隧道衬砌受力的相关问题

隧道设计都有明确的荷载分配原则。有的隧道二次衬砌是主要的承载结构，初期支护仅作为施工过程的安全措施，相反，有的隧道初期支护是主要的承载结构，而二次衬砌仅作为安全储备；有的隧道二次衬砌设计承受水压力，有的隧道二次衬砌设计不承受水压力。如武广客运专线大瑶山隧道，设计参数拟定的原则是：初期支护承担施工阶段全部荷载，二次衬砌承担由于初期支护可能劣化而作用于二次衬砌上的荷载或由于软岩蠕变、环境条件变化等引起的附加荷载以及作为安全储备。以上这些设计原则对指导施工很重要，工序管理不能与此有冲突，否则，很可能留下安全隐患。

对于二次衬砌为主要承载结构的隧道，工序紧凑、仰拱、二次衬砌紧跟对施工安全很重要。但每一个工序都有一个最小的活动空间，仍然有一个时间效应问题。最根本的措施还是加强隧道施工的动态管理，有应急预案，有快速反应机制。实践中有这样的实例，在半个月前就已经发现初期支护变形加快，由于没有采取应急措施，在半个月后造成坍方，实际上该工点工序管理很紧凑，二次衬砌也跟的很紧，坍方也没有避免。

对于初期支护为主要承载结构的隧道，就不能简单地规定一个二次衬砌达标间距。因为如果初期支护不安全或变形没有收敛，这时候急忙施做二次衬砌会给以后的运营留下安全隐患。正确的做法是，当确认初期支护变形收敛后再进行二次衬砌，并留下量测记录归档在案。如

果初期支护不安全或变形没有收敛，应当首先加强初期支护使之达到要求，其次再考虑加强二次衬砌并进行检算（如果有条件的话）。实际情况往往是二次衬砌并不具备补强条件，再次扩挖又会带来新的安全问题。

在工序管理中，无论设计原则如何，初期支护紧跟、临时支护尽早封闭都是正确的。中铁隧道集团十年前就提出了“仰拱”超前的施工理念，它有广泛的适用性，对隧道施工安全十分有效。

为了施工安全要求二衬尽早施作没有错，而没有任何附加条件、一律简单地规定一个二次衬砌达标间距值得商榷，因为这显然违反了新奥法的施工原则。在武广客运专线有处理不当造成隧道二衬开裂的例子，起因源自二次衬砌达标活动。

在紧急情况下为了安全要求施作二次衬砌可以约束空间效应，但事先要考虑对二次衬砌进行补强并进行检算。在二次衬砌浇注混凝土后，要注意这时初期支护形变并没有收敛，二次衬砌承受荷载是有强度条件的，若忽略了这个环节有时会造成严重后果，实践中也决不缺乏这样的案例

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大量事实证明，很多隧道坍方的直接原因并不是二次衬砌不达标造成的，多数情况下也不是设计问题，而往往是工序安排不合理造成空间释放太多、进而空间效应增强，工艺质量控制不到位、进而约束失效，

短时间内拿不出应急方案、进而时间效应增强，甚至不重视信息施工、进而失去监督，这才是发生事故的真正原因。