隧道與地下工程支護預制技術研究與發展

劉慶

（鄭州工業應用技術學院　河南省　新鄭市　451100）

隧道與地下工程支護預制技術研究與發展

劉慶

（鄭州工業應用技術學院河南省新鄭市451100）

從當前來看，世界上有許多國家將技術發展的衡量標準設定為構件的預制化，參考我國當前隧道與地下工程支護預制技術發展的情況，探索當前該方面存在的一些不足提出了隧道與地下工程預制技術在隧道與地下工程臨時支護預制、隧道初期支護結構預制、地鐵車站地下連續墻全預制、隧道工程二襯預制和隧道工程拱架預制等領域的發展，期望推動隧道與地下工程施工發展的工業化、標準化和預制化。

隧道；地下工程；支護預制技術；發展

1　發展預制技術的主要優勢

從當前的發展現狀來看，構件的預制化是發展的必然，構件預制化會大幅度縮減修建的時間，節省成本并很好的保證工程的質量。所以，根據當前形勢來看，深入研究隧道與地下工程支護預制技術是非常有必要的，發展預制技術會大大提高經濟效益，為技術方面的發展帶來巨大收益，因為預制技術會盡可能的節省工程的時間，構件的預制化會切實的保證結構的性能和指標都在標準范圍之內，同時構件預制化還會將原本在現場澆筑混凝土存在的許多缺點和不足進行改善，從而有效的將地下工程工廠化的施工能力與水平進行大幅度的提升，特別是在隧道與地下工程在工程建設的環境方面都得到了很好的改善，同時還大大的節約了工程建設的成本，這無疑與我國提出的綠色環保是一致的，滿足了規定和基本要求。

分析國際上其他國家在發展預制方面的情況，主要是在兩個方面發展隧道與地下工程預制技術的：①將其中的某些部分實施預制技術；②在整體上實施預制技術，主要是將預制技術實施于利用盾構法所開展的工程中。

2　我國發展隧道與地下工程預制技術發展現狀

從國內隧道與地下工程預制技術發展來看，預制技術主要應用在盾構法修建的工程中，雖然在公路隧道、鐵路隧道以及圓形結構當中也有很多使用的例子，但是在裝配式當中所研究的程度和使用的實際例子卻少之又少。

2.1工程隧道

從某些應用預制技術的研究中我們可以看到，我國在秦嶺的工線隧道中就對該項技術進行了充分的使用，這使得所施工的隧道大大的提高了使用的安全性，延長了使用壽命。針對廣州地鐵中矩形裝配式襯砌施工的工藝和相關的設計，劉惠敏進行了詳細的研究。

2.2運營隧道

預制技術也應用于許多運營隧道之中，用其加固隧道的襯砌。其中，在地下鐵道明挖區間隧道襯砌結構中運用預制技術方面，相關專家王明年進行了研究和探索，對三種結構形式即曲墻拱形結構、直墻拱形結構與矩形結構都進行了詳細的構建劃分，同時還研究了接頭的剛度與位置對于結構受力的影響力如何。裝配式還應用于廣東上小洞水庫改建的輸水涵中，在這之中采用了馬蹄形的無壓隧道的結構，這種結構的使用無論是對技術上還是經濟方面都帶來了客觀的效益。李圍針對城市雙車道公路的盾構隧道現狀進行了研究，最后在成都火車北站北延線公路隧道工程中應用了他所創造的9等分管片襯砌結構。

從上文的描述來看，我國在隧道與地下工程預制技術的研究層次和深度都較淺，即便我國在研究地鐵區間的裝配式結構方面取得了一定的成果，但是對于地鐵車站或者地鐵的配套設施在裝配式結構上的研究都還不是和成熟，只能算是剛剛起步。與研究地上裝配式的建筑相比，地下工程在裝配式結構方面的研究、相關的設計、理論和規范等方面都存在一定的不足。

因為地下工程在本質上具有較大的難度，復雜程度也較高，所以在地下工程的建設中是不能完全應用地上工程的相關理論的。我國在隧道與地下工程裝配式結構方面的發展情況不盡人意，所以對于我國的相關方面來說，工作重點就是加大對隧道與地下工程裝配式相關理論的研究力度。就當前來看，我國在該方面的相關理論均尚不成熟，特別是在計算理論方面，此外，無論是在國內還是在國外對于該方面的研究都不多，尤其是對于防水技術的研究才剛剛起步，同時在地下工程中抗震方面的研究也十分不足。

3　隧道與地下工程支護預制技術的發展

目前，在盾構法施工歲到中經常會使用到隧道及地下工程支護預制技術，同時主要應用在地下的工程中，例如：跨江跨海隧道、引水隧道、政府設施的管道、地下交通等方面。雖說預制技術無論是在技術還是經濟方面都會帶來不小的效益，但是在礦山法修建隧道和地下工程中卻是通常很少會應用到預制技術。

當前，我國的礦山法施工隧道在所有隧道之中所占的比重較大，但是相關方面的臨時支護預制技術在研究方面并沒有什么實際成果，從目前來看，要想拆掉一個臨時的支護結構是具有較大難度的且十分復雜，不僅會嚴重浪費材料，同時拆掉臨時的支護結構還會破壞原先在結構上的平衡性，因為會經常使用到應力的轉換、重新分布以及分散等，所以稍有不慎就容易造成較大的偏差，因此在該方面，怎樣才能既不浪費材料，節約成本又能提高破除效率和提高利用的可持續性，研究除一種可以有效的實現上述問題的預制臨時支護的結構是非常重要的。

除此之外，在當前隧道區間盾構管片拼裝技術的基礎上再開發出應用于隧道之初的預制支護結構裝配技術，以此來避免在洞內進行濕噴，依據支護結構在開始時的機械化、標準化、工業化、模數化來完成快速建造綠色隧道初期支護的意義也十分深遠。

4　結語

在發展隧道與地下工程預制技術中，研究隧道與地下工程的拱架預制技術、二襯預制技術以及在地鐵車站的全預制技術等都是具有廣闊前景的。在城市的不斷建設中，社會的不斷發展中，隧道及地下工程預制技術將會被越來越多的應用，在地鐵車站、共同溝、地下停車場等地下工程的建設中，支護預制技術的實際應用是必須要進行研究和探索的。

[1].新書介紹——地下工程支護結構與設計[J].巖土工程學報，2013（09）.

[2]宋照清，馬佳.核電廠豎井工程支護技術[J].科技創業（月刊），2013（04）.

[3]沈永炬，萬鵬，王永濤.關于地下工程支護結構的可靠性設計淺析[J].科技致富向導，2010（11）.

U445.7

A

1673-0038（2015）43-0195-02

2015-10-15

劉慶（1986-），女，漢族，河南開封人，教師，研究生，研究方向為隧道及地下結構工程。