2.2土層中開挖洞室后洞周應力的變化過程大量的隧道工程就修建在由各種不同結構不同性質的土層構成的土質圍巖中，在地下洞室開挖以前，土層中的各點均處于三向受力的平衡狀態(tài)，但這種平衡狀態(tài)并不是一成不變的，隨著自然界的地殼運動，隨著風吹日曬，雨水滲透，地層中的應力變化無時無刻不在進行著。

　　當地下洞室開挖后，地層中的應力平衡就遭到破壞，為了維持新的平衡，人們采取了各種各樣的方法，在多種方法中，新奧法（NATM）的理論無非是最新穎，最科學的方法，它徹底改變了很久以來人們對地下洞室開挖支護的認識，把圍巖作為受力結構的一部分，這是一個聰明而又科學的想法。

　　在我們?yōu)檫@個科學的方法而欣喜，以為新奧法可以解決地下工程中的所有問題時，我們卻不得不面對許多完全按新奧法原理設計施工的隧道工程出現許多裂縫的事實。

　　為什么會出現這種問題呢？設計者們翻來覆去的檢查了他們采用的原始數據及計算過程，都沒有發(fā)現有什么差錯，可就是按此方法設計的土質隧道越來越多的出現裂縫。其實，這其中最大的原因就在于我們把自然界動態(tài)的過程當成靜態(tài)過程來進行設計。

　　試想一想，我們在設計中采用的反映圍巖特性的重要指標γ、C、φ值，是不是從我們設計隧道開始就不會再有變化？我們在淺埋隧道設計中采用的計算圍巖壓力的方程中的滑移面是否在我們設計完隧道后就不會再有變化？由此計算出的淺埋隧道的圍巖壓力是否就不會再有變化？

　　我們在深埋隧道的設計中采用的坍落拱計算高度是否在我們設計后就不會再有變化？由此計算出的深埋隧道的圍巖壓力是否就不會再有變化？我們在隧道設計中采用的各種荷載形式是否就與實際一致？我們所采用的各種襯砌形式是否適應地層中的應力變化？

　　如果我們對以上問題都能有明確肯定的回答，我想隧道襯砌肯定是不會產生裂縫的。

　　土質圍巖中修建的隧道自從洞室被開挖的那一刻起，圍巖中的應力重分配就重新開始，如果是按新奧法原理設計，在初襯達到變形穩(wěn)定后只能說是達到了一次暫時的平衡，二襯施工后，不論是設計者還是施工者都會確信工程已經高質量的完工了。

　　實際并非如此，在大家毫不關心的情況下，在自然界降水的作用下，或在土層被擾動后進行的長期的固結作用下，洞周地層中的應力已經和隧道設計或剛建成時發(fā)生了很大的變化，初襯和二襯卻還在努力的抵抗著不斷變化的地層應力，如果初襯和二襯的強度足夠大，能夠應付后來發(fā)生的應力變化，那末這個工程在很長的時間內可以放心地使用。

　　如果不能夠抵抗后期發(fā)生的應力變化，隧道襯砌就會用各種各樣的裂縫表現出它所遭受的各種無法承受的壓力。以上主要是想說明，土質圍巖中的洞室開挖后，應力的變化是一直在進行著的，施工過程中初襯的穩(wěn)定并不表示圍巖變形的完成及應力分配的終結。

　　土層被擾動以后的再次固結是一個相當漫長的過程，洞室開挖后引起地層中水流路徑的變化也是一個相當長的過程，在這個過程中，洞周地層中的應力時刻都在發(fā)生著變化。因此，對于許多土質隧道建成后多年才出現裂縫就不難理解了。

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