廿一世纪隧道及地下空间的大发展熔炼炉

廿一世纪隧道及地下空间的大发展

廿一世纪隧道及地下空间的大发展 2011年12月09日 来源： 1　前言　　生年不满百，常怀千岁忧。　　廿一世纪人类面临着人口、粮食、资源和环境的四大挑战，这决非是危言耸听、杞人忧天。它如晨钟暮鼓，告诫人们必须从现在开始认真研究对策。　　“可持续发展”被作为国策提出来了，摆在每个学科、每个产业的面前，土木工程界也应顺潮流而检讨自己。大量的土建工程拔地而起，我们每天都看到大片良田被钢筋混凝土所取代，并且无法再生，居住、交通、环境的矛盾日益突出。把地面活土多留点给农业和环境，使地下空间成为人类在地球上安全舒适的第二个空间，是土木建筑工作者的紧迫课题。目前国际上已提出把“廿一世纪作为人类开发利用地下空间的年代”，日本提出要利用地下空间，把国土扩大数倍。我国也开始重视地下空间利用的立法工作，各地区已开始进行地下空间的开发规划。但由于技术立法不够，在这方面出了不少问题，花费了许多不该花的工程费。本文不愿多谈成功的一面，仅将这些年来在地下空间开发所产生的问题进行思考，供廿一世纪参考。2　隧道及地下工程建设的技术立法亟待加强　　回顾二十世纪，应该讲隧道及地下工程大发展是以80年代为真正的起点。当时是以大瑶山铁路双线隧道为契机、为范例，彻底改变了近100年隧道及地下工程的修建方法，是中国铁路隧道修建史上的一次飞跃，被评为国家科技进步特等奖。随着隧道及地下工程的大发展，尤其我国要在廿一世纪把中西部地区的交通、能源、水源等基础设施抓紧早上、快上，要落实开发西部、移民2～3亿的战略，铁路、公路长大隧道不断在中西部规划和建成。如陕西省正在筹建穿越秦岭山脉，打通包头—西安—安康—重庆—北海的西部大通道，其中秦岭终南山特长公路隧道最长方案为18.4 km，准备在近期开工。西安—安康线，西(安)宁(南京)、宝兰、渝(重庆)怀(化)铁路复线的相继开工，都出现了大量的隧道群和长隧道。但对于支护结构、防水处理、特长隧道服务通道设置、安全运行、通风、防灾、洞门位置、环境保护等许多重大问题，没有立法，随意性很大，百年大计的思想不能在技术标准上体现出来。如地下结构的构造型式，公认复合式衬砌最适合地下工程特点的合理结构型式，一次支护是施工安全的需要，也是岩土被扰动后进行力的调整、转换、自趋平衡的需要，然而，不少设计院、建设方从短期行为出发，提出整体式单层混凝土衬砌的结构型式，还提出施工临时支护+模筑整体式衬砌结构，还有减薄式衬砌等等，这样做省不了多少圬工量，反而使建成后的隧道出现漏水、渗水、开裂等病害。又如特长隧道的维修很重要，在正洞旁边设一服务隧道是完全正确的事，尤其超过10 km的铁路、公路隧道，及单洞双向运行的长度超过5km的公路隧道，在通风、防灾、维护方面都会带来很大好处，但很难被人们接受。最近联通法国和意大利的勃朗峰公路隧道长11.6 km，由于失火造成41人死亡，36辆汽车被毁，隧道被迫关闭1年进行整修，人员死亡的主要原因是没有撒离通道，没有直接向外的通风口。只有通过技术立法，才能防止不规范的设计，规范建设方、业主的行为。　　城市地下空间的开发更为混乱。城市人口急剧膨胀，生存空间拥挤，交通阻塞，环境恶化。地下空间的开发、城市地铁的快速修建已列入市长们的议事日程。地下铁道、地下停车场、地下仓库、地下商业街等都在进行设计、施工，但很少统筹，处于无序状态。如管道层一般在地下3～5 m范围，系统的共同沟可以避免反复破坏交通路面、影响市容、破坏环境，但不少城市对三通一平、设置共同沟缺乏足够的认识，热力管道、电力管道、通讯电缆、供水下水管道、燃气管道以及各部门名目繁多的管线仍各自为政，天上、地下混乱无序地布设，发生事故就东挖一坑，西挖一沟，非常落后，呼吁市长们把这些严重影响城市社会效益和形象的管线统管起来，迅速建立城市共同沟。　　城市地下设施很多，谁占什么标高，也需要技术立法。如共同沟的标高不能使地下铁道的标高向深处降，共同沟不能从地铁车站顶部通过，因车站造价与深度成正比，越深造价越高，也不利于运营成本的降低及乘客上下的方便。由于地铁区间埋置较深，共同沟可从区间上部通过。目前一些城市规定地铁车站顶板必须低于地面3 m的做法是不合理的，以人为本的思想应贯穿在当前地下工程的设计中，以成本、造价做为设计标准的指导思想该取消了。　　综上所述，急需进行技术立法的有以下几点：　　(1)各类地下建筑物的设计规范。如地下铁道车站、地下过街道、地下商业街、地下停车场、地下文体活动场所、地下仓库、地铁车站及区间、地下餐旅馆、地下展览馆、地下试验室、地下共同沟以及半地下室建筑等。　　(2)各类地下结构的设计、计算规范。如不同材料结构的设计、不同地质条件的荷载设计、水压力及抗浮力设计、不同类型结构建设过程中及建成后的内力分析计算、结构的防腐及耐久性设计、位移反分析的计算程序等。　　(3)地下工程的环境、安全、防灾设计规范

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