目前中国第四纪土层中大型地下结构的主要暗挖施工方法有分部开挖法、洞桩法和管幕法。
分部开挖法是将大断面结构分解为若干个小断面，随小断面的开挖逐段封闭成环形成。常用的大型地下结构分部开挖法有中洞法[1]、侧洞法和柱洞法等。分部开挖法开挖分块多，工序复杂，工期长；地层反复被扰动，地面沉降和施工风险大；初支与二衬间受力转换频繁，辅助措施多，初期支护废弃量大；二衬施工缝较多，结构整体性和防水效果差。
洞桩法(PBA工法)[2]是在分部开挖法的基础上，结合盖挖法的理念发展而来。该工法采用分部开挖法施作拱部结构，在拱盖保护下进行后期的土方开挖和二衬施工。该工法侧部采用边桩围护，部分改进了分部开挖法的问题。不过该工法拱部结构仍采用分部开挖法，初支、二衬扣拱风险大，难以用于软弱地层或复杂环境下大型地下结构的修建。
中国在上海、北京、台湾、深圳等地有采用管幕+箱涵顶进[3]或者管幕+随挖随撑[4-5]工法修建大跨地下结构的案例。箱涵顶进法施工精度要求高，地表沉降控制一般不理想；随挖随撑方案通常要辅以大范围地层加固、分仓开挖，一般只适合修建单层地下结构。港珠澳拱北隧道[6]在管幕+随挖随撑基础上辅以管间冻结在饱和软土中成功实施了双层地下结构，但是该工程跨度较小、造价高昂。近年来，中国引进了国外管幕工法-管幕预筑法[7]和STS管幕工法[8]用于地铁车站建设，该类工法相对传统暗挖安全系数高、可以缩短工期，不过该类工法管幕需横向连接，存在工序复杂、管内人工作业强度大、管幕直径大、工程投资大等问题。管幕类工法不具有普遍适用性。
为解决目前大型地下结构暗挖工法存在的不足，并解决软弱地层或复杂环境下难以暗挖的问题，提出了一种基于大刚度支护体系的新型暗挖技术。
为解决传统暗挖工法存在诸多局限和不足的问题，本文提出了在地层中提前构筑大刚度支护体系后再进行大开挖作业的新思路。大刚度支护体系采用顶管、小导洞等技术构筑，对地层扰动小，施工过程安全可靠，支护体系构筑后即可进行大开挖作业。新技术具有工艺简单、施工效率高、风险低、工程投资小、结构覆土埋深浅、对周边环境影响小的特点，可适用于各种地层和环境，值得推广应用。
数值分析和工程应用验证了新技术的有效性，采用密闭型顶管机施工管幕，并及时填充导洞初支、顶横梁与管幕间的空隙，可以进一步减少地表沉降。
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《岩土工程学报》2024年第6期全文阅读
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