地下工程的施工管理技術(shù)探析

1、地下工程的施工管理技術(shù)探析摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快，城市建立快速開(kāi)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市人口急劇膨脹，許多城市都不同程度地出現(xiàn)了建筑用地緊張、生存空間擁擠、交通阻塞、根底設(shè)施落后、生態(tài)失衡、環(huán)境惡化等城市病，給人們居住生活帶來(lái)很大影響，也制約城市經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的進(jìn)一步開(kāi)展，成為我國(guó)現(xiàn)代城市可持續(xù)開(kāi)展的障礙。在這樣的背景下，我國(guó)城市地下空間開(kāi)展由九十年代前的人防工程建立轉(zhuǎn)變到九十年代以“城市可持續(xù)開(kāi)展為目的的地下空間開(kāi)發(fā)利用的開(kāi)展戰(zhàn)略上來(lái)。這時(shí)，地下工程的建立顯得尤為重要，本文通過(guò)對(duì)地下工程的施工技術(shù)方法的簡(jiǎn)要闡述，提醒了將來(lái)我國(guó)的地下工程的開(kāi)展前景，以及將來(lái)的施工工藝。關(guān)鍵詞：地下工程施工展

2、望0引言在我國(guó)隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷開(kāi)展、進(jìn)步，人民的物質(zhì)生活程度的不斷進(jìn)步，城市出現(xiàn)了用房擁擠的情況，開(kāi)發(fā)地下工程已成為城市開(kāi)展壯大的必然，也是一個(gè)城市開(kāi)展的亮點(diǎn)。苔羅阿尼先生認(rèn)為:所謂地下工程是指在開(kāi)挖深度不到6時(shí)，單憑經(jīng)歷施工也不會(huì)遭到失敗，即使地基土質(zhì)略差，用一般方法也能平安施工。在設(shè)計(jì)中過(guò)分保守是不經(jīng)濟(jì)的。另外，假如深度大于6，需要涉及到土力學(xué)方面的一些問(wèn)題。根據(jù)一些專家的建議，處理開(kāi)挖時(shí)擋土墻周圍地基的穩(wěn)定問(wèn)題，一般采用穩(wěn)定系數(shù)=./，對(duì)4為淺開(kāi)挖，7為深開(kāi)挖，其中是濕土單位體積的重量(/3)，為開(kāi)挖深度()，是土的不固結(jié)不排水剪切強(qiáng)度/2。1地下工程的關(guān)鍵技術(shù)我國(guó)在地下空間開(kāi)發(fā)

3、過(guò)程中，開(kāi)展了非常成熟的地下工程技術(shù)，其中具有代表性的是以下三項(xiàng)技術(shù)。1.1明挖技術(shù)基坑技術(shù)隨著我國(guó)地下空間的開(kāi)展，地下工程建立工程的數(shù)量和規(guī)模也迅速增大，產(chǎn)生了大量的深基坑工程，并形成了種類齊全的多種基坑圍護(hù)開(kāi)挖技術(shù)。從支撐技術(shù)上形成并開(kāi)展了重力式、支撐式、土錨式、土釘式等多種技術(shù)，從圍護(hù)工法上形成并開(kāi)展了簡(jiǎn)易圍護(hù)墻法、木板樁法、鋼板樁法、鋼管樁法、灌注樁法、地下連續(xù)墻法、逆作法又叫蓋挖法等多種工法?；庸こ痰脑O(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法也得到不斷改良，基坑工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也有一定的開(kāi)展。九十年代以來(lái)，基坑工程規(guī)模不斷加大，深度不斷加深，與建筑物等已有設(shè)施間隔 越來(lái)越近，推動(dòng)了深基坑工程的設(shè)計(jì)向更高程度

4、邁進(jìn)，使我國(guó)基坑工程的設(shè)計(jì)施工進(jìn)入環(huán)境設(shè)計(jì)階段，促進(jìn)了時(shí)空效應(yīng)基坑工法的消費(fèi)與應(yīng)用，并到達(dá)國(guó)際領(lǐng)先程度。該方法考慮時(shí)空效應(yīng)，科學(xué)地利用土體自身的控制地層位移的潛力，以解決軟土深基坑穩(wěn)定和變形問(wèn)題。這種方法的主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)與施工親密結(jié)合。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)參數(shù)如被動(dòng)區(qū)程度抗力系數(shù)K的取值從現(xiàn)場(chǎng)反響來(lái)確定；施工中，開(kāi)挖與支撐的施工工序根本是按分塊、分層、分步、對(duì)稱、平衡的原那么制定，并以科學(xué)的施工工藝，有效地控制基坑的變形。1.2暗挖技術(shù)以隧道設(shè)計(jì)施工技術(shù)為代表在我國(guó)，大量的線形地下空間均是以暗挖法形成的。其中兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，適于軟土巖地區(qū)的盾構(gòu)法與適于硬土巖地區(qū)的新奧法及礦山法在我國(guó)均有較大的應(yīng)用與開(kāi)

5、展。1.2.1盾構(gòu)法我國(guó)自六十年代研究開(kāi)發(fā)盾構(gòu)技術(shù)以來(lái)，已成功地采用盾構(gòu)施工技術(shù)修建了幾十條車行和水工隧道，盾構(gòu)機(jī)械裝備從早先的機(jī)械式盾構(gòu)、網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)，在引進(jìn)和消化國(guó)外技術(shù)的根底上，開(kāi)展到今天的上壓平衡盾構(gòu)EPB、泥水加壓式平衡盾構(gòu)。隧道襯砌設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)理論大致經(jīng)歷了起步階段主要是借鑒國(guó)外的設(shè)計(jì)原理進(jìn)展剛性襯砌設(shè)計(jì)、柔性襯砌階段和目前正在進(jìn)展的以地層挪動(dòng)理論研究為主的階段，其集中在對(duì)隧道的縱向變形及隧道縱橫向內(nèi)力、變形的影響問(wèn)題、襯砌厚度偏大問(wèn)題、管片寬度偏小問(wèn)題、縱向拼裝錯(cuò)縫問(wèn)題等方面的研究和開(kāi)發(fā)。1.2.2從礦山法到新奧法我國(guó)在硬巖中開(kāi)發(fā)地下空間獲得舉世矚目的成就，擁有世界上最多的山嶺

6、隧道。在近幾年的成昆鐵路、京九鐵路及秦嶺隧道建立與開(kāi)發(fā)中，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外各種設(shè)計(jì)施工的招投標(biāo)及研發(fā)，使得我國(guó)的硬巖地下空間開(kāi)發(fā)技術(shù)到達(dá)世界先進(jìn)程度，形成設(shè)計(jì)理論先進(jìn)、施工技術(shù)完備的硬巖中地下空間開(kāi)發(fā)技術(shù)。從設(shè)計(jì)方法上，從巖體松散壓力控制設(shè)計(jì)的礦山法開(kāi)展到巖體變形壓力控制設(shè)計(jì)的新奧法，并且利用各種計(jì)算機(jī)數(shù)值法，對(duì)巖體中的變形受力機(jī)理可以進(jìn)展比擬準(zhǔn)確的計(jì)算與預(yù)測(cè)。在施工技術(shù)上，由鉆孔爆破法開(kāi)展到TB機(jī)法，施工機(jī)械化程度越來(lái)越高，噴錨與混凝土支護(hù)技術(shù)得到極大進(jìn)步，開(kāi)挖斷面靈敏多樣，同時(shí)其他輔助技術(shù)，如巖爆預(yù)測(cè)技術(shù)、開(kāi)挖面前方巖性與地下水探測(cè)技術(shù)等都有宏大進(jìn)步。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.1.2.3托換技術(shù)我

7、國(guó)城市的密集與空間的緊張，在地下空間開(kāi)發(fā)利用中，遇到大量的設(shè)施沖突、空間穿插及文物和環(huán)境等需要保護(hù)的情況，由此促進(jìn)了托換技術(shù)的開(kāi)展。托換技術(shù)是解決對(duì)原有建筑的地基需要處理和根底要加固的問(wèn)題，和解決在原有建筑根底下需要修建地下工程以及鄰近需要建造新工程而影響到原有建筑物的平安等問(wèn)題的技術(shù)總稱。在我國(guó)大量的地下工程理論中，開(kāi)展了根底擴(kuò)大托換、坑式托換、預(yù)試樁托換、壓入樁托換、打入樁或灌注樁托換、樹(shù)根樁托換、錨桿靜壓樁托換、根底加壓糾偏法托換、根底減壓和加強(qiáng)剛度法托換、化學(xué)加固法托換、地下鐵道穿越托換和構(gòu)造物的遷移等門(mén)類齊全的多種托換技術(shù)，在城市建立和地下空間開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著不可替代的重大作用。2地下空

8、間開(kāi)發(fā)利用展望隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)程度開(kāi)展、城市化程度的進(jìn)步及城市可持續(xù)開(kāi)展戰(zhàn)略的貫徹，開(kāi)發(fā)利用城市地下空間越來(lái)越表現(xiàn)出宏大效益和潛力，我國(guó)城市地下空間開(kāi)發(fā)利用必將向現(xiàn)代化、國(guó)際化、科學(xué)化的方向開(kāi)展。詳細(xì)說(shuō)來(lái)，我國(guó)城市地下空間開(kāi)發(fā)利用事業(yè)將出現(xiàn)下述幾個(gè)開(kāi)展趨勢(shì)：2.1綜合開(kāi)發(fā)利用的趨勢(shì)。城市地下空間開(kāi)發(fā)利用將不再是滿足某一單項(xiàng)功能，將立足于城市的整體建立與功能要求，是多項(xiàng)城市功能的整合共容，如滿足交通、商業(yè)、供應(yīng)與環(huán)境等的大型綜合體。同時(shí)，也不再是一種空間形態(tài)的孤立，而是由點(diǎn)、線、面、體等多種形態(tài)的空間靈敏組合貫穿的有機(jī)的、豐富的空間整體。2.2規(guī)劃與設(shè)計(jì)理論的開(kāi)展。建立在城市可持續(xù)開(kāi)展與城

9、市三維立體開(kāi)展的戰(zhàn)略思路上，將地下空間作為城市三維開(kāi)展的一個(gè)維度，地下空間規(guī)劃與設(shè)計(jì)理論將會(huì)逐步充實(shí)完善，其將指導(dǎo)城市科學(xué)地向地下延伸。2.3開(kāi)發(fā)技術(shù)的開(kāi)展。我國(guó)目前的地下空間開(kāi)發(fā)的土木技術(shù)已接近或處于世界先進(jìn)程度，但涉及到一些關(guān)鍵輔助設(shè)備等技術(shù)，如機(jī)具技術(shù)、計(jì)算機(jī)與電氣控制技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等等，與世界先進(jìn)程度還有大的差距，會(huì)影響到地下空間開(kāi)發(fā)的規(guī)模與本錢(qián)，將來(lái)隨著對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和加大研制開(kāi)發(fā)的投入，將會(huì)逐步縮小這些差距。2.4法規(guī)與管理維護(hù)越來(lái)越完善。不僅有完備的法規(guī)、政策及管理措施和先進(jìn)的維護(hù)技術(shù)程度，還將形成一整套推動(dòng)地下空間綜合開(kāi)發(fā)利用的實(shí)體和管理部門(mén)。2.5環(huán)境要求與環(huán)境控制將被更加重視，相應(yīng)技術(shù)工藝日益成熟。無(wú)人的城市地下空間設(shè)施會(huì)更加平安、高效，有人的城市地下空間設(shè)施會(huì)更加舒適、美觀，地下空間內(nèi)環(huán)境中的造景、幻境及地面環(huán)境模擬等技術(shù)會(huì)大大開(kāi)展。同時(shí)，將更多地從環(huán)境保護(hù)、城市景觀保護(hù)和歷史文物保護(hù)的角度開(kāi)發(fā)利用城市地下空間。2.