2.1 现代工程理论的需要
一般而言,工程理论的名称应该是对其核心内容和思想实质的高度概括并能充分体现人们对工程问题的基本认识。“松弛荷载理论”作为传统工程理论的名称,就基本符合了这些要求。
但是,对于现代隧道工程理论的命名就没有那么明确和恰当了。有人称之为“新奥法理论”,也有人称之为“现代支护理论”。这些名称都不确切。前者是以方法给理论命名,它很容易造成概念上的混淆不清并导致理解困难。后者虽然表明了提出该理论的相对时间,但如果以后再出现新理论,将如何称呼呢？难道要称之为“新现代理论”吗？即使有“支护”一词,也只表明了解决问题的基本手段之一,而不是对该理论的核心内容和思想实质的高度概括,也不能体现人们对隧道及地下工程问题的基本认识。更何况现代隧道及地下工程所采用的支护手段已不只是锚杆喷射混凝土,而是包括一切能够经济、有效地加固围岩和增强围岩承载能力的手段及其组合。
此外,众所周知：米勒(Miller)总结的22条,应该是对现代隧道工程理论的核心内容和思想实质的高度概括,并能充分体现人们对工程问题的基本认识。但我们大概不能将其称为“22条理论”吧。
至于何以有人将现代隧道工程理论称为“新奥法理论”,分析起来,原因有二：其一,是从腊布希维兹教授提出“新奥法”至今的所有研究者,都没有重视“施工方法”与“工程理论”在概念上的区别,因此,没有给这个理论提出一个明确的名称。其二,该理论确实是以“新奥法”作为“施工方法”的。或者说,它是在锚喷支护技术的成功应用的基础上逐步总结提出的,它与“新奥法”有着必然的联系,因此,人们在不经意中就称之为“新奥法理论”。但,这个名称是不恰当的。
2.2 现代工程实践的需要
自从腊布希维兹教授正式提出“新奥法”至今,由于众多的隧道工作者的不断应用和努力探索,不仅使“新奥法”作为施工方法得以推广应用,而且使与这种施工方法相应的隧道工程理论也发展成为一个较为完整的理论体系。它不仅已初步解决了从工程概念和力学原理到工程措施和施工原则中的主要问题；也较好地解决了设计工作状态与实际工作状态的一致性问题,或者已明确了解决问题的方向；并且采用了地质力学、岩体力学、弹塑性力学等多学科的研究方法和成果来解决隧道及地下工程实际问题。
因此,有必要用一个明确且恰当的名称来称呼它。这样,不仅能清晰地界定其内涵,而且能指明其研究方向和启发研究问题的新思路、新方法,从而更有利于其进一步的发展和广泛传播。
分析了以上两个方面的必要性以后,主张将以锚杆喷射混凝土作为基本支护手段的现代隧道工程理论称之为“围岩承载理论”,简称“岩承理论”。
这个名称也是恰当的。因为该理论正是在充分认识了围岩的“三位一体特性”后才提出来的。所谓“三位一体”是指围岩既是产生围岩压力的原因（岩体处于应力场中）,又是承受压力的结构（应力岩体的自承载作用）,而且是构成这个结构的天然材料（非人工材料）。并提出了解决问题的基本原则,即“围岩承载,支护帮助”（或者说围岩是工程加固的对象,支护是加固的手段）。这就确立了“围岩”作为隧道承载结构体系的基本承载部分且不可替代的主体地位,同时也确立了“支护”作为隧道结构体系的辅助承载部分且可以选择的次要地位。这正是它与传统松弛荷载理论的根本性区别。
根据这一原则,对于稳定围岩,显然无须支护,完全由围岩承载自稳。对于不稳定围岩,则须提供支护以帮助围岩进入稳定状态。提供帮助的多少（支护的强弱）主要地取决于围岩稳定性的好坏。对稳定性好的围岩可提供少一些、弱一些的支护；而对稳定性差的围岩则应提供多一些、强一些的支护。但,这些都只是一个程度问题,都不能否定“围岩”作为隧道结构体系的基本承载部分。因为对于埋深较大的隧道,采用“明挖法”施工将是难以想象和不能接受的,或者是我们不便于将围岩挖除而代之以人工结构。所以说围岩的这种存在状态也是不可替代的。 |
