解决TBM在不同复杂地质条件下的超前地质预报和长距离通风问题,此外,输水隧洞尾部的深斜井位于海拔3000m以上,深斜井的施工和出渣也是调水工程中需要解决的难点之一。本文主要研究内容和得到的主要结论如下:(1)通过规划怒江调水入疆工程的调水路线和工程规模,初步设计主要建筑物的结构及尺寸,估算工程投资,证明了从怒江调水入疆工程在技术上和经济上是可行的,与从通天河调水入疆和从雅鲁藏布江调水入疆相比,从怒江调水入疆既避免了与南水北调西线工程的调水矛盾,也降低了调水工程的施工难度和风险,是一个可行性较高的调水方案。(2)为了加快输水隧洞的开挖速度和确保开挖质量,根据输水隧洞距离长、埋深大的工程特点,输水隧洞选用双护盾TBM进行开挖;由于TBM在不进行大修的情况下最大可掘进25km,大修后掘进总长可达30km,因此,根据TBM的使用寿命和施工时的出渣要求,开挖8条支洞将长492km的输水隧洞分为9个施工段,支洞之间的间隔为55km,其中1#支洞距离输水隧洞的进口56km,8#支洞距离输水隧洞的出口51km。(3)为了确保输水隧洞穿越复杂地质条件段时的施工安全,应重点对TBM施工前方120m内岩层的水文地质情况进行超前地质预报,并根据不同的地质条件,采取不同的预报方法,TBM遇到围岩中含水量较大时,在TBM前方120m的范围内,由远及近分别采用地质分析法、TEM法和BEAM法进行超前地质预报;TBM遇到断层破碎带时,在TBM前方120m的范围内,由远及近分别采用TSP法、地质分析法和地质雷达法进行超前地质预报。(4)根据输水隧洞的通风特点,并结合不同通风方式的优缺点,输水隧洞采用压入式通风,最大通风长度设计为12km,开挖22个竖井将全长492km的输水隧洞共分为23个通风段,输水隧洞施工时洞内的最大需风量为3168.9m~3/min。输水隧洞尾部深斜井的总长为522m,倾角为50°,斜井分上、下2段进行施工,上、下井段之间用平洞进行衔接,其中上井段和下井段的长均为261m,深斜井的出渣采用自上而下的导井-扩挖法进行施工。(5)导井的倾角,石渣含水率和石渣级配对导井出渣率的影响显著性的大小顺序为:导井的倾角>石渣含水率>石渣级配。在石渣级配不变的情况下,导井的临界倾角随着石渣含水率的增大而不断减小,在石渣含水率不变的情况下,导井的临界倾角随着石渣直径的增大先减小后增大。在石渣含水率为1%,石渣级配为Ⅴ的条件下,导井在出渣的过程中不发生堵井的最大临界倾角为48°。