地下工程的關(guān)鍵技術(shù)

　　我國在地下空間開發(fā)過程中，發(fā)展了非常成熟的地下工程技術(shù)，其中具有代表性的是下列三項技術(shù)。

　　明挖技術(shù)（基坑技術(shù)）隨著我國地下空間的發(fā)展，地下工程建設(shè)項目的數(shù)量和規(guī)模也迅速增大，產(chǎn)生了大量的深基坑工程，并形成了種類齊全的多種基坑圍護(hù)開挖技術(shù)。從支撐技術(shù)上形成并發(fā)展了重力式、支撐式、土錨式、土釘式等多種技術(shù)，從圍護(hù)工法上形成并發(fā)展了簡易圍護(hù)墻法、木板樁法、鋼板樁法、鋼管樁法、灌注樁法、地下連續(xù)墻法、逆作法（又叫蓋挖法）等多種工法?；庸こ痰脑O(shè)計理論、計算方法也得到不斷改進(jìn)，基坑工程的設(shè)計規(guī)范也有一定的發(fā)展。

　　九十年代以來，基坑工程規(guī)模不斷加大，深度不斷加深，與建筑物等已有設(shè)施距離越來越近，推動了深基坑工程的設(shè)計向更高水平邁進(jìn)，使我國基坑工程的設(shè)計施工進(jìn)入環(huán)境設(shè)計階段，促進(jìn)了時空效應(yīng)基坑工法的生產(chǎn)與應(yīng)用，并達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　該方法考慮時空效應(yīng)，科學(xué)地利用土體自身的控制地層位移的潛力，以解決軟土深基坑穩(wěn)定和變形問題。這種方法的主要特點是設(shè)計與施工密切結(jié)合。在設(shè)計中，設(shè)計參數(shù)（如被動區(qū)水平抗力系數(shù)K）的取值從現(xiàn)場反應(yīng)來確定；施工中，開挖與支撐的施工工序基本是按分塊、分層、分步、對稱、平衡的原則制定，并以科學(xué)的施工工藝，有效地控制基坑的變形。

　　暗挖技術(shù)（以隧道設(shè)計施工技術(shù)為代表）在我國，大量的線形地下空間均是以暗挖法形成的。其中兩項關(guān)鍵技術(shù)，適于軟土（巖）地區(qū)的盾構(gòu)法與適于硬土（巖）地區(qū)的新奧法（及礦山法）在我國均有較大的應(yīng)用與發(fā)展。

　　盾構(gòu)法我國自六十年代研究開發(fā)盾構(gòu)技術(shù)以來，已成功地采用盾構(gòu)施工技術(shù)修建了幾十條車行和水工隧道，盾構(gòu)機(jī)械裝備從早先的機(jī)械式盾構(gòu)、網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)，在引進(jìn)和消化國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展到今天的上壓平衡盾構(gòu)（EPB）、泥水加壓式平衡盾構(gòu)。隧道襯砌設(shè)計及計算機(jī)理論大致經(jīng)歷了起步階段（主要是借鑒國外的設(shè)計原理進(jìn)行剛性襯砌設(shè)計）、柔性襯砌階段和目前正在進(jìn)行的以地層移動理論研究為主的階段，其集中在對隧道的縱向變形及隧道縱橫向內(nèi)力、變形的影響問題、襯砌厚度偏大問題、管片寬度偏小問題、縱向拼裝錯縫問題等方面的研究和開發(fā)。

　　從礦山法到新奧法我國在硬巖中開發(fā)地下空間取得舉世矚目的成就，擁有世界上最多的山嶺隧道。在近幾年的成昆鐵路、京九鐵路及秦嶺隧道建設(shè)與開發(fā)中，通過對國內(nèi)外各種設(shè)計施工的招投標(biāo)及研發(fā)，使得我國的硬巖地下空間開發(fā)技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平，形成設(shè)計理論先進(jìn)、施工技術(shù)完備的硬巖中地下空間開發(fā)技術(shù)。從設(shè)計方法上，從巖體松散壓力控制設(shè)計的礦山法發(fā)展到巖體變形壓力控制設(shè)計的新奧法，并且利用各種計算機(jī)數(shù)值法，對巖體中的變形受力機(jī)理能夠進(jìn)行比較準(zhǔn)確的計算與預(yù)測。在施工技術(shù)上，由鉆孔爆破法發(fā)展到TBM機(jī)法，施工機(jī)械化程度越來越高，噴錨與混凝土支護(hù)技術(shù)得到極大進(jìn)步，開挖斷面靈活多樣，同時其他輔助技術(shù)，如巖爆預(yù)測技術(shù)、開挖面前方巖性與地下水探測技術(shù)等都有巨大進(jìn)步。