京張高鐵八達(dá)嶺長城站建造關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新

京張高鐵八達(dá)嶺長城站建造關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新陳學(xué)峰;劉建友;呂剛;岳嶺期刊名稱】《《鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計》》年(卷),期】2020(064)001【總頁數(shù)】8頁(P21-28)【關(guān)鍵詞】京張高鐵;地下車站;群洞結(jié)構(gòu);耐久性;微震爆破;噪聲控制;防災(zāi)救援;智能監(jiān)測【作者】陳學(xué)峰;劉建友;呂剛;岳嶺【作者單位】中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司北京100055【正文語種】中文【中圖分類】U45引言隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，我國目前已經(jīng)修建了大量地鐵車站，地鐵車站一般規(guī)模小、埋深淺、多位于土層中，主要采用明挖法或淺埋暗挖法施工［1］。與此同時，隨著我國高速鐵路的發(fā)展，尤其是高速鐵路進(jìn)城的需要，許多城市陸續(xù)出現(xiàn)了地下火車站。廣深港高鐵福田站埋深32m，分三層，地下一層為換乘大廳，地下二層為候車大廳，地下三層為站臺層［2］。廣深港高鐵西九龍站深30m，分五層，地面層是通往西九龍巴士總站的交通層，地下一層是售票大廳，地下二層是抵達(dá)香港旅客入境層，地下三層是離開香港旅客離境層，地下四層是鐵路站臺層。津濱城際鐵路于家堡站埋深29.5m，分三層，地下一層為站廳層，地下二層為城際鐵路和軌道交通B2、Z4線站臺層，地下三層為軌道交通Z1站臺層［3］。海南東環(huán)鐵路美蘭站埋深16m，分上下兩層，地下一層為站廳層，地下二層為站臺層［4］。這些地下火車站與地鐵車站類似，多位于城區(qū)淺埋土層中，采用明挖或淺埋暗挖法施工。國外目前還沒有主體工程全部設(shè)置在地下的火車站，其大部分火車站均采用地上和地下相結(jié)合的建設(shè)方案，如比利時安特衛(wèi)普中央車站，地上地下共四層站臺，地下二層設(shè)有4個通過站臺，地下一層設(shè)有4個重點(diǎn)站臺，地面層是售票大廳及商鋪，地上一層有6個終點(diǎn)站臺。美國紐約中央車站有兩層鐵路在地下，地下一層有41條軌道，地下二層有26條軌道，地面為候車大廳和商業(yè)樓。德國柏林中央火車站分上下兩層，地下層為南北向火車線路和地鐵，地上層為東西向火車線路和S-Bahn快軌。這些火車站均采用明挖法施工⑸。京張高鐵八達(dá)嶺長城站是我國第一座位于山嶺地區(qū)深埋于巖體中的地下高鐵車站，采用鉆爆法暗挖施工，車站地面為八達(dá)嶺長城，施工面臨一系列的技術(shù)難題。1工程概況及特點(diǎn)、難點(diǎn)1.1京張高鐵概況京張高鐵東起北京北站西至張家口南站，正線全長173.964km，同步建設(shè)延慶支線長9km，崇禮鐵路長53km，正線設(shè)北京北、清河、八達(dá)嶺長城、張家口南等10個車站，延慶支線設(shè)延慶站，崇禮鐵路設(shè)太子城站（圖1）。圖1新建京張高速鐵路線路平面京張高速鐵路八達(dá)嶺長城站位于新八達(dá)嶺隧道內(nèi)，是目前世界和國內(nèi)埋深最大的高速鐵路地下車站，車站層次多，洞室數(shù)量大，洞型復(fù)雜，是目前國內(nèi)最復(fù)雜的暗挖洞群車站（圖2）。圖2京張高鐵八達(dá)嶺長城站透視車站建造需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題車站長470m，建筑面積36143m2，地下分三層結(jié)構(gòu)，車站中心處線路埋深約102.6m，兩端渡線段單洞開挖跨度達(dá)32.7m，是目前國內(nèi)單拱跨度最大的暗挖鐵路隧道。設(shè)計施工需要解決以下關(guān)鍵技術(shù)問題。隧道埋深及旅客出站提升高度大，旅客提升及防災(zāi)疏散救援困難。車站最大軌面埋深102m，旅客提升高度62m，車站位于風(fēng)景名勝區(qū)，客流量大，高峰客流集中，給正常運(yùn)營情況下旅客提升及災(zāi)害期間旅客疏散救援帶來極大的困難。地處世界文化遺產(chǎn)—八達(dá)嶺和十三陵核心景區(qū)，環(huán)保要求嚴(yán)格。新八達(dá)嶺隧道兩次穿越國家重點(diǎn)文物保護(hù)單位、世界人類文化遺產(chǎn)—八達(dá)嶺長城，車站位于景區(qū)核心區(qū)域滾天溝下方，文物和環(huán)境對施工和運(yùn)營的振動和防污要求高。車站兩端渡線段跨度大，地質(zhì)多變，結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工困難。車站兩端四線渡線段最大開挖跨度達(dá)32.7m，且其大里程端受F2斷層影響顯著，圍巖變化頻繁，差異大，采用傳統(tǒng)設(shè)計方法無法保證結(jié)構(gòu)和施工安全。群洞布局，洞室間重疊交錯，斷面繁多，相互干擾嚴(yán)重。車站為三層三縱群洞布局，各類洞室達(dá)78個，斷面形式多達(dá)88種，重疊交錯，交叉節(jié)點(diǎn)密集，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。平行洞室最小水平間距僅2.27m，最小豎向間距僅4.55m，施工期間極易引起相互干擾，尤其是爆破對中夾巖體的剛度削弱顯著，易造成群洞結(jié)構(gòu)破壞。工作面多，工期緊張，施工組織及運(yùn)輸困難。本工程為2022年北京冬奧會的配套交通基礎(chǔ)設(shè)施項目，要求2019年5月完成車站主體結(jié)構(gòu)，工期緊張。車站及兩端過渡段通過2號斜井組織施工，共設(shè)置8條分通道：1號、8號分通道施工車站兩端正洞，2號、3號和7號分通道施工大跨過渡段，4號、5號和6號分通道施工車站，施工高峰期共有13個工作面同時作業(yè)，物流組織復(fù)雜，通風(fēng)要求高，施工組織難度大。開挖區(qū)域受F2斷層及風(fēng)化深槽影響顯著，地質(zhì)條件復(fù)雜。八達(dá)嶺長城站位于花崗雜巖地層，巖性種類多，成分變化大。受構(gòu)造運(yùn)動影響，巖脈發(fā)育，分布F2斷層、風(fēng)化深槽及多組節(jié)理，巖體破碎，差異風(fēng)化顯著，若無法準(zhǔn)確預(yù)測前方巖體情況和不良地質(zhì)，將造成較大的施工風(fēng)險。2主要創(chuàng)新研究成果為了解決八達(dá)嶺長城站建設(shè)中面臨的難題，車站設(shè)計單位中鐵設(shè)計集團(tuán)聯(lián)合高等院校和科研機(jī)構(gòu)、施工單位開展了科研技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)了一系列新技術(shù)、新設(shè)備、新裝備，形成了一套地下車站設(shè)計施工綜合修建技術(shù)。三層三縱的群洞結(jié)構(gòu)地下車站的建筑方案可采用大跨方案和群洞方案：大跨方案是將鐵路四股道和側(cè)式站臺及各種設(shè)備均設(shè)置在一個超大跨度隧道內(nèi)；群洞方案是將四股道分別設(shè)置在分開的3個隧道內(nèi)，其中中間的隧道為過站不停車的兩股道，兩側(cè)的隧道為到發(fā)線和側(cè)式站臺，同時自上而下為設(shè)備和出站層、進(jìn)站層和站臺層三層結(jié)構(gòu)，如圖3所示。大跨方案視覺效果更好，地下車站顯得更加雄偉壯觀，而群洞方案具有更高的安全性、經(jīng)濟(jì)性和實用性，主要表現(xiàn)在以下4方面。群洞方案減小了洞室跨度，利用巖墻和巖板的支撐作用，有利于保持圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低施工難度，提高施工和運(yùn)營安全。群洞方案可減小開挖量，減少支護(hù)措施，顯著降低工程造價。群洞方案各主要空間相互獨(dú)立，形成天然的防火分區(qū)，可避免火災(zāi)煙氣蔓延；同時，群洞可降低中洞高速列車氣動效應(yīng)和輪軌噪聲對兩側(cè)到發(fā)線站臺旅客的影響群洞方案可以避免不同方向的客流相互干擾，有利于客流高效有序流動。圖3地下車站三層三縱的群洞結(jié)構(gòu)長大電扶梯和斜行電梯八達(dá)嶺長城站軌面最大埋深102m，旅客提升高度62m，為了提高旅客進(jìn)出站的效率，車站設(shè)置兩級提升，第一級為站臺層至主通道層，第二級為主通道層至地面主通道為上下疊層結(jié)構(gòu)，上層出站，下層進(jìn)站，使進(jìn)出站客流分離，避免客流交叉擁堵。進(jìn)站方向兩級提升高度分別為13.65m和39.22m，出站方向兩級提升高度分別為20.1m和38.77m。主通道與地面之間的第二級提升采用一次提升的長大扶梯和斜行箱式電梯（圖4）。長大扶梯為旅客提供安全、便捷、高效的進(jìn)出站服務(wù)，斜行電梯為殘障人士提供平等便捷的乘車體驗。圖4長大電扶梯和斜行電梯超大跨度隧道建造技術(shù)超大跨隧道由于巖體結(jié)構(gòu)的尺寸效應(yīng)、圍巖缺陷和影響圈的放大效應(yīng)、施工步序的敏感效應(yīng)等，采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗法和工程類比法已不能滿足圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求［6-7］。研究團(tuán)隊在分析圍巖自承載體系及支護(hù)結(jié)構(gòu)作用機(jī)理后，提出了超大跨隧道圍巖自承載理論、超大跨隧道圍巖承載拱構(gòu)件化設(shè)計方法、超大跨隧道預(yù)應(yīng)力錨網(wǎng)噴巖殼自承載支護(hù)措施（圖5）、超大跨隧道“品”字形開挖工法工藝、超大跨隧道結(jié)構(gòu)安全智能監(jiān)測系統(tǒng)，形成了“理論、方法、措施、工藝、監(jiān)測、反饋”六位一體的綜合建造技術(shù)，確保了超大跨隧道的施工和運(yùn)營安全。對于中、小跨度的隧道，依靠二襯的承載力即可滿足圍巖穩(wěn)定性的要求，這是我國鐵路隧道多年來形成的“重二襯、輕初支”的設(shè)計理念，導(dǎo)致一些學(xué)者始終堅持“錨桿無用論”。但對于超大跨類隧道，二襯的承載能力很小，巖體需依靠自身能力承受外荷載。因此，由錨桿、錨索、鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土組成的預(yù)應(yīng)力錨網(wǎng)噴巖殼支護(hù)體系，成為修建超大跨類隧道行之有效的主要支護(hù)手段。構(gòu)件化設(shè)計方法是將隧道周邊一定范圍內(nèi)的圍巖圈作為一個拱形結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計算，從而設(shè)計錨桿、錨索、噴射混凝土和襯砌等支護(hù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了支護(hù)結(jié)構(gòu)定量化設(shè)計。圖5超大跨隧道錨索錨桿布置復(fù)雜洞室群隧道修建技術(shù)當(dāng)多個硐室之間的間距小于隧道開挖的影響范圍，相鄰洞室開挖引起的應(yīng)力擾動將相互干擾，形成地下工程的群洞效應(yīng)，洞室越多，間距越小，群洞效應(yīng)越顯著［8-9］。上下層洞室之間的巖板，以及左右洞室之間的巖墻，是群洞效應(yīng)最強(qiáng)烈的部位，也是地下洞室群穩(wěn)定性最差，最易發(fā)生變形破壞的部位。因此，巖板和巖墻的穩(wěn)定性分析及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計是洞室群修建的關(guān)鍵技術(shù)難題。由于群洞效應(yīng)的復(fù)雜性，設(shè)計人員很難得到洞室群受力的理論解析解，因此，只能依靠數(shù)值模擬計算來分析群洞的受力，但受巖土體本構(gòu)模型、邊界條件、計算參數(shù)等影響，數(shù)值計算結(jié)果在群洞設(shè)計中一般僅作為參考，支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)前則主要依靠經(jīng)驗法設(shè)計。為了解決洞室群受力計算問題，研究團(tuán)隊提出應(yīng)力流守恒法則：隧道開挖前后，任意水平剖面圍巖的豎向應(yīng)力流和任意豎直剖面圍巖的水平應(yīng)力流將保持不變。應(yīng)力流守恒法則類似于水流守恒，不論河道彎曲深淺變化以及河道中孤石雜物阻隔，任意剖面河流總水流恒定不變，同樣不論隧道開挖的數(shù)量、洞型、開挖工法、支護(hù)形式等變化，隧道圍巖豎向應(yīng)力和水平應(yīng)力流始終恒定不變。洞室群豎向應(yīng)力流示意見圖6?；谒淼绹鷰r應(yīng)力流守恒原理，設(shè)計人員能夠計算隧道開挖后巖墻和巖板的受力，并根據(jù)巖墻和巖板的穩(wěn)定性要求進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。圖6洞室群豎向應(yīng)力流示意超長耐久性隧道修建技術(shù)通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國鐵路運(yùn)營隧道中有相當(dāng)一部分存在不同程度的病害，包括滲漏水、襯砌裂損、底部翻漿冒泥等，這些病害一般是由于支護(hù)結(jié)構(gòu)或者防排水系統(tǒng)的耐久性不足引起。隧道結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生病害，其維修難度和成本都非常高，鐵路部門每年都需投入大量的人力、物力和資金用于隧道病害的維修和治理，因此開展隧道的耐久性設(shè)計具有重要的社會經(jīng)濟(jì)意義［10-12］。八達(dá)嶺長城是中國古代偉大的文化遺產(chǎn)，歷經(jīng)500多年的風(fēng)雨洗滌，如今依然巍然矗立。八達(dá)嶺長城站位于地下恒溫、恒濕環(huán)境，圍巖為耐久性優(yōu)良的花崗巖，具備建設(shè)超長耐久性工程的良好地質(zhì)條件?；诖?，提出了八達(dá)嶺長城站300年設(shè)計使用壽命的目標(biāo)。為了達(dá)到這個目標(biāo)，八達(dá)嶺長城站支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計采用圍巖自承載的設(shè)計理念，即利用錨桿、錨索、注漿等支護(hù)措施，使周邊圍巖形成承載拱，承擔(dān)圍巖全部荷載，二襯作為安全儲備。這種支護(hù)體系的設(shè)計理念充分利用了隧道圍巖的耐久性，而八達(dá)嶺花崗巖暴露在空氣中300年的風(fēng)化深度僅為30mm。隧道圍巖一旦成拱，即使前期施工的錨桿錨索百年后銹蝕退出工作，圍巖拱依然保持穩(wěn)定。同時二襯采用中低水化熱水泥、I級粉煤灰、多級配整形骨料、控制入模溫度、優(yōu)化配合比、進(jìn)行保濕、保溫養(yǎng)護(hù)等措施提高混凝土的耐久性（圖7）。圖7長壽命隧道設(shè)計思路微振微損傷精準(zhǔn)爆破技術(shù)國內(nèi)外許多學(xué)者對隧道開挖爆破的振動控制開展了廣泛的研究［13-16］，八達(dá)嶺車站對爆破振動控制提出了更高的要求。車站位于八達(dá)嶺長城的正下方，施工期間需嚴(yán)格控制爆破開挖對八達(dá)嶺長城的影響，同時需減少爆破施工對相鄰洞室群圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的損傷；此外洞室群復(fù)雜的開挖輪廓線對爆破開挖邊界精度的控制提出了更高要求。為了制定合理的爆破振動速度的控制標(biāo)準(zhǔn)，研究團(tuán)隊提出了混凝土建筑物爆破振速控制標(biāo)準(zhǔn)的制定方法，根據(jù)混凝土材料抗拉和抗壓強(qiáng)度確定其極限振動速度，根據(jù)建筑物的重要性和服役狀態(tài)選取安全系數(shù)和折減系數(shù)，以及建筑物運(yùn)營對裂縫寬度的要求確定裂縫寬度修正系數(shù)，從而得到建筑物振動速度控制標(biāo)準(zhǔn)。八達(dá)嶺長城站隧道噴射混凝土和模筑混凝土爆破振動控制標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。為了上述控制標(biāo)準(zhǔn)，研究團(tuán)隊提出微振微損傷精準(zhǔn)爆破技術(shù)，利用電子雷管的起爆時差，使爆破藥量分散逐個起爆，減小單次爆破的炸藥量，從而降低爆破振動，減小圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)損傷，精準(zhǔn)控制爆破邊界，如圖8所示。表1隧道噴射混凝土和模筑混凝土爆破振動控制標(biāo)準(zhǔn)cm/s混凝土強(qiáng)度等級噴射混凝土模筑混凝土振動速度極限值振動速度控制標(biāo)準(zhǔn)振動速度極限值振動速度控制標(biāo)準(zhǔn)C1527~3514~1811~196~10C2032~4216~2113~237~12C2537~4919~2514~267~13C3043~5622~2815~298~15C3548~6324~3216~328~16C4053~7127~3618~359~18圖8精準(zhǔn)微損傷爆破效果地下車站噪聲控制技術(shù)八達(dá)嶺長城站位于深埋封閉的地下空間中，車輛運(yùn)行及大量旅客產(chǎn)生的噪聲在地下空間中不斷反射傳播，噪聲較大，影響旅客乘車的舒適性?；诖?，八達(dá)嶺長城站設(shè)計過程中采用復(fù)雜地下空間聲環(huán)境仿真模擬技術(shù)、隧道洞壁吸聲降噪技術(shù)、砂巖吸聲板先進(jìn)材料、地下空間有源降噪技術(shù)和群洞布局的隔噪效果等措施來實現(xiàn)地下車站優(yōu)良的聲學(xué)效果（圖9、圖10）。圖9八達(dá)嶺長城站聲學(xué)環(huán)境模擬圖10隧道洞壁、底板采用砂巖吸聲板BIM設(shè)計施工技術(shù)八達(dá)嶺長城站洞室多，洞形復(fù)雜，為了準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計施工中的三維空間信息，八達(dá)嶺長城站施工建立了BIM模型（圖11），搭建了多專業(yè)協(xié)作的統(tǒng)一平臺，使建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水等各專業(yè)基于同一個模型進(jìn)行工作，實現(xiàn)了真正意義上的三維集成協(xié)同設(shè)計，直觀地呈現(xiàn)各專業(yè)的沖突問題（圖12）。實現(xiàn)了項目標(biāo)準(zhǔn)化的管理，三維可視化、構(gòu)件化的設(shè)計，三維數(shù)字化模擬施工，為勘察—設(shè)計—施工—運(yùn)營—管理提供了可視化、智能化的統(tǒng)一管理平臺。圖11八達(dá)嶺長城站整體BIM模型圖12利用BIM技術(shù)有效解決管道碰撞問題2.9智能防災(zāi)救援疏散系統(tǒng)（圖13，圖14）八達(dá)嶺長城站軌面埋深達(dá)102m，旅游高峰時期，大客流集中于深埋地下車站中，一旦發(fā)生火災(zāi)，需確保旅客能夠快速疏散，同時救援車輛能夠及時到達(dá)。八達(dá)嶺長城站設(shè)置了立體環(huán)形的疏散救援廊道，可提供緊急情況下快速無死角的救援條件；施工期間作為施工斜井，提供了全方位多通道的施工作業(yè)面，實現(xiàn)了安全快速施工八達(dá)嶺長城站通過信息化監(jiān)控平臺，實時監(jiān)測、采集、匯總地下車站和隧道內(nèi)各類監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測信息，實現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備、客流監(jiān)測信息分布獲取、集中管理、綜合運(yùn)用，全面掌握災(zāi)害狀態(tài)。提供及時準(zhǔn)確的三維可視化災(zāi)害報警和預(yù)警功能。圖13環(huán)形快速救援系統(tǒng)圖14防災(zāi)救援智能指揮系統(tǒng)2.10隧道結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測系統(tǒng)為保障八達(dá)嶺長城車站施工和運(yùn)營全過程結(jié)構(gòu)安全，車站設(shè)置了隧道結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測系統(tǒng)，對錨桿、錨索、噴射混凝土、鋼架、二次襯砌以及圍巖進(jìn)行應(yīng)力和變形監(jiān)測，并開發(fā)了圍巖及結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測軟件平臺，對地下車站、隧道圍巖及結(jié)構(gòu)的各類傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程采集，并以各類圖形化平臺展示與顯示，對各類傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評估，進(jìn)行實時監(jiān)測與評價；當(dāng)監(jiān)測到地下車站、隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生異常時，可及時給出預(yù)警。監(jiān)測軟件平臺的功能如圖15所示。圖15監(jiān)測軟件平臺的功能2.11隧道綠色建造技術(shù)八達(dá)嶺長城站位于世界著名的風(fēng)景名勝區(qū)，對施工過程的環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求，包括污水、粉塵、噪聲、振動、棄渣等處理要求均比常規(guī)隧道設(shè)計施工更嚴(yán)格在設(shè)計上，八達(dá)嶺長城站設(shè)置了清污分離的排水體系，將隧道圍巖滲入的清水還給自然，車站清潔產(chǎn)生的污水排入市政污水管網(wǎng)進(jìn)行處理，保證景區(qū)水環(huán)境清潔，最大程度的實現(xiàn)節(jié)水環(huán)保。同時隧道襯砌混凝土的粗骨料采用隧道開挖產(chǎn)生的棄渣，可節(jié)省砂石用料并減少棄渣場的占地面積。在施工上采用高標(biāo)準(zhǔn)的污水處理系統(tǒng)，利用曝氣生物濾池過濾系統(tǒng)保證氨氮的高效去除和總氮的消減；采用干式除塵凈化技術(shù)，改善現(xiàn)場施工作業(yè)環(huán)境，減少粉塵的排放。見圖16、圖17。圖16除塵凈化設(shè)備XA3000圖17施工污水處理站2.12掌子面地質(zhì)信息智能圖像預(yù)報技術(shù)(圖18)隧道開挖過程中形成的掌子面隨地質(zhì)情況不同而變化，其中蘊(yùn)含的信息量巨大，然而要提取出對施工有用的信息并加以分析利用則并不容易。用數(shù)碼相機(jī)采集隧道掌子面圖像，利用多種圖像處理技術(shù)，可獲得諸如照片陰影面積、結(jié)構(gòu)紋理線條長度、結(jié)構(gòu)面邊界線等不同參數(shù)，結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)探測，增加埋深、地下水狀態(tài)等相關(guān)信息，可形成最終的地質(zhì)素描，并快速地進(jìn)行圍巖分級，為隧道施工提供參考。掌子面地質(zhì)信息智能圖像預(yù)報技術(shù)通過分析掌子面圖像，獲得掌子面與節(jié)理交線；根據(jù)現(xiàn)場測量產(chǎn)狀，獲得節(jié)理的空間幾何關(guān)系；通過數(shù)據(jù)處理獲得節(jié)理裂隙密度、長度等相關(guān)信息；從而獲得巖體RQD值，并對圍巖進(jìn)行綜合分級。圖18沿里程方向隧道地質(zhì)切片3D實景再造3結(jié)論八達(dá)嶺長城站以建設(shè)“更安全、更環(huán)保、更人文、更耐久的地下車站”為設(shè)計目標(biāo)，取得了以下創(chuàng)新性研究成果。提出了大型暗挖群洞地下車站建筑設(shè)計理念和環(huán)境營造技術(shù)。利用洞群結(jié)構(gòu)的相互獨(dú)立性降低災(zāi)害、氣動效應(yīng)、噪聲等不利因素的相互影響；利用群洞的圍巖自穩(wěn)性，降低施工風(fēng)險和工程投資。首次精細(xì)模擬車站聲、光、風(fēng)、溫和視覺環(huán)境，采用洞壁吸聲降噪技術(shù)和群洞隔噪措施，打造舒適溫馨的地下候車乘降環(huán)境。構(gòu)建了地下大空間自穩(wěn)定結(jié)構(gòu)設(shè)計施工成套技術(shù)。提出了超大跨隧道圍巖自承載理論及其承載拱構(gòu)件化設(shè)計方法，構(gòu)建了超大跨隧道預(yù)應(yīng)力錨網(wǎng)支巖殼自承載支護(hù)體系，創(chuàng)建了大斷面隧道“品”字形開挖工藝工法，搭建了超大跨隧道結(jié)構(gòu)安全智能監(jiān)測系統(tǒng)，形成了“理論、方法、措施、工藝、監(jiān)測、反饋”六位一體的綜合修建技術(shù)，確保了超大跨隧道的施工運(yùn)營安全。構(gòu)建了復(fù)雜密集洞群設(shè)計施工成套技術(shù)。提出了隧道圍巖應(yīng)力流守恒理論及洞室群隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，揭示了洞群穩(wěn)定關(guān)鍵部位，提出了巖墻、巖板荷載分布和穩(wěn)定性控制方法，解決了復(fù)雜洞群結(jié)構(gòu)安全及穩(wěn)定性問題。揭示了爆破振動對巖墻、巖板的損傷機(jī)理，提出了圍巖損傷的量化評估方法，提出了微震微損傷精準(zhǔn)爆破技術(shù)。創(chuàng)建了大型深埋地下車站防災(zāi)救援技術(shù)體系。設(shè)置了立體環(huán)形的疏散救援廊道，實現(xiàn)了緊急情況下快速無死角救援的目標(biāo)；建立了基于BIM、3DGIS、互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù)的三維可視化防災(zāi)救援智能指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)了站內(nèi)設(shè)備應(yīng)急聯(lián)動和疏散救援智能指揮。提出了長壽命地下巖體工程構(gòu)建技術(shù)。構(gòu)建了圍巖為承載主體的長壽命結(jié)構(gòu)體系，揭示了圍巖、初支、二襯耐久性的相互作用機(jī)理，創(chuàng)建了長壽命混凝土制備、