近20年来,王梦恕院士审视并思考着采用浅埋暗挖法建成的每一项地下工程,他为绝大多数工程顺利完成而欣慰,也为个别工程未能科学的运用该方法遭遇挫折而焦虑。他深切地感到,浅埋暗挖技术在广泛应用中有许多值得总结的科研成果和值得记取的经验教训,而许多科技人员也都希望能有一部系统论述浅埋暗挖法设计与施工的专著问世。有鉴于此,他基于多年的工程实践和理论研究,同时吸纳大家的实践经验和教训,历经5年著成这部专著―――《地下工程浅埋暗挖技术通论》,由安徽教育出版社出版。这是我国第一部论述浅埋暗挖法理论设计与施工的专著,是我国地下工程建设史上里程碑式的著作。
浅埋暗挖法是一种在离地表很近的地下进行各种类型洞室暗挖施工的方法。特点是沿用新奥法基本原理,运用监控量测获得的信息优化设计方案和施工技术,确保在施工过程和建成运营后,地表、地中下沉量低于邻近建筑结构、管线规定的允许值。工程实践证明:采用该工法施工的隧道可在无桩基的楼房中穿过,也可在河流和立交桥下面以及粗细沙、动水压地层中穿过,它是一种灵活适用的、对环境无干扰的施工方法。本书首先从理论上简明扼要地分析了各种地质、水文、周边环境、工程要求、隧道埋深条件下,采用浅埋暗挖法施工时支护结构的设计和计算,阐述了科学合理的隧道断面型式的选择方法以及断面衬砌、结构防水、预支护、支护设计的分析计算方法,对每一步分析计算都提出了相关参数选取的方法、取值范围及各种取值条件下可能的计算结果,使读者全面而深入领会参数选取的价值和意义,这对于工程设计与施工人员帮助很大,具有宝贵的理论指导作用。
近20年来,浅埋暗挖法在工程实践中经历了试验创立阶段、技术改造与创新阶段、研发配套技术辅助施工阶段、完善技术方法并推广应用阶段。随着大量的工程实践和理论研究,浅埋暗挖法由原来只适用于第四纪地层、无水、地面无建筑物等简单条件,拓展到非第四纪地层、超浅埋、大跨度、上软下硬、高水位等复杂地层和环境条件下的地下工程。由于该方法能够及时调整和优化支护参数,提高了施工质量和速度,因此已成为地下工程建设中普遍采用的一种施工方法。现在,浅埋暗挖法已被确立为国家级工法,形成了一套较为完善的理论体系和系统工法―――中国隧道修建法。书中详细介绍了采用浅埋暗挖法施工的三大类方法,即全断面法、台阶法和分部开挖法及其根据具体施工情况灵活变换的方法等等。并明确指出了在工程实践中应根据地质条件、断面大小、地面环境等因素,从工法的可实现性、工期、安全性、适应性、技术性和经济性六个方面综合考虑,选择合适的施工方法的要义。在支护设计施工过程中,作者强调提出要注意几方面的问题:支护时间选择要合理,支护类型的选择要科学,支护参数要合理经济。最后归纳出施工全过程应遵循的21字要领,即“管超前、严注浆、短进尺、快支护、紧封闭、勤量测、速反馈”,提纲挈领,纲举目张,构成完整的施工方法体系。
该书另一大特色是信息量大、资料丰富翔实。每章都有作者亲自参加的或国内外典型的工程实例,许多试验数据都是作者亲自主持的工程的创新性研究成果。大多数工程从特点、难点,到设计方案、施工方法选择,再到施工配套、监控量测,都进行了科学合理的分析、设计、计算,有理有据。作者还专门单列一章介绍了采用浅埋暗挖法修建的大跨隧道、特大断面隧道、软弱围岩隧道、软流塑地层浅埋隧道、连拱隧道及双层结构隧道的成果和经验,从而大大提高了本书的实用价值和工程指导意义。