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引言
進入21世紀以來，隨著我國經濟持續發展，綜合實力的不斷提升及高新技術的不斷應用，我國隧道及地下工程得到了前所未有的迅速發展；隨著隧道工程領域相關研究的不斷深入，新工法、新技術、新結構等不斷湧入，隧道工程建設如火如荼。基於上述工程環境，公路隧道的建設同樣取得了長足發展，截至2018年底，中國公路隧道共計17738處、17236.1km，比2017年分別增加1509處、1951.0km。
一方面，經濟的迅猛發展，城市規模的不斷擴展，物流行業、外賣行業等新興交通運輸產業的興起，致使人們對交通量有著前所未有的強烈需求；另一方面，我國隧道與地下工程經過長久的研究和實踐後，在設計、施工和工程管理等方面積累了豐富經驗，使得行業工作者有能力面對任何複雜的隧道工程。基於此，我國四車道及以上的超大斷面公路隧道屢屢進入視線，一座座超大斷面公路隧道順利完工，無論在隧道長度、開挖面積以及攻堅克難上都有著新的突破。
本文調研了國內外現存的四車道及以上超大斷面公路隧道，歸納總結其隧道規模、設計參數、施工方法、研究內容和創新點，並依據成因和特徵將四車道及以上超大斷面公路隧道分成3類：常規新建四車道隧道、原位擴建四車道隧道和分岔四車道及以上隧道，分類總結了三類四車道及以上超大斷面公路隧道的施工工法，並主要對常規新建四車道公路隧道的斷面形狀、圍巖動態施工力學特性和支護結構參數及工藝進行了細緻的分析總結；我國四車道及以上超大斷面公路隧道的建設取得矚目成就的同時，四車道及以上超大斷面公路隧道斷面形狀的優化、四車道及以上長大公路隧道的快速施工、基於施工工法的圍巖動態施工力學特性和支護結構支護參數的合理取值等方面仍需要進一步更加深入的研究。
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發展歷程
國外超大斷面公路隧道早在20世紀80年代就已經出現，其中日本和韓國處於領先地位，如日本的東名改建隧道、東名靜岡2號隧道，韓國的清溪隧道、Sapaesan隧道，均是當時的代表性工程。
國內的四車道及以上公路隧道的建設始於21世紀初，在將近20年的時間裡，我國四車道及以上超大斷面公路隧道的建設取得了令人矚目的成就。2001年我國建設第一條四車道隧道-貴州凱里大閣山隧道，隧道長496m，斷面開挖尺寸21.04m×11.5m，為城市市政工程，拉開了我國四車道隧道建設的序幕；2002年6月，我國第一條四車道公路隧道-沈大高速大連韓家嶺隧道開始動工，隧道長521m，斷面開挖尺寸21.24m×15.5m，開創了我國四車道公路隧道建設的先河；2004年4月，廣州龍頭山隧道的動工使得超大斷面四車道公路隧道進入系統研究，隧道左線長1010m，右線長1006m，斷面開挖尺寸21.47m×15.6m，至今都是斷面最大的新建雙向八車道公路隧道；2005年，廈門萬石山隧道最大斷面開挖尺寸25.9m×11.94m，下穿既有鐘鼓山隧道，是國內首座地下立交。2006年底，青島膠州灣海底隧道開工，中國第二長的海底隧道，設有多處分岔段，是國內最早的大規模四車道公路隧道，最大開挖尺寸28.2m×18.6m，至今都少有隧道能逾越。2007年，滬蓉西高速湖北宜昌市與恩施州交界處八字嶺隧道、廟埡隧道和漆樹槽隧道順利完工，三者均為四車道分岔隧道，是國內最早的四車道分岔隧道案例；2008年，泉廈高速擴建工程大帽山隧道開始動工，該工程在原分離式雙向四車道隧道中間新建一個四車道隧道，並將原兩車道右洞原位擴建為四車道，是國內首座四車道公路隧道原位擴建工程；2009年，福州機場高速羅漢山隧道設計為雙向八車道連拱隧道，開挖跨度達到41.36m，是國內最大的連拱隧道；2014年，深圳東部過境高速連接線工程開工建設，在塘排山和谷對嶺下設置有兩處“Y”形地下分岔隧道，其中蓮塘分岔隧道段最大開挖斷面30m×18.4m，斷面面積430m2，是目前國內斷面最大的公路隧道，也是國內第一座真正意義上的地下互通立交；2016年，京滬高速濟南連接線隧道群，港溝隧道長1105m，龍鼎隧道長2183m，老虎山隧道長1888m，其中漿水泉隧道長3101m，是我國最長的雙向八車道公路隧道，標誌著我國四車道公路隧道的建設進入長隧道階段。將其中典型工程彙總得到圖1。
圖1 我國典型四車道及以上超大斷面公路隧道
通過統計2001年至2018年建成的四車道及以上超大斷面公路隧道（圖2~圖3），根據隧道的成因和特徵將四車道及以上超大斷面公路隧道分成3類：常規新建四車道隧道、原位擴建四車道隧道和分岔四車道隧道。新建隧道除了常規的新建雙向八車道隧道外，還包括擴改建工程中新建的四車道隧道，這類隧道仍是建設和研究的主流；原位擴建隧道僅僅作為擴改建工程中的一種處置方案，因此佔比較小，但是隨著交通量的不斷增長，將會出現越來越多的擴改建工程，原位擴建作為應對方案之一也將有著更好的發展；分岔隧道多出現在橋隧連接處和地下互通立交中，常與連拱隧道一起作為過渡段，具有斷面更大和里程較短兩個非常顯著的特徵。
圖2 三類四車道及以上超大斷面公路隧道座數佔比
圖3 三類四車道及以上超大斷面公路隧道里程佔比
通過對目前建成的四車道及以上超大斷面公路隧道的分析總結可以發現以下發展趨勢：
（1）四車道及以上超大斷面公路隧道無論在里程和數量上將會持續增長；
（2）常規新建四車道隧道在斷面尺寸上變化有限，但是在長度上增加明顯，因此四車道及以上超大斷面公路隧道快速施工應該予以重視；
（3）隨著對地下空間利用的深化，將會出現更多、規模更大的地下互通工程，此時分岔隧道的斷面可能為五車道甚至六車道斷面，將不斷刷新公路隧道斷面面積。
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技術發展現狀
2.1 超大扁平隧道斷面形狀研究
四車道及以上超大斷面公路隧道的跨度是一定的，因為扁平狀的斷面形式有利於降低開挖造價，提高隧道斷面的空間利用率，所以只能降低高度，將隧道設計為扁平狀。但是一味的降低隧道高度、減小扁平率，隧道結構安全將會受到嚴重威脅，那麼如何確定一個即安全又能減小開挖斷面面積的斷面形狀是四車道及以上公路隧道設計的重要課題。
關寶樹指出扁平特大斷面隧道的力學問題主要有以下特徵：開挖後應力重分佈變得不利；底腳處應力集中過大；拱頂不穩定；產生較大的鬆弛地壓；支護結構的承載力較小。指出扁平率是大斷面隧道的一個重要技術指標。基於目前超大斷面隧道絕大部分採用5心圓斷面，扁平率的確定將決定隧道斷面形狀。
日本根據Tomei-Meishin公路建設經驗，提出5心圓、扁平率為0.65是特大扁平斷面隧道的最優斷面形式，該成果被採用為該高速公路隧道的標準斷面形式。金星亮等通過數值模擬對重慶軌道交通5號線3標超大斷面淺埋隧道在5種不同扁平率下的斷面形式進行了參數化設計，最終確定依託工程最優扁平率為0.63。陳衛忠通過數值分析對清遠蟠龍淺埋破碎巖體大斷面隧道不同扁平率進行參數化設計，研究5種扁平率下隧道結構的穩定性和變形破壞情況，運用層次分析法對影響扁平隧道穩定性的開挖面積、水平收斂、地表沉降和拱頂下沉等目標值進行優化並確定其權向量，提出依託工程的最優化扁平率為0.59。謝東武根據隧道斷面相關參數，以造價最低作為目標函數，對特大斷面大跨隧道在Ⅴ級圍巖條件下的斷面形式進行優化。
通過調研發現，目前關於超大扁平隧道扁平率的研究有以下不足：一是研究手段侷限於數值分析，且是基於彈塑性本構，研究成果信服度有限；二是不同依託工程得到的最優扁平率差距較大。統計常規新建四車道公路隧道扁平率得到圖4，可以看出：最大扁平率為0.73，最小扁平率為0.645，平均扁平率為0.68，扁平率波動範圍較大。實際工程中採用的扁平率遠大於學者研究中理論最優扁平率，因此關於超大扁平隧道扁平率仍需更加深入、更加有說服力的研究。
圖4 常規新建四車道公路隧道扁平率（含仰拱）
2.2 施工工法研究
2.2.1 常規新建四車道公路隧道施工工法
（1）基於傳統分部開挖的施工工法研究
張兆傑結合沈大高速公路韓家嶺隧道，對超大跨隧道採用雙側壁導坑法施工過程進行數值模擬，認為超大跨圍巖總體失穩模式與普通雙車道隧道有較大差別，採用雙側壁導坑法施工時，中洞上部施工應作為整個施工過程的控制程序。葉勇針對粵東丘陵區某超大斷面隧道進口段通過數值模擬對比分析雙側壁導坑開挖法和三臺階開挖法，並通過現場測試驗證得出三臺階開挖法可以有效控制超大斷面隧道軟弱圍巖變形，適用於超大斷面隧道軟弱破碎圍巖段的快速施工。周磊生和孫智分別以山東濱萊高速改擴建隧道項目為工程背景和京滬高速濟南連接線龍鼎隧道為工程背景，均系統模擬開展CD及CRD開挖工法下I18和I22b兩種支護方式的數值計算，得出拱架I22b支護效果更好，CRD開挖方法比CD法具有更好的圍巖控制效果，但綜合現場施工，選擇CD法施工。黃金山和歐敏以福泉高速擴建工程前鷗隧道為工程背景，通過現場測試與數值模擬相結合的方法，分別研究了淺埋偏壓地層下CRD法和雙側壁導坑法施工力學特性，得到雙側壁導坑法各分部合理的滯後長度和臨時支撐拆除時機。蔣坤等以福州國際機場高速公路2期工程魁岐2號隧道為工程背景，對比了雙側壁導坑法、CRD法和CD法3種施工方案，並在該隧道進口Ⅴ級圍巖段成功將雙側壁導坑法變更為CRD法施工。雙側壁導坑法和CD法現場施工效果如圖5所示。
圖5 雙側壁導坑法和CD法
整理常規新建四車道公路隧道工法如表1，可知：雙側壁導坑法仍是應用最多的施工工法，主要應用於軟弱地層，同時也注意到使用雙側壁導坑法施工的四車道公路隧道集中在2010年之前，2010年之後，CRD法、CD法和臺階法均有部分工程應用，對於常規新建四車道公路隧道工法選擇上也更加靈活，隨著超前支護和爆破技術等施工技術的發展，更傾向於選擇分部更少的施工工法。
表1常用工法工程案例
工法
工程案例
圍巖級別
雙側壁導坑法
廣州龍頭山隧道
Ⅳ
深圳雅寶隧道
Ⅳ
大連韓家嶺隧道
Ⅳ
廈門大帽山隧道
V
福州羅漢山隧道
Ⅳ
前鷗隧道
Ⅴ
CRD法
福建平潭牛寨山隧道
Ⅲ
CD法
濟南漿水泉隧道
Ⅲ
臺階法
牛頭山隧道
Ⅲ
漿水泉隧道
Ⅲ
（2）基於傳統分部開挖的改進工法研究
作者以京滬高速濟南連接線漿水泉隧道為工程依託，研究並提出鋼架巖牆組合支撐開挖法，其優點主要體現在充分利用硬巖地基承載力高的優勢，由上臺階的鋼架和下臺階的巖牆形成組合支撐，減小開挖跨度，保證施工安全，相較於CD法減少了臨時支撐的設置和拆除量，優化了施工步序，加快施工速度的同時降低了工程造價，併成功運用於京滬高速濟南連接線其它隧道四車道隧道中，取得了良好的應用效果。宋濤為改善雙側壁導坑法施工中存在空間小和工序多等問題，提出了兩種改進方法，如圖7所示。
圖6 鋼架巖牆組合支撐法
圖7 雙側壁導坑法改進工法
2.2.2 原位擴建隧道施工工法
隧道的改擴建最早是從國外開始的，比較成功的案例包括瑞士的魯費倫隧道、美國的White Haven 和 Rockport 隧道、意大利的Nazzano隧道、日本的大藏隧道、天王山隧道和塔之峰隧道，國外的這些隧道擴建工程大部分為兩車道隧道改建成三車道隧道或者單線鐵路隧道改建成雙線鐵路隧道，目前國外並未見兩車道隧道擴挖成四車道隧道的相關工程實例。
國內早期改擴建工程的有四川盤龍山隧道、重慶鵝嶺隧道和舟山海中洲隧道等，均不是擴挖形成四車道隧道。朱根橋以重慶機場路渝州隧道為工程背景，從施工力學分析，在單側擴建、兩側擴建和周圍擴建3種擴建形式中，提出單側擴建形式最優，如圖9所示。泉廈高速廈門大帽山隧道在原有兩洞之間新建一座四車道隧道，並將右洞原有兩車道隧道擴建成四車道隧道，由此構成國內外十分罕見的三洞十車道小淨距隧道群，如圖10所示，右洞原位擴建隧道採用回填+CRD法施工。福州市二環路金雞山隧道採用類似方法，回填+CRD法施工，創新之處在於利用原隧道襯砌結構作為臨時支撐。重慶機場路渝州隧道採用正臺階法擴挖，先開挖原隧道一側，而後採用臺階法開挖另一側。三座隧道的擴挖方法如圖11所示。
圖8 意大利Nazzano隧道
圖9三種原位擴建方式
圖10 大帽山隧道
圖11 典型原位擴建四車道公路隧道施工工法
2.2.3 分岔隧道施工工法
分岔四車道隧道可細分為兩類：一類是橋隧連接處的分岔山嶺隧道；一類是城市地下立交分岔隧道和水下分岔隧道。
（1）橋隧連接處的分岔山嶺隧道
滬蓉西高速八字嶺隧道、漆樹槽隧道和廟埡隧道是國內最早的分岔四車道公路隧道，施工步序見圖12。丁浩、李勇介紹了山西晉濟高速公路拍盤隧道分岔段施工方法，因實際施工中導洞已按原連拱隧道的設計開挖，為避免工序轉換而使施工組織困難，大跨段隧道採用圖13所示的開挖工序。
圖12 滬蓉西高速三座分岔隧道施工工法
圖13 晉濟高速拍盤隧道分岔段施工工法
（2）城市地下立交分岔隧道和水下分岔隧道
廈門萬石山隧道採用6種斷面分段擴大過渡，工法採用雙側壁導坑法。青島膠州灣海底隧道大斷面段採用7種斷面分段擴大過渡，工法也選用雙側壁導坑法，施工完成後如圖14所示。長沙營盤路湘江隧道分岔段地質條件複雜，採用3種斷面分段擴大過渡，採用雙側壁導坑法，分為11個分部施工。在建的廈門蘆澳路-疏港通道工程是國內最複雜的地下互通立交工程，如圖15所示，該工程涉及到多個超大斷面的分岔隧道，其中疏港通道分岔隧道更是5車道斷面形式，採用5種斷面分段擴大過渡，選擇雙側壁導坑法施工。
圖14 青島膠州灣海底隧道分岔段
圖15 廈門蘆澳路-疏港通道工程
2.3 超大斷面隧道施工力學研究
對於四車道公路隧道，由於車道數的要求，致使隧道跨度大，隧道斷面不得不設計為扁平的拱形結構，隧道斷面面積也相應較大，使得施工的選擇上不可能一次成洞，決定了施工方法必須是開挖和支護交錯進行的分部開挖法或臺階法，那麼圍巖必然會經歷一個多次擾動的過程，因此圍巖的荷載釋放規律、漸進性破壞過程以及圍巖荷載的計算將是重點研究方向。
2.3.1 圍巖荷載釋放研究
李術才團隊以蘭渝鐵路兩水隧道為工程背景，通過室內模型試驗模擬了臺階法支護開挖、臺階法和全斷面毛洞施工的全過程，得到了全斷面法施工和臺階法施工圍巖荷載釋放規律，並且提出隧道斷面圍巖整體荷載釋放過程存在3個典型變化階段，即掌子面附近荷載集聚區、前方荷載弱集聚區和掌子面後方荷載釋放區。趙然等依託京滬高速濟南連接線龍鼎隧道，採用數值模擬分析了裂隙密集帶對超大斷面隧道圍巖變形和塑性區分佈的影響，研究了半步CD法施工隧道圍巖空間荷載釋放演化規律，得出隧道開挖後距離掌子面<5m範圍內，圍巖荷載釋放率較低。劉聰等以京滬高速濟南連接線港溝隧道穿越斷裂破碎帶區域為依託工程，開展模型試驗研究了臺階法、CD法和雙側壁導坑法三種工法，通過對試驗開挖過程中位移變形和圍巖應力變化的實時監測，得到位移變形大致可分為“緩慢增加—急劇增大—穩定狀態”3個過程；應力變化可分為“應力積聚－應力釋放－穩定狀態”3個階段。
2.3.2 圍巖漸進性破壞研究
中科院武漢岩土所以大帽山大斷面隧道群為工程背景，結合現場聲波監測和數值模擬，詳細研究推進式往復爆破作業的雙側壁導坑法施工的大斷面隧道的圍巖累積損傷範圍，結果表明：小進尺、多頻爆破會加大巖體損傷程度，大進尺、少頻爆破會加大巖體損傷範圍，因此合理進尺對圍巖損傷十分重要。徐前衛等以深圳市東部過境高速公路連接線工程為背景，針對谷對嶺“Y”形喇叭口大斷面分岔隧道，對雙側壁導坑法施工的超大斷面隧道圍巖的漸進性破壞過程、巖體內部變形和應力變化規律進行了研究，結果表明：軟弱隧道圍巖的破壞始於拱腰以下的巖體，而後自拱腰向上繼續擴展成拱，拱頂上方0.95B（B為隧道跨度）範圍內的巖體變形受到隧洞開挖影響。王者超以八字嶺分岔隧道為工程背景，通過對其大跨段的現場監測發現：大跨段圍巖多次受到施工擾動影響，變形過程較為複雜，表現出明顯的施工動態響應特性。
2.3.3 圍巖壓力計算研究
目前三車道及以下公路隧道圍巖壓力的計算方法在20世紀便已提出，而國內大跨隧道的興建始於21世紀，顯然這些計算方法是否仍然適用於四車道及以上超大斷面公路隧道圍巖壓力的計算是一個急需認證的問題。
曲海峰等以廣州龍頭山雙洞八車道公路隧道為研究背景，概括和總結了規範公式、普式理論、太沙基理論等國內外鬆動荷載的計算方法，通過數值計算和實測圍巖壓力對比分析後得到：所有計算公式更適合於跨度在單洞雙車道以下，高跨比小於1.7的隧道工程；對於扁平大跨隧道，淺埋條件下仍可採用泰沙基計算公式，深埋條件下鐵路隧道設計規範雖比較合適，但考慮因素指標過少是該計算方法的嚴重缺陷。袁金秀等對目前常用的圍巖壓力理論進行分析研究，提出修正後的大跨深埋隧道規範計算公式，如圖16所示。
圖16 大跨深埋隧道規範修正計算公式
由以上研究可知，圍巖的荷載釋放和漸進性破壞表現出明顯的動態施工力學特性。一方面荷載釋放和漸進性破壞過程較為複雜，受施工擾動明顯；另一方面受施工工法影響很大，但仍有規律可循：（1）圍巖劣化是個長期過程，圍巖力學性能會經歷潛伏期、爆發期和穩定期三個狀態；（2）上部圍巖開挖是影荷載釋放的集中時期，也是圍巖破壞的危險時期；（3）小進尺、多頻爆破會加大巖體損傷程度，大進尺、少頻爆破會加大巖體損傷範圍。在圍巖壓力計算方面，在淺埋段計算理論認識統一，但是在深埋段仍缺乏有說服力的理論計算公式，還需進一步完善。
2.4 超大斷面隧道支護參數和支護工藝研究
2.4.1 支護參數
通過對目前四車道及以上公路隧道支護參數的調研整理，得到表2。可以看出：同一圍巖級別下，支護參數差別較大，在襯砌厚度上體現的尤為明顯；在支護類型上會出現部分雙層初期支護的案例，但只應用在Ⅴ級圍巖地層；拱架主要以工字鋼架為主，部分Ⅲ級圍巖的工程案例初期支護甚至無拱架支護。總體看來，早期建設的隧道支護參數偏保守一些，後期人們顯然已經意識到了超大斷面隧道設計中支護參數的不合理，對部分隧道支護參數進行了優化。
2.4.2 支護工藝
萬利等建立了拱頂位移控制率評價指標，得出H型鋼拱架支護圍巖控制效果顯著；H型鋼拱架錨杆聯合支護作用下，錨杆強度儲備增加、支護潛力更大。袁勇等基於隧洞“先成結構法”支護理念提出超大斷面低扁平率公路隧洞先成預應力結構新型支護體系，即在隧洞開挖前採用“預應力+注漿”措施來消除隧洞頂部一定範圍的拉應力區。黃成造等提出一種新的隧道支護工藝——對拉錨杆，用以解決雙側壁導坑法施工時預留核心土的穩定性問題。周丁恆等通過模型試驗詳細地分析特大斷面隧道雙側壁導洞法開挖引起支護結構變形及受力的三維效應，得到左導洞下臺階和核心土上臺階開挖對支護結構受力及變形影響較大，是支護穩定性控制的主要工序。京滬高速濟南連接線漿水泉隧道優化光面爆破設計，減小圍巖擾動，使得支護可以採用“兩掘一支”，極大的提高了施工進度，如圖17所示。
四車道及以上公路超大斷面公路隧道的支護工藝研究主要有兩方面：一方面是對於支護結構薄弱部位採取的應對措施，另一方面在於穩定支護、提高施工效率的輔助施工措施。
圖17 漿水泉隧道爆破效果對比
表2四車道及以上公路隧道支護參數
圍巖級別
工程案例
支護類型
（初支+二襯）
初期支護
二次襯砌厚度/cm
拱架
噴混凝土厚度/cm
Ⅲ級
韓家嶺隧道
單層+單層
16號工字鋼間距100cm
22（鋼纖維）
65（鋼筋混凝土）
龍頭山隧道
單層+單層
無
15
45（素混凝土）
雅寶隧道
單層+單層
無
12
50（鋼筋混凝土）
漿水泉隧道
單層+單層
格柵鋼架間距120
20（鋼纖維）
50（鋼筋混凝土）
Ⅳ級
韓家嶺隧道
單層+單層
18號工字鋼間距75cm
26（鋼纖維）
70（鋼筋混凝土）
龍頭山隧道
單層+單層
格柵鋼架間距100 cm
20（鋼纖維）
50（鋼筋混凝土）
雅寶隧道
單層+單層
H型鋼架
20（鋼纖維）
55（鋼筋混凝土）
漿水泉隧道
單層+單層
工22b間距100 cm
28（鋼纖維）
55（鋼筋混凝土）
Ⅴ級
龍頭山隧道
單層+單層
工字鋼架間距80cm
27（鋼纖維）
60（鋼筋混凝土）
大帽山隧道
雙層+單層
工22b（第2層）
8+37（鋼纖維）
55（鋼筋混凝土）
雅寶隧道
單層+單層
H型鋼架
25（鋼纖維）
65（鋼筋混凝土）
牛寨山隧道
雙層+單層
22b工字鋼+16工字鋼
30+20（鋼纖維）
55（鋼筋混凝土）
港溝隧道
單層+單層
工字鋼架
30（鋼纖維）
70（鋼筋混凝土）
3
研究中存在的不足
（1）斷面形狀。目前實際工程採用的斷面扁平率波動範圍較大，並且大於理論研究得到的扁平率。因此，在確保隧道淨空的基礎上，確定更合理的超大斷面隧道扁平率還需進一步的研究。
（2）施工工法。常規新建四車道公路隧道在2010年前主要以雙側壁導坑法施工為主，2010後更傾向於使用分部更少的CD法、CRD法和臺階法；原位擴建四車道公路隧道均是採用單側擴建的方案，對軟弱圍巖採用回填+CRD法（或CD法）施工，對較好圍巖由於不設置仰拱，可採用臺階法擴挖；分岔四車道及以上公路隧道絕大部分採用雙側壁導坑法施工，輔以分段逐步擴大的過渡方式。總體來看開挖方法較多，但隨著隧道施工機械化程度的進一步提高，隧道開挖向大斷面趨勢發展，因此結合大型機械配套施工還需進一步研究超大扁平斷面的開挖工法。
（3）施工力學。在四車道及以上超大斷面公路隧道施工力學的研究方面，圍巖的荷載釋放和漸進性破壞表現出明顯的動態施工力學特性。一方面荷載釋放和漸進性破壞過程較為複雜，受施工擾動明顯；另一方面受施工工法影響很大，但仍有規律可循。在圍巖壓力計算方面，在淺埋段計算理論認識統一，但是在深埋段仍缺乏有說服力的理論計算公式，還需進一步完善。因此，針對超大扁平斷面隧道的施工力學，應充分認識圍巖的工程特性，以主動支護圍巖為主要技術手段，結合開挖工法需進一步研究圍巖荷載演變特徵以及相應的支護理論。
（4）支護參數。由於超大斷面隧道圍巖壓力計算理論的不成熟，現有規範並不完全適用於4車道以上的大斷面公路隧道，實際工程設計中支護參數差別較大。因此，結合圍巖的穩定特徵還需對超大扁平隧道的支護參數進一步研究和優化，為制定相應的規範或指南奠定理論基礎。
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進一步展望
從上述的調研分析並結合作者近期的研究成果，對四車道及以上超大斷面公路隧道的建造技術做如下展望。
（1）設計標準化。在對圍巖穩定性及岩層工程特性分析的基礎上，考慮超大、扁平隧道斷面尺寸的影響，提出相應的圍巖分級體系，形成不同圍巖級別的設計參數，實現定量化設計，為進一步制定設計標準或規範奠定基礎。
（2）施工機械化。隧道工程的跨越式發展，為實現大型機械化施工創造了條件，國內勞動力成本的逐年上漲，致使施工企業不得不考慮採用機械化施工。因此，以大型機械配套施工為基礎，形成超大扁平斷面隧道的施工方法勢在必然。
（3）結構輕型化。隨著隧道跨度的增大，支護結構尺寸必然會增大，帶來突出的問題就是支護結構本身的自重就很大，給隧道結構的設計帶來了較大的困難。因此，超大扁平隧道結構設計中，開發輕型建築材料，採用輕型高性能隧道結構也是今後發展的一個方向。
張俊儒, 吳潔, 嚴叢文, 苟新茗, 葉倫, 馮冀蒙. 中國四車道及以上超大斷面公路隧道修建技術的發展[J]. 中國公路學報, 2020, 33(1): 14-31.
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