地下工程的發(fā)展及應(yīng)用

地下工程在我國(guó)的應(yīng)用與發(fā)展目錄二.地下工程的關(guān)鍵技術(shù)三．地下工程建設(shè)誘發(fā)的環(huán)境問(wèn)題一．城市地下空間開(kāi)發(fā)利用摘要：地下空間是迄今尚未被充分利用的一種自然空間資源，具有很大的開(kāi)發(fā)潛能。添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本1.改善交通，繁榮區(qū)域經(jīng)濟(jì)我國(guó)已有北京、天津、上海、廣州等城市建造使用地鐵，有十幾個(gè)城市在報(bào)批建造地鐵。就地鐵已投入使用的幾個(gè)城市看，以地鐵為動(dòng)力發(fā)展軸，沿線又規(guī)劃建設(shè)了多種形式的地下街、地下車(chē)庫(kù)等地下工程。2.地下室利用據(jù)統(tǒng)計(jì)（以上海市為例），非人防地下空間中，60%都是建筑物的地下室或半地下室。近幾年來(lái)，與高層建筑同建的地下室數(shù)目增長(zhǎng)迅速，而且面積較大。3.舊城保護(hù)我國(guó)擁有眾多歷史文化名城，如，北京、上海、廣州、西安、南京等。隨著大城市不斷提高的舊城保護(hù)意識(shí)與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾增加，地下空間的開(kāi)發(fā)利用對(duì)舊城的更新改造和再生循環(huán)發(fā)揮著重要作用。城市地下空間開(kāi)發(fā)利用地下工程的關(guān)鍵技術(shù)隨著我國(guó)地下空間的發(fā)展，地下工程建設(shè)項(xiàng)目的數(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(lèi)齊全的多種基坑圍護(hù)開(kāi)挖技術(shù)。從支撐技術(shù)上形成并發(fā)展了重力式、支撐式、土錨式、土釘式等多種技術(shù)，從圍護(hù)工法上形成并發(fā)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。基坑工程的設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法也得到不斷改進(jìn)，基坑工程的設(shè)計(jì)規(guī)范也有一定的發(fā)展。1.明挖法（基坑技術(shù)）地下工程的關(guān)鍵技術(shù)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)用與發(fā)展。（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(chē)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)的基礎(chǔ)上，發(fā)展到今天的上壓平衡盾構(gòu)（EPB）、泥水加壓式平衡盾構(gòu)。地下工程的關(guān)鍵技術(shù)2.暗挖技術(shù)（以隧道設(shè)計(jì)施工技術(shù)為代表）

（2）從礦山法到新奧法

我國(guó)在硬巖中開(kāi)發(fā)地下空間取得舉

世矚目的成就，擁有世界上最多的

山嶺隧道，如成昆鐵路、京九鐵路

及秦嶺隧道從設(shè)計(jì)方法上，從巖體松散壓力控制設(shè)計(jì)的礦山法發(fā)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)理能夠進(jìn)行比較準(zhǔn)確的計(jì)算與預(yù)測(cè)。在施工技術(shù)上，由鉆孔爆破法發(fā)展到TBM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)挖斷面靈活多樣，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)等都有巨大進(jìn)步。添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本地下工程誘發(fā)的環(huán)境問(wèn)題地下工程的關(guān)鍵技術(shù)3.托換技術(shù)在我國(guó)大量的地下工程實(shí)踐中，發(fā)展了基礎(chǔ)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、基礎(chǔ)加壓糾偏法托換、基礎(chǔ)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結(jié)構(gòu)物的遷移等門(mén)類(lèi)齊全的多種托換技術(shù)，在城市建設(shè)和地下空間開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著不可替代的重大作用。添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本地下工程誘發(fā)的環(huán)境問(wèn)題1.地下水環(huán)境變異

巖土體中地應(yīng)力的改變(因地下工程施工作用)引起巖土體結(jié)構(gòu)的變化,從而影響巖土體的滲流特性(改變了巖土體的滲透性、滲流邊界條件以及滲透壓力)。巖土體中溫度場(chǎng)的改變也引起地下水流速和滲透壓力的改變。地下水與巖土體同處于地質(zhì)環(huán)境中,在時(shí)間和空間域內(nèi)發(fā)生相互的改造作用,使地質(zhì)環(huán)境經(jīng)受著不斷地調(diào)整狀態(tài),當(dāng)這種調(diào)節(jié)處于極限狀態(tài)時(shí),地質(zhì)災(zāi)害將會(huì)發(fā)生。2.地表移動(dòng)和變形

影響地表移動(dòng)和變形的因素很多,地表移動(dòng)和變形的大小不僅與地下工程的埋深、斷面尺寸和施工方法、支護(hù)方式有關(guān),而且受地層條件的影響。由于人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),對(duì)于城市市區(qū)內(nèi)地下工程施工引起的地表移動(dòng)與變形及其對(duì)周?chē)h(huán)境影響預(yù)計(jì)顯得更加必要。人們對(duì)于地表移動(dòng)和變形預(yù)計(jì)采用了很多方法,主要有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、理論分析和模型試驗(yàn)方法等。添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本地下工程誘發(fā)的環(huán)境問(wèn)題3.鄰近建筑物損壞

工程降水造成地層的沉降,其影響范圍很大。地層沉降可能造成周?chē)ㄖ肮芫€的剪應(yīng)力增大,致使建筑或管線斷裂。另外,由于地質(zhì)條件的區(qū)別或者排水量的不同還可能會(huì)造成地層的不均勻沉降,而地層的不均勻沉降亦會(huì)造成建筑物的傾斜,影響其正常使用。同時(shí),工程降水造成降水漏斗內(nèi)外的水頭差,在高水頭差的作用下易于出現(xiàn)滲透變形問(wèn)題。在滲透水流作用下,土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動(dòng),以致流失;隨著土的孔隙不斷擴(kuò)大,滲透速度不斷增加,較粗的顆粒也相繼被水流逐漸帶走,最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道,造成土體塌陷。4.洞室圍巖失穩(wěn)

地下或工程荷載作用下,巖土體不產(chǎn)生破裂或失穩(wěn)自穩(wěn)性較好的圍巖,開(kāi)挖過(guò)程中可以無(wú)需支護(hù);自穩(wěn)性較差的圍巖,施工中會(huì)出現(xiàn)坍塌,必須修筑襯砌加以支護(hù)。一般情況下,巖土體在自重及殘余地應(yīng)力作用下,處于初始應(yīng)力平衡狀態(tài),開(kāi)挖洞室將會(huì)破壞巖體的這種初始平衡,引起圍巖失穩(wěn)。如頂圍的懸垂與塌落、側(cè)圍的突出與滑塌、底圍的鼓脹