【正文】 評(píng)價(jià)、施工質(zhì)量評(píng)估、環(huán)境評(píng)估，最后是施工進(jìn)度和施工成本評(píng)估。 不合理工期、不合理造價(jià)、限額設(shè)計(jì)、輕方案研究是產(chǎn)生根本性遺憾之源。 1渤海灣大連至煙臺(tái) 110km跨海鐵路隧道，目前輪渡正在修建，可能采用 TBM 法和盾構(gòu)法。 盾構(gòu) ? 廣州市區(qū)地鐵和城市交通多條穿越珠海水底隧道正在設(shè)計(jì)、施工的有五條，采用雙向六通道方案沉埋管段法。 青島海底隧道平面位置 港、珠、澳海上大通道 全長(zhǎng) 36km，分別由 6km沉埋管段和大橋相聯(lián)后，用 ，在珠海拱北上岸，再用橋和 6km長(zhǎng)的山嶺隧道相聯(lián)，并和太澳公路相聯(lián)，工程規(guī)模為雙向六車道。目前，南京市政府采用雙向六車道，工程造價(jià)約44億元。 公路隧道的修建涉及到結(jié)構(gòu) 、 防排水 、 巖土 、 地質(zhì) 、 地下水 、 空氣動(dòng)力 、 光學(xué) 、 消防 、 交通工程 、 自動(dòng)控制 、 環(huán)境保護(hù)； 工程機(jī)械等多學(xué)科 、 綜合復(fù)合技術(shù) ， 需要多學(xué)科進(jìn)行聯(lián)合研究 、 進(jìn)行攻關(guān) 。 LPG地下水封液體庫(kù)：如 1000萬(wàn)噸汽油庫(kù)、乙烷甲烷、天燃?xì)獾葍?chǔ)氣庫(kù)。目前已建成公路隧道近 5000座，總長(zhǎng)近 3000Km。 廿十一世紀(jì)是地下空間開發(fā)的世紀(jì) 城市交通：以地下鐵、城市輕軌為主，已開工 20多座城市，北京、廣州、深圳、上海、南京、重慶、成都、天津、沈陽(yáng)、哈爾濱、杭州、西安、武漢、蘇州、鄭州、無(wú)錫、寧波、溫州、大連、長(zhǎng)沙、合肥、青島、昆明、鄭州等，待批的城市有石家莊、長(zhǎng)春、廈門、東莞等 城際鐵路：介于大鐵路與城市地鐵之間的快速交通網(wǎng)絡(luò)。正在施工的山區(qū)隧道 5000Km，待開工的山區(qū)隧道 5000Km。 城市地鐵 ， 已開工的有 6座 ， 陸續(xù)開工的已達(dá) 15座 ，其中上海 、 北京 、 廣州發(fā)展速度很快 。 中國(guó)隧道及地下工程修建技術(shù) 中國(guó)工程院院士 王夢(mèng)恕 主 要 內(nèi) 容 中國(guó)是世界上隧道發(fā)展強(qiáng)國(guó) 一 隧道及地下工程建設(shè)理念 二 隧道及地下工程設(shè)計(jì)理念 三 鉆爆法施工技術(shù) 四 掘進(jìn)機(jī)法施工技術(shù) 七 淺埋暗挖法施工技術(shù) 五 明挖法施工技術(shù) 六 盾構(gòu)施工技術(shù) 八 沉埋管段法施工技術(shù) 九 輔助工法 十 隧道及地下工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理 十一 一、中國(guó)是世界上隧道發(fā)展強(qiáng)國(guó) 中國(guó)是世界隧道和地下工程最多、發(fā)展最快、水文地質(zhì)及結(jié)構(gòu)形式最復(fù)雜的國(guó)家 我國(guó)鐵路隧道截止 2022年已營(yíng)業(yè)線路的隧道 5941座 ， 總長(zhǎng) 3750km為世界第一 ， 目前正在開工建設(shè)的鐵路隧道超過(guò) 4700km， 2022年以后開工建設(shè)的隧道將超過(guò) 9000km。 每年以 10～20km增長(zhǎng) ， 以解決城市交通的不暢 。如蘭渝鐵路線路長(zhǎng) 800Km，其中隧道長(zhǎng)度占 600Km，被稱為地下鐵路。如珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、京津唐、中原城市群以及省內(nèi)主要城市之間快速軌道交通。高速公路必須進(jìn)入山區(qū)修建，少占良田。 截止 2022年 ， 我國(guó)公路隧道總數(shù) 1782座 ， 總長(zhǎng) 704km。 我國(guó)公路隧道已有長(zhǎng)足的發(fā)展 ，對(duì)圍巖動(dòng)態(tài)量測(cè)反饋分析技術(shù) 、 組合式通風(fēng)技術(shù) 、 運(yùn)營(yíng)交通簡(jiǎn)易監(jiān)控技術(shù) 、 新型防水 、 排水 、 堵水技術(shù) 、 圍巖穩(wěn)定技術(shù) 、 支護(hù)及襯砌結(jié)構(gòu)技術(shù)等都有許多工程實(shí)例 、業(yè)績(jī)和成果 ， 其中大部分成果已處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平 ， 還有一些成果已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平 。采用大直徑 15m泥水盾構(gòu)，造價(jià)高，風(fēng)險(xiǎn)大，埋深也要加大。 平面位置圖 隧道埋位置圖 隧道埋深位置圖 上海地區(qū)多條水底隧道穿越黃浦江 均采用雙向四通道，盾構(gòu)法施工，效果很好，兩端接線容易，方便市民。 沉管隧道斷面圖 隧道單元預(yù)制圖 1瓊州海峽 34km 跨海隧道，采用盾構(gòu)法修建鐵路海底隧道，正在論證中，目前輪渡過(guò)渡。 方案 1 方案 2 臺(tái)灣海峽海底地形圖 44 2030年前后發(fā)展展望 煙大跨海通道 跨海長(zhǎng) 100余公里，將煙臺(tái)至大連通道縮短了 1600余公里，是沿海通道的重要組成部分。 取消單線建設(shè)，修建復(fù)線、多線或局部多線，全面合理提速。 在建設(shè)全過(guò)程中應(yīng)對(duì)可研階段、初步設(shè)計(jì)階段、施工階段、運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行全方位工程風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境等分析。隧道工程不定因素很多，設(shè)計(jì)者必須實(shí)事求是，及時(shí)修改圖紙。利用二線導(dǎo)洞快速施工 +橫通道模式取消斜井。 施工通風(fēng)有兩種方式 洞口壓入式管道通風(fēng)（傳統(tǒng)方式）適用條件可單洞壓入，費(fèi)電，通風(fēng)長(zhǎng)度短； 洞內(nèi)射流巷道式通風(fēng)，必須平行兩個(gè)洞，省電。采用在洞內(nèi)橫通道之間設(shè)置射流風(fēng)機(jī)（ 15— 30KW/臺(tái)）， 風(fēng)機(jī)本身產(chǎn)生高速氣流（ 30米／秒）的卷吸作用，產(chǎn)生很大的壓力差，從而強(qiáng)迫誘導(dǎo)大量新風(fēng)，在 U型風(fēng)道中產(chǎn)生單向巨大風(fēng)流，達(dá)到換氣目的?？刹灰魏涡必Q井實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)、長(zhǎng)隧道的安全、快速施工。 若一定要用單洞雙線隧道，不設(shè)平導(dǎo)，采用無(wú)軌運(yùn)輸，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng) ≤ 7Km；不設(shè)平導(dǎo)，有軌運(yùn)輸，設(shè)計(jì)極限長(zhǎng)度應(yīng) ≤ 15Km，設(shè)備投入比無(wú)軌多 ，綜合全面比較，該方案風(fēng)險(xiǎn)大，不省錢。 禁止在巖層交界面上選線，如福田車站上軟下硬，很難施工。不設(shè)斜豎井施工，可增設(shè)多條平導(dǎo)和橫洞。 施工分段應(yīng)考慮施工通風(fēng)的方式，從隧道中部分段優(yōu)點(diǎn)很多。 采用平行雙洞射流通風(fēng)模型，可解決長(zhǎng)大隧道施工通風(fēng)難題。 軟弱、破碎圍巖（ Ⅴ 、 Ⅵ 級(jí)）按普式拱理論計(jì)算壓力； Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 級(jí)圍巖按爆破松動(dòng)圈 2～ 。噴混凝土后的網(wǎng)構(gòu)拱架承受 10倍荷載，工鋼則承受 4倍荷載；工剛后部混凝土噴不上，滲漏水；耐久性好；便宜省鋼材；安裝容易；宜和小導(dǎo)管、鎖腳錨管結(jié)合 。 二次襯砌作為安全儲(chǔ)備，從有利百年大計(jì)出發(fā)可不設(shè)鋼筋（當(dāng)斷面輪廓為小偏心受壓時(shí)），襯砌厚度一般定為 30～ 40cm，不隨圍巖改變而改變。有鋼拱架區(qū)段不設(shè)臨時(shí)錨桿。 錨桿是施工時(shí)臨時(shí)加固的手段。 大變形、大地應(yīng)力地段采用圓形輪廓及襯砌是最簡(jiǎn)單的方法。 采用光面爆破工藝、導(dǎo)洞超前、全斷面擴(kuò)大、二次鉆爆法實(shí)現(xiàn)減震、光爆、快速。 按無(wú)軌運(yùn)輸、雙洞、射流巷道式通風(fēng)實(shí)現(xiàn)特長(zhǎng)隧道無(wú)斜豎井設(shè)計(jì)和施工。 中、微臺(tái)階，臺(tái)階長(zhǎng)度為一倍洞徑，第一個(gè)上臺(tái)階高度必須為 ，小導(dǎo)管長(zhǎng)度為臺(tái)階高度加 1 m。 大跨施工應(yīng)選擇變大跨為小跨的施工方法，如 CD法、雙 CD法、 CRD法、雙側(cè)壁法。長(zhǎng)管棚的直徑應(yīng)和地層剛度相匹配，當(dāng) Φ超過(guò) 150mm時(shí)，對(duì)控制地表下沉作用很小。 隧道頂部允許塌方空洞存在，拱頂上方要有2m土厚保護(hù)。 (4)適用盾構(gòu)法施工一個(gè)盾構(gòu)掘進(jìn)長(zhǎng)度為 6KM以上，這是發(fā)揮盾構(gòu)快速施工，性價(jià)比最好的工程籌劃。與鉆爆法、淺埋暗挖法相比，經(jīng)濟(jì)效益要低 10倍左右。 ②能及時(shí)支護(hù)，有利于洞室穩(wěn)定，護(hù)盾式不利于及時(shí)支護(hù)、易塌方。 （ 2）支護(hù)結(jié)構(gòu) ①開敞式 TBM用復(fù)合式襯砌，最易適應(yīng)不同地層和水量；支護(hù)壽命長(zhǎng)，可確保 100年，出事故維護(hù)方便。建議國(guó)家對(duì)國(guó)外采購(gòu)要設(shè)立強(qiáng)有力的評(píng)價(jià)體系、規(guī)定和制度；要建立項(xiàng)目業(yè)主、裝備制造企業(yè)和保險(xiǎn)公司風(fēng)險(xiǎn)同擔(dān)，利益共享的重大技術(shù)裝備保險(xiǎn)機(jī)制；國(guó)產(chǎn)化率中的關(guān)鍵部件必須進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)率在 50%到 60%為宜。 ， 單臂掘進(jìn)機(jī)開挖 ，地層較好 ， 無(wú)水處采用 。 二、有刀盤盾構(gòu) 有刀盤盾構(gòu)是指靠土壓、泥水壓、局部氣壓穩(wěn)定工作面的盾構(gòu)。 ：指硬巖地層，開口率僅在 30％左右。 、 少水之地不利于刀盤的壽命 ， 應(yīng)改為無(wú)刀盤盾構(gòu) 。 水底公路隧道盾構(gòu)直徑的確定 （ 1）雙向 4車道 國(guó)內(nèi)外成功的水底公路隧道盾構(gòu)直徑多 右，實(shí)踐證明，制造、施工及運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)較?。惠^經(jīng)濟(jì)（ /臺(tái)）。 在 TBM上加裝錨桿機(jī)、混凝土噴射機(jī)、鋼拱架安裝機(jī)、以及超前鉆機(jī)，而且在確定刀間距、推力和扭矩的參數(shù)上以及撐靴的支撐力上，能適應(yīng)軟巖、硬巖的切削特性。 二次模筑 薄管片 薄管片 +二次模筑 =復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)。 橫向通風(fēng)、半橫向通風(fēng)因土建、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用很高不可取，應(yīng)采用縱向豎井分段射流通風(fēng)方式。 （ 二 ） 鉆爆法施工必備的條件 機(jī)械設(shè)備必須配套形成作業(yè)線 ， 隧道的安全 、 優(yōu)質(zhì) 、 快速施工的關(guān)鍵在于機(jī)械設(shè)備的投入 ， 投入量起碼是工程造價(jià)的 25%左右 ， 機(jī)械投入量所產(chǎn)生的產(chǎn)值一般為 5~10倍機(jī)械的投入造價(jià) 。 復(fù)合式襯砌由一次支護(hù)和二次模筑襯砌組成 ，兩層之間設(shè)防水隔離層 。 從安全出發(fā) ， 必須先噴后錨 。先鋪無(wú)紡布，用熱焊機(jī)將塑料板粘結(jié)在無(wú)釘?shù)乃芰蠅|圈上。 可以選用整體車架式 ， 也可以選用鉸接車架式 。 卸汽車同噸位時(shí)一般要低 10～ 20km／ h， 載重量與自重比值上 Stare 1491型自卸汽車的優(yōu)勢(shì)，特別是VolvoA25C車長(zhǎng)長(zhǎng)了近 500mm， 這對(duì)隧道的斷面寬度來(lái)講，是十分不利的。如果短時(shí)間內(nèi)實(shí)在無(wú)法解決加裝廢氣凈化裝置的話，應(yīng)加大洞內(nèi)通風(fēng)量作為補(bǔ)償。 總之 ， 無(wú)軌運(yùn)輸比之有軌運(yùn)輸 ， 缺點(diǎn)在于污染大 ，輪胎磨損與磨損后更換的費(fèi)用大 ， 運(yùn)行滾動(dòng)阻力大等；優(yōu)點(diǎn)在于不用鋪軌 ， 行車速度較高 ， 洞內(nèi)外運(yùn)輸不用更換設(shè)備 ， 設(shè)備簡(jiǎn)化 ， 施工組織簡(jiǎn)化等 。 （ 2）設(shè)計(jì)采用 8字形格柵拱架，做到在 x， y兩個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)等強(qiáng)度、等剛度、等穩(wěn)定度，取代工字鋼，并進(jìn)行了系統(tǒng)室內(nèi)外加載破壞試驗(yàn)，網(wǎng)格拱架噴射混凝土提高 10倍，承載力、工字鋼則提高 4倍。 （ 6）采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，一次支護(hù)由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、網(wǎng)構(gòu)鋼拱架組成。 （ 9）拓寬淺埋暗挖法在有水、不穩(wěn)定地層中應(yīng)用時(shí)，要采用以注漿堵水為主，以降水為輔的原則。柱洞法、中洞法、側(cè)洞法等。城市地鐵工程及其他地下工程采用明挖法施工對(duì)環(huán)境影響較大，應(yīng)慎重選用。 地鐵車站明挖法：敞口明挖法；復(fù)工板明挖法；鋼支撐法、錨索法。 TBM由八大主要技術(shù)系統(tǒng)組成 刀盤 。該地層不適合土壓平衡盾構(gòu)，應(yīng)采用降水配合開敞式網(wǎng)格盾構(gòu)。實(shí)踐證明，掘進(jìn)斷面越大，用泥水加壓式盾構(gòu)機(jī)的效果越好。 其中： P2受面板開口影響不易確定，而 P3=P1P2開挖面壓力不易控制，同時(shí)控制壓力實(shí)際低于開挖面壓力。 北京西三環(huán)向東四環(huán)內(nèi)地層粒徑大致如此。 刀盤扭矩阻力小，設(shè)備造價(jià)低 隧道內(nèi)刀頭更換 安全性 由于有面板，在隧道內(nèi)更換刀頭時(shí)安全可靠。 盾構(gòu)整機(jī)八大構(gòu)成系統(tǒng) 液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng) 集中潤(rùn)滑系統(tǒng) 同步注漿系統(tǒng) 盾尾密封系統(tǒng) 地面監(jiān)控系統(tǒng) 發(fā)泡加泥系統(tǒng) 油溫冷卻系統(tǒng) 整機(jī)七項(xiàng)支持技術(shù) 土壓平衡自動(dòng)控制技術(shù) 襯砌拼裝遙控技術(shù) 刀盤驅(qū)動(dòng)密封技術(shù) 注油潤(rùn)滑技術(shù) 盾構(gòu)姿態(tài)態(tài)控制技術(shù) PLC程序控制技術(shù) 施工數(shù)據(jù)管理技術(shù) 九 沉埋管段法施工技術(shù) 沉管法施工技術(shù)：沉埋管段法；懸浮管段法 淺埋管段建設(shè)關(guān)鍵技術(shù) 干塢制造 管段制造 通風(fēng)豎井