劉慶

（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學院　河南省　新鄭市　451100）

隧道與地下工程支護預制技術(shù)研究與發(fā)展

劉慶

（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)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(shù)發(fā)展的衡量標準設(shè)定為構(gòu)件的預制化，參考我國當前隧道與地下工程支護預制技術(shù)發(fā)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(shù)在隧道與地下工程臨時支護預制、隧道初期支護結(jié)構(gòu)預制、地鐵車站地下連續(xù)墻全預制、隧道工程二襯預制和隧道工程拱架預制等領(lǐng)域的發(fā)展，期望推動隧道與地下工程施工發(fā)展的工業(yè)化、標準化和預制化。

隧道；地下工程；支護預制技術(shù)；發(fā)展

1　發(fā)展預制技術(shù)的主要優(yōu)勢

從當前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，構(gòu)件的預制化是發(fā)展的必然，構(gòu)件預制化會大幅度縮減修建的時間，節(jié)省成本并很好的保證工程的質(zhì)量。所以，根據(jù)當前形勢來看，深入研究隧道與地下工程支護預制技術(shù)是非常有必要的，發(fā)展預制技術(shù)會大大提高經(jīng)濟效益，為技術(shù)方面的發(fā)展帶來巨大收益，因為預制技術(shù)會盡可能的節(jié)省工程的時間，構(gòu)件的預制化會切實的保證結(jié)構(gòu)的性能和指標都在標準范圍之內(nèi)，同時構(gòu)件預制化還會將原本在現(xiàn)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(shè)的環(huán)境方面都得到了很好的改善，同時還大大的節(jié)約了工程建設(shè)的成本，這無疑與我國提出的綠色環(huán)保是一致的，滿足了規(guī)定和基本要求。

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

2　我國發(fā)展隧道與地下工程預制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

從國內(nèi)隧道與地下工程預制技術(shù)發(fā)展來看，預制技術(shù)主要應(yīng)用在盾構(gòu)法修建的工程中，雖然在公路隧道、鐵路隧道以及圓形結(jié)構(gòu)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(yīng)用預制技術(shù)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(shù)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(guān)的設(shè)計，劉惠敏進行了詳細的研究。

2.2運營隧道

預制技術(shù)也應(yīng)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(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)中運用預制技術(shù)方面，相關(guān)專家王明年進行了研究和探索，對三種結(jié)構(gòu)形式即曲墻拱形結(jié)構(gòu)、直墻拱形結(jié)構(gòu)與矩形結(jié)構(gòu)都進行了詳細的構(gòu)建劃分，同時還研究了接頭的剛度與位置對于結(jié)構(gòu)受力的影響力如何。裝配式還應(yīng)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(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的使用無論是對技術(shù)上還是經(jīng)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(gòu)隧道現(xiàn)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(yīng)用了他所創(chuàng)造的9等分管片襯砌結(jié)構(gòu)。

從上文的描述來看，我國在隧道與地下工程預制技術(shù)的研究層次和深度都較淺，即便我國在研究地鐵區(qū)間的裝配式結(jié)構(gòu)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(shè)施在裝配式結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)方面的研究、相關(guān)的設(shè)計、理論和規(guī)范等方面都存在一定的不足。

因為地下工程在本質(zhì)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(shè)中是不能完全應(yīng)用地上工程的相關(guān)理論的。我國在隧道與地下工程裝配式結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展情況不盡人意，所以對于我國的相關(guān)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(guān)理論的研究力度。就當前來看，我國在該方面的相關(guān)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(nèi)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(shù)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(shù)的發(fā)展

目前，在盾構(gòu)法施工歲到中經(jīng)常會使用到隧道及地下工程支護預制技術(shù)，同時主要應(yīng)用在地下的工程中，例如：跨江跨海隧道、引水隧道、政府設(shè)施的管道、地下交通等方面。雖說預制技術(shù)無論是在技術(shù)還是經(jīng)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(yīng)用到預制技術(shù)。

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(guān)方面的臨時支護預制技術(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)還會破壞原先在結(jié)構(gòu)上的平衡性，因為會經(jīng)常使用到應(yīng)力的轉(zhuǎn)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(jié)約成本又能提高破除效率和提高利用的可持續(xù)性，研究除一種可以有效的實現(xiàn)上述問題的預制臨時支護的結(jié)構(gòu)是非常重要的。

除此之外，在當前隧道區(qū)間盾構(gòu)管片拼裝技術(shù)的基礎(chǔ)上再開發(fā)出應(yīng)用于隧道之初的預制支護結(jié)構(gòu)裝配技術(shù)，以此來避免在洞內(nèi)進行濕噴，依據(jù)支護結(jié)構(gòu)在開始時的機械化、標準化、工業(yè)化、模數(shù)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(jié)語

在發(fā)展隧道與地下工程預制技術(shù)中，研究隧道與地下工程的拱架預制技術(shù)、二襯預制技術(shù)以及在地鐵車站的全預制技術(shù)等都是具有廣闊前景的。在城市的不斷建設(shè)中，社會的不斷發(fā)展中，隧道及地下工程預制技術(shù)將會被越來越多的應(yīng)用，在地鐵車站、共同溝、地下停車場等地下工程的建設(shè)中，支護預制技術(shù)的實際應(yīng)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(jié)構(gòu)與設(shè)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(shù)[J].科技創(chuàng)業(yè)（月刊），2013（04）.

[3]沈永炬，萬鵬，王永濤.關(guān)于地下工程支護結(jié)構(gòu)的可靠性設(shè)計淺析[J].科技致富向?qū)В?010（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(jié)構(gòu)工程。