大跨度地下工程设计与施工

摘要

本文对大型隧道、地铁车站、地下车库、地下礼堂等大跨度地下结构科学设计和优化施工,提出了一系列经过实践检验的新理念、新方法、新构件、新结构、新工艺,具有显著社会、环境、经济效益,可供大跨度地下结构设计与施工的参考、验证和应用.“围岩稳定及隧道衬砌设计全能系统”是“隧道及地下洞室智能优化系统”升级程序，它能计算围岩稳定的空间和围岩稳定的大致时间。证实了隧道随着地下空间减小，围岩压力亦相应减小，而围岩承载力增大，从而使围岩自稳性能增加的规律。进行技术、经济比较，优选承载主体，是保证隧道及地下工程安全、实现可靠和经济设计的重要一环。岩衬合理受力是利用减小偏心距办法使拱形受力优化，发挥围岩和衬砌抗压优势，达到既减少投资又提高总体承载能力的目的。理论与实践均可证明：无衬砌洞室的围岩承载拱是按照传力最直接、能充分发挥其抗压优势的优化拱形工作的，是不以人们主观意志转移的。那么，衬砌拱形只有与围岩承载拱密合，才能消除中间松动带，实现共同承载。所以，仅强调衬砌与围岩大面积牢固接触是不够的，还需使衬砌与围岩承载拱大面积牢固接触，而不是衬砌与中间松动带牢固接触。对于隧道支护，一方面主张喷锚支护要及时，另方面主张二次衬砌要适当滞后。大量实测表明：围岩压力随其暴露空间大小和时间而变，当隧道断面尺寸、形状确定后，围岩压力主要随着其进尺长短变化，进尺长短决定于掌子面到支护起点距离，而不是适当支护刚度和支护时间。