隧道稳定性分析与设计方法讲座之三隧道设计理念与方法.pdf

收稿日期：基金项目：同济大学岩土及地下工程重点实验室开放基金“节理隧道的稳定性分析及设计方法探讨”（）作者简介：郑颖人（），男，浙江镇海人，年毕业于北京石油学院储运专业，中国工程院院士，教授，博士生导师，主要从事岩土力学、岩土工程与地下工程的研究工作。隧道稳定性分析与设计方法讲座之三：隧道设计理念与方法郑颖人，阿比尔的，向钰周（后勤工程学院军事土木工程系，重庆 ）摘要：本文作为一个讲座对以往研究成果作一综述。回顾了当前采用的 种隧道设计方法，提出了基于数值极限分析的地层 结构法，克服了地层 结构法缺点，可以求得设计所需的围岩稳定安全系数，解决了当前设计中的人为性问题。对隧道深浅埋分界线进行了探索，叙述了基于散体理论的隧洞深浅埋分界标准。提出了基于弹塑性理论的隧洞深浅埋分界标准，并对 种分解标准的优缺点进行了评述。阐述了隧道设计计算的 个基本理念：）隧道设计必须满足运行和施工中安全要求，提出初期支护后围岩安全系数必须保证施工安全；）隧道设计计算模型必须适应不同工程地质条件、围岩压力特征，符合隧道实际受力情况；）必须符合现代围岩压力理论与现代支护原理，充分发挥围岩自承作用；）隧道结构计算模型也应符合结构实际受力状态，树立初期支护作为围岩加固材料，按塑性理论计算的新理念；）采用合理的计算方法与计算参数，确保隧道设计计算的科学性。最后以一个地铁车站为例，采用本讲座提出的方法介绍了、级围岩中隧道的设计方法与成果。关键词：稳定分析；围岩稳定性分析判据；有限元强度折减法；剪切安全系数；破裂面；土体隧道；岩体隧道 ：中图分类号：文献标志码：文章编号：（），（，）：，：）；），；）；）；），：；引言隧道设计计算方法的理论基础是隧道围岩稳定性分析的理论与方法。从隧道设计的历史与现状来看，大致有如下几种设计方法 。）工程类比法。工程类比法是通过对大量工程实践中收集到的地质勘察资料和岩石试验数据进行统计、分析、归纳，研究影响围岩稳定性的各种因素，然后对各种影响因素进行综合评价，按照一定的标准对围岩稳定性进行分级，并提出围岩分级标准及相应的各级围岩支护类型与参数，供设计施工使用。工程类比法在实践过程中得到了广泛的应用，至今仍是国内外工程上应用最广的方法。由于地质条件与环境的复杂、多样性，目前的科学技术发展尚无法解决隧道设计、施工中的各类问题，工程类比法还会在较长时间内存在。）荷载 结构法。隧道围岩稳定分析方法经历了“经验判断散体理论分析弹塑性数值分析数值极限分析”的发展过程，基于散体力学理论，将围岩视为外荷载，采用荷载 结构分析模式进行设计计算。对深埋隧道，按照散体力学压力拱理论，给出隧道围岩的松散压力，并以结构力学计算方法计算衬砌的安全系数，作为设计依据。但这种算法与深埋隧道实际受力情况相差较远，也与当前隧道及时支护的施工方法不相适应。拱形深埋隧道并不存在压力拱，其破坏主要来自隧道两侧，围岩主要承受形变压力。对于施工中，隧道围岩块体脱落和局部失稳，也应按块体理论计算松散压力。浅埋隧道一般按松散压力计算，采用浅埋隧道相应的计算公式，通常实测压力会远小于计算压力，计算偏于保守。但浅埋隧道还应考虑雨水、环境等对围岩强度降低的影响，尤其是土体隧道和具有不良裂隙的岩体隧道，浅埋隧道计算公式还有待改进。）地层 结构法。年前后，基于弹塑性理论的考虑，出现了围岩与支护共同作用的特征线法，为隧道围岩设计提供了新的思路，但特征线法只能求解最简单的情况，随着数值方法的普及，从而形成了弹塑性数值分析设计计算方法，即地层 结构法。这一方法不仅在国外广为应用，也引入到国内的相关规范，如 锚杆喷射混凝土支护技术规范 和 公路隧道设计规范 等。地层 结构法视围岩压力为形变压力，目前的做法是把岩体视为均质体，并按现行规范中围岩分级确定岩土的强度参数，然后采用弹塑性数值方法进行计算，获得相应的隧道周围某点的位移值或围岩塑性区的大小，最后依据设计人员的经验判断，提出一种设计者认为较为合理的结构型式与尺寸。这种方法显然比较符合实际受力情况，但计算中还存在如下 个问题：一是现行围岩强度参数的确定还缺乏充分依据，需要进行改进。对于土体，通过室内与现场试验可以准确获得围岩强度；对于岩体，可按本讲座二提出的方法，将经验方法精确化或采用反分析，以得到更为可靠的围岩强度。二是缺少围岩失稳破坏的严格科学判据，按设计人员经验确定，造成设计有较大的人为性。）基于数值极限分析的地层 结构法。为克服地层 结构法缺点，如果在地层 结构法中引入极限分析理念，就可采用数值极限分析法求出围岩安全系数，作为围岩失稳破坏的判据，这就解决了设计中的人为性问题。采用这种方法能提升隧道设计水平，增加隧道设计的合理性与可靠性，它对浅埋与深埋隧道都适用，但为安全考虑，浅埋隧道还需按松散压力验算，并考虑雨水、环境等对围岩强度降低的影响。隧道深浅埋分界线探索 基于散体理论的隧洞深浅埋的分界标准当前隧道设计施工中都把隧道分为深埋隧道与浅埋隧道，这是由于浅埋与深埋情况下隧道破坏的位置与形式不同，因而结构受力状态也不同。当基于散体理论计算围岩压力时，深、浅埋隧道围岩压力的计算公式不同，这是深浅埋分界的根本原因。此外，隧道施工中浅埋与深埋隧道施工方法不同，从施工角度也需要将隧道分为浅埋与深埋。现行的隧道深、浅埋分界是基于散体理论，以隧道顶部上方能否形成压力拱为原则，按压力拱原理，深埋隧道能形成压力拱可以自稳，因而深埋隧道一定是稳定的；浅埋隧道按理是不稳定的，但按浅埋围岩压力公式计算，围岩可能稳定，也可能不稳定。至于隧道深、浅埋分界线的确定原则上是基于压力拱高度，而目前并没有从理论上导出压力拱高度，因而一般采用经验值。如普氏压力拱拱高按岩石坚硬系数确定，而国内规范采用经验统计值，所以至今仍是人为经验值。按这种分法深、浅埋分界高度不仅与洞形、洞跨有关，还与围岩的强度有关。目前工程上都采用这一定义提出深浅埋分界标准，但这一标准对地层是有要求的，要求围岩必须能够达到自稳，如、级围岩中的天然山洞和小跨度黄土洞室，没有衬砌也能稳定。依据围岩自稳要求就可确定深浅埋分界标准，在工程上应用是合适的。然而，至级围岩中修建大跨度隧洞，无论深埋、浅埋隧道围岩都难以自稳，这样就无法找到深浅埋分界标准。比如在新黄土和饱和黄土中修建中、大跨度的隧洞，无论埋深多大，拱顶与侧壁围岩都不能达到自稳，必须及时进行支护，因此就无法找到上述的深浅埋分界标准。工程中有些错误理念，按压力拱理论认为无隧道建设 第 卷论深埋、浅埋隧洞，只要把隧洞拱顶结构修好了，就不再有问题了，然而恰恰在开挖侧墙过程中围岩出现侧向破坏，最终导致上覆岩层包括拱顶结构在内整体坍塌，有的直至地表。这样的工程事故屡见不鲜，因此这类分界方法有待改进。基于弹塑性理论的隧洞深浅埋的分界标准如果设计计算中采用弹塑性地层 结构法计算，实际上并不需要划分深浅埋，因为这种计算方法对深浅埋隧洞都适用。但为安全考虑，对浅埋隧洞还需要采用松散压力进行验算，因为上覆岩土受雨水、开挖等影响，或者岩体中存在不良的软弱结构面，岩土强度大幅降低，此外由于隧洞顶部容易出现与围岩接触不密等原因，可能造成上覆岩土层松动塌落，所以工程上尚需进行深浅埋分界。实际上，工程中隧洞深、浅埋分界标准十分复杂，它不仅受隧洞破坏形式的影响，还要考虑围岩强度、岩块塌落、岩体构造、结构面以及围岩环境与施工方法等影响。）土体隧道深、浅埋分界标准。尽管按弹塑性地层 结构法计算并不需要划分深浅埋，但深、浅埋隧道围岩破坏部位与形态是不同的，浅埋时围岩破坏出现在拱顶上方，而深埋时出现在两侧。因而，可按土体隧洞破坏形式来确定深、浅埋分界深度。对拱形隧洞可按前述浅埋压力拱高度作为深、浅埋分界标准，这一高度只与洞形和洞跨有关，而与围岩强度无关，围岩是否稳定取决于围岩的稳定安全系数。但考虑到上覆土层受水与环境以及施工爆破的影响，浅层土体强度将会大幅降低，受力环境恶化，因而实际的分界深度 必须考虑安全系数。目前，工程上常乘以 的安全系数，即（）。式中 为按隧洞破坏形式确定的深、浅埋分界深度，从拱顶到地表的土体厚度。显然，这种分类方法不能判定围岩是否稳定，需要依据安全系数来判定围岩稳定性。当围岩稳定不足时应及时支护并要求初期支护有足够强度与刚度，确保安全与减少地表沉陷。浅埋土体隧道形变压力的算法与深埋土体隧道基本相似，文献 提出了一种算法，考虑了土体强度的降低。松动压力的算法有多种，应选用其中较为合理的公式。）岩体隧道深、浅埋分界标准。确定岩体的深、浅埋分界深度十分复杂，不仅受围岩破坏时深、浅埋分界深度的影响，而且受岩体中不稳定岩块可能塌落的影响，还受上覆岩层地质构造、结构面状态、水能否渗入岩体等条件的影响。、级围岩一般不会降到失稳破坏状态，可按稳定性考虑岩体深、浅埋分界标准，按现行规范执行。级围岩和级围岩岩体破碎、裂隙多，尤其是上部岩体存在断层等不良地质，具有不良节理面，又有水渗入岩层，如果初期支护强度不足，此时上部岩体塌落高度可以高达数十米，甚至更高，直至地面。因而，除按现行规范方法确定深、浅埋分界深度外，还必须视具体情况通过对工程地质与岩体结构特性的分析，另行确定。总之，岩体的深、浅埋分界标准，以及浅埋岩体隧道的松动压力计算都还有待深入研究。隧道设计计算的基本理念隧道设计必须满足隧道施工期与运行期的安全，目前施工期的安全主要是依据经验来确定的，没有安全评价的定量指标，而运行期的安全通过衬砌结构的计算，按弹性构件评估结构的安全性。从工程实践来看，隧道竣工后运行期中出现的安全问题不多，而在施工过程中，所遇到的地质情况复杂多变，人们对其认知不足，往往由于按常规工程经验施工和设置初期支护结构尺寸不当而造成工程事故。尤其是国内有些工程设计、施工人员过于重视二次衬砌而忽略初期支护，甚至认为初期支护只是临时支护。加上施工人员加快施工进度心切，施工方案不当，导致工程事故频生，成为土木工程中事故最多的工程。究其原因，首先是隧道地质条件与环境复杂，其次是科技水平相对落后，认知不足，以致勘察、设计、施工、管理不够到位。结合当前隧道工程建设的发展与科技进展，有必要对隧道设计的理念进行更新与提高。结合建设中的成功经验与失败教训，以及科学研究进展，提出如下隧道设计计算新理念 。）隧道设计首先必须满足设计的要求，即设计计算结果必需确保隧道在施工期与运行期的稳定与安全，达到安全可靠、经济合理的目的。为达到这一目的，必须首先改变只重视二次衬砌，不重视初期支护的设计理念，依据新奥法的观点，树立初期支护主要承受围岩压力，二次衬砌作为安全储备或承受少量围岩压力的理念。当前，大断面黄土隧道、松散软弱岩体中的大跨度隧道、高地应力下的软弱围岩隧道等，施工中出现不少工程事故，主要是初期支护设计、施工不当所致。其次是由于只按经验确定初期支护的支护形式与尺寸，而缺少对初期支护后围岩安全性的定量评估。为确保施工安全，建议建立定量评估理念，对初期支护后围岩安全系数提出一定的要求，初步建议初期支护后围岩安全度，小跨度隧道不小于 ；大跨度隧道不小于 ，对于重要工程或特大跨度工程还应适当提高。）树立隧道设计计算模型必须适应不同工程地质条件、围岩压力特征，符合隧道实际受力情况的设计理念，保证围岩稳定，结构安全。隧道结构受力与工程第 期郑颖人，等：隧道设计理念与方法地质条件密切相关，如坚硬的节理裂隙岩体，除验算围岩整体稳定外，还要考虑围岩发生不稳定块体的局部塌落，结构承受不稳定块体荷载；松散软弱岩体和塑性流变岩体围岩会发生较大的变形，结构主要承受形变压力；浅埋隧道结构既承受形变压力，还要承受上覆岩层的松散压力。除了一些特殊情况，隧道结构所承受的围岩压力一般为形变压力与不稳定块体局部荷载。设计中都要视具体情况综合考虑，由此提出符合实际的隧道结构设计计算模型，才能确保设计安全合理。对承受水压、冲击压力、膨胀压力的隧道也要采用与它相适应的计算模型。如果千篇一律地采用一种计算模型和计算方法，必然会导致计算模型和计算方法与实际受力情况脱节，降低了设计的科学性与可靠性，这也是当前发生工程事故的一个原因。）隧道结构设计计算必须符合现代围岩压力理论与现代支护原理，建立发挥围岩自承作用的科学设计理念。现代支护原理是建立在围岩与支护共同作用的基础上，即把围岩与支护看成是由 种材料组成的复合体，亦即围岩通过岩石支承环作用而使之成为结构的一部分，因而必须充分发挥围岩自承作用，以改善支护的受载，减少工程费用。显然，这不同于经典的围岩压力观点，认为围岩只产生荷载而不能承载，支护只是被动地承受既定的荷载而起不到稳定围岩和改变围岩压力的作用。为充分发挥围岩自承能力，一方面要允许围岩进入一定程度的塑性，以使围岩自承力得以最大限度地发挥，这正是岩土工程采用极限设计的基本原因；另一方面还要防止围岩塑性过大而进入松动状态，要求围岩具有一定安全度，以确保围岩稳定可靠。现代支护原理还要求充分发挥支护材料的承载能力。要求初期支护柔性大、支护薄，既能充分发挥初期支护本身的承载能力，又能使围岩承载能力得到充分发挥。采用喷射混凝土封闭支护、分次支护、双层初期支护等以及深入到围岩内部进行加固的锚杆支护，超前小导管灌浆，都具有发挥支护材料承载力的效用。对初期支护既要求强度高，又要求柔性大、支护薄必然存在一定矛盾，这就要求我们加强对初期支护的研究，包括研究强度高、弹模低的塑性混凝土，高强的可缩性锚杆与钢拱架等，以适应高地应力、松散软弱围岩与大型隧道对初期支护的要求。动态信息化设计施工原则。现场监测，预警安全，反馈设计，优化施工方法是隧道设计、施工中的一项重要内容，由此确定最佳支护结构和最佳施工方法。监控量测不仅为隧道施工安全提供了预测，而且要为支护的反馈设计和确定隧道的二次支护的时机提供依据。动态设计与施工及其优化方法是目前地下工程的重要手段，能适应复杂的地质环境变化，保证计算可靠和工程安全合理。）隧道结构计算模型也应符合结构实际受力状态，树立初期支护作为围岩加固材料，按塑性理论计算的新理念。在土体和软弱围岩中，尤其是大跨度隧道，隧道施工中初期支护会有很大的变形，初期支护后还需要留有很大的变形余量，让初期支护继续变形。有时初期支护还会出现开裂、剥落，甚至失稳，可见初期支护必然进入塑性状态。因而按照初期支护实际受力状况，必须将初期支护混凝土视作塑性材料，改变当前按弹性理论计算的理念，采用塑性理论计算。在初期支护有足够安全度的情况下，为增大二次衬砌安全度并防止隧道结构衬砌有过大变形，二次衬砌只承受少量围岩压力，一般规定围岩压力释放 后才施作二次衬砌，此时二次衬砌可视作弹性结构按结构力学计算与检验。应当注意，当初期支护强度不足，围岩安全系数很低时，需要提前施作二次衬砌以确保施工安全。）为确保隧道设计计算的科学性，应采用合理的计算方法与计算参数。计算方法可采用弹塑性有限元极限分析法，它不仅能求得结构的内力与变形，还能得到设计需要的安全系数。与此同时，还要提供合理的计算参数，包括施作初期支护与二次衬砌时符合实际的围岩荷载释放量，围岩原岩应力、强度参数以及初期支护混凝土的抗剪强度参数等，以确保计算准确可靠。有衬砌深埋隧道设计计算方法举例下面举例说明有衬砌深埋隧道设计计算方法，该隧道为某地铁车站，设计人员对结构的形式与厚度进行了改进，二次衬砌采用了变截面厚度，初期支护与二次衬砌墙脚都采用了圆弧连接，因而具有较好的受力性能。模型计算模型如图，结构跨度（向）为 ；高度（向）；计算范围 向为 ，向为 ，埋深 。原设计适用于级围岩，初期支护厚度为 ；二次衬砌拱顶厚度为 ，其余变截面厚度尺寸见图 ，网格划分图见图 ，初期支护采用混凝土标号 ，二次衬砌混凝土标号为 。本文将对、级围岩进行设计，提出合理设计参数以供参考。模型参数模型参数至级选用 地下工程围岩稳定与设计理论 中围岩分级修正后的围岩参数，计算中取各级围岩的下限值，见表 。级围岩天然重度根据室内试验结果提供；、值由青岛地区强风化花岗岩抗剪试验得出；弹性模量参照螺旋板载荷试验、岩基静载隧道建设 第 卷荷试验及青岛地区经验值得出；泊松比按青岛地区经验值给出。图 计算模型图 图 网格划分图 混凝土剪切强度按直剪试验与单轴试验综合给定 ，这一采用强度是偏于安全的，比较适用于喷射混凝土短期内难以达到预定强度的实际情况。弹性模量与泊松比依据 混凝土结构设计规范 给出。表 计算参数 类别弹模 泊松比重度 （）黏聚力 摩擦角 （）围岩 混凝土 计算结果）初期支护计算 。计算模型选用某车站（跨度 ，埋深 ），模型表面施加 应力。计算中采用、级围岩参数。当围岩释放荷载 后施加初期支护，计算了毛洞的安全系数及施加不同厚度，不同混凝土强度初期支护后的围岩安全系数，如表 所示。表 安全系数计算结果 类别衬砌厚度 毛洞 对于大跨度隧洞，围岩稳定性设计要求满足，初期支护后围岩安全系数大于 。由表 可知，级围岩和级围岩安全系数大于 ，满足初期支护稳定性要求。级围岩施加 或 厚 混凝土后，初期支护安全系数分别为 和 ，均未满足稳定性的最高要求。通过增加混凝土强度，初期支护改用 混凝土，衬砌厚度为 时，其安全系数为 ；初期支护改用 混凝土，衬砌厚度为 时，其安全系数为 ，满足稳定要求，可以按具体情况选用。围岩支护过程中，当衬砌强度不足时，增加衬砌厚度虽然可以增大安全系数，但从表 看出效果并不明显，且衬砌厚度较大后，衬砌喷射施工不便，需要二次喷射。因此，增加初期支护强度而不增厚度也是结构设计的思路。）二次衬砌计算 。二次衬砌采用了变截面厚度，墙脚都采用了圆弧连接，因而受力性能较好。当围岩释放 荷载后施加二次衬砌。表 列出 个截面的安全系数，二次衬砌最危险界面一般在图 中 ，个截面上。按文献 抗压安全系数应满足现行规范，抗拉安全系数应大于 。对级围岩提出了 种计算方案，见表 ；方案 初期支护选用 厚的 混凝土，二次衬砌选用 厚的 混凝土，得出二次衬砌结构偏心距小于 ，抗压最小安全系数位于拱顶，其值为 ，远大于规范要求安全系数；方案 与方案 初期支护相同，二次衬砌选用 厚的 混凝土，得出二次衬砌结构偏心距仍小于 ，最小抗压安全系数位于墙脚，其值为 ，大于规范要求安全系数；方案 初期支护选用第 期郑颖人，等：隧道设计理念与方法 厚的 混凝土，二次衬砌不施作仰拱，其余部分选用 厚的 混凝土，得出墙顶偏心距小于 ，墙脚和拱顶偏心距大于 ，因此墙顶应计算其抗压安全系数，墙脚和拱顶计算其抗拉安全系数，最小安全系数位于墙脚，其值为 ，满足稳定要求。方案 初期支护选用 厚的 混凝土，二次衬砌不施作仰拱，其余部分选用 厚的 混凝土。其计算结果与方案 类似，满足设计要求。表 二次衬砌结构计算结果 围岩级别方案初期支护厚度 二次衬砌厚度 衬砌参数二次衬砌截面位置轴力 弯矩（）偏心距 二次衬砌安全系数二次衬砌安全系数类型方案 初期支护 ，二次衬砌 方案 初期支护 ，二次衬砌 方案 初期支护 ，二次衬砌 方案 初期支护 ，二次衬砌 方案 初期支护 ，二次衬砌 方案 初期支护 ，二次衬砌 方案 初期支护 ，二次衬砌 方案 初期支护 ，二次衬砌 方案 初期支护 ，二次衬砌 拱顶 抗压墙顶 抗压墙脚 抗压仰拱 抗压拱顶 抗压墙顶 抗压墙脚 抗压仰拱 抗压拱顶 抗拉墙顶 抗压墙脚 抗拉拱顶 抗拉墙顶 抗压墙脚 抗拉拱顶 抗压墙顶 抗压墙脚 抗压仰拱 抗压拱顶 抗压墙顶 抗压墙脚 抗压仰拱 抗压拱顶 抗压墙顶 抗压墙脚 抗压仰拱 抗压拱顶 抗拉墙顶 抗压墙脚 抗拉仰拱 抗拉拱顶 抗拉墙顶 抗压墙脚 抗拉仰拱 抗拉级围岩提出了 种计算方案，方案 初期支护选用 厚的 混凝土，二次衬砌选用 厚的 混凝土，得出二次衬砌结构偏心距小于 ，最小抗压安全系数位于墙顶，其值为 ，大于规范要求安全系数；方案 与方案 初期支护相同，二次衬砌选用 厚的 混凝土，得出二次衬砌结构偏心距仍小于 ，最小抗压安全系数位于墙脚，其值为 ，大于规范要求安全系数。方案 ，初期支护选用 厚的 混凝土，二次衬砌选用 厚的 混凝土，计算结果与方案类似，安全系数虽有所降低，但其值仍然较高，满足设计要求。级围岩提出了 种计算方案，种方案均需改变仰拱的曲率，原仰拱曲率为 ，修改后曲率为 。方案 初期支护选用 厚的 混凝土，二次衬砌选用 厚的 混凝土，得出墙顶偏心距小于 ，抗压安全系数为 ，大于规范要求安全系数，墙脚、拱顶和仰拱偏心距小于 ，抗拉安全系数最小值位于仰拱处，其值为 ，满足稳定要求；方案初期支隧道建设 第 卷护和二次衬砌均选用 混凝土，初期支护厚度为 二次衬砌厚度为 ，得出墙顶偏心距小于 ，抗压安全系数为 ，大于规范要求安全系数，墙脚、拱顶和仰拱偏心距小于 ，抗拉安全系数最小值位于仰拱处，其值为 ，满足稳定要求。综上所述，选用安全经济的方案，从安全考虑，二次衬砌厚度应不小于 。建议级围岩选用方案；级围岩选用方案 ；级围岩选用方案 或 。图 计算截面位置图 结论与讨论）从隧道设计的历史与现状，阐述了隧道设计计算的几种方法，并指出基于数值极限分析的地层 结构法，将极大提高隧道设计的科学合理性。）研究探讨了基于散体理论与弹塑性理论的隧洞深浅埋的分界标准。前者按压力拱理论，依据围岩是否能够自稳划分深、浅埋，在工程上是适用的。但级围岩和级围岩无论深埋、浅埋它都是不稳定的，难以按此划分；后者按隧洞破坏形式来确定深、浅埋分界深度。这种方法不能确定围岩的稳定性，也未考虑围岩强度、岩块塌落、岩体构造、结构面以及围岩环境与施工方法等对隧道设计、施工的影响。深、浅埋分界标准还有待进一步研究。）基于建设中的成功经验与失败教训，以及当前科学研究与计算方法的进展，提出隧道设计计算 点基本理念，其中某些理念是全新的，确保设计更符合实际情况，提升其科学性和合理性。）以某地铁车站为例，阐述了有衬砌深埋隧道设计计算的新方法，初期支护进入塑性，并要求初期支护满足施工安全系数；改善了二次衬砌的结构形式与尺寸，使二次衬砌设计达到安全要求。参考文献（）：郑颖人，朱合华，方正昌，等 地下工程围岩稳定分析与设计理论 北京：人民交通出版社，（，：，（）中华人民共和国行业标准 公路隧道设计规范 北京：人民交通出版社，（：，（）徐干成，白洪才，郑颖人 地下工程支护结构 北京：中国水利水电出版社，（，：，（）郑颖人，董飞云 地下工程锚喷支护设计指南 北京：中国铁道出版社，（，：，（）郑颖人 地下工程稳定与设计的极限分析法 重大地下工程安全建设与风险管理：国际工程科技发展战略高端论坛文集 北京：中国工程院，：（：，：（）肖强，郑颖人，冯夏庭 有衬砌隧道设计计算探讨 地下空间与工程学报，（）：?（，（）：?（）李鹏飞，张顶立，赵勇，等 大断面黄土隧道二次衬砌受力特性研究 岩石力学与工程学报，（）：（，（）：（）郑颖人，丛宇 隧道稳定性分析与设计方法探讨讲座之二：隧道围岩稳定性分析及其判据 隧道建设，（）：（，（）：（）第 期郑颖人，等：隧道设计理念与方法