论城市地下工程建设

1、论城市地下工程建设摘要：城市地下工程师从事研究和建造城市各种地下工程的规划，勘察，设计，施工，和维护的一门综合性应用科学与工程技术，是土木工程的一个分支。在建设现代化城市的基础上，高层建筑已日趋成熟，地下城市建设是待发展的，有足够前景，尤其是在国内。开发利用地下空间有力利于节约和集约使用我国的土地资源。关键词：地下，建设，前景。引言: 改革开发以来，我国国民经济进入持续、稳定、高速发展的新时期。高速的经济发展促使城市化进程加快。1995年，我国城市数量已超过660座，城市人口已占全国人口总数的28.77，2000年，全国城市数超过800座，城镇人口占全国人口总数的30左右。短时间内城市数量和城

2、市规模的急剧增大，势必使与不协调的城市化相伴而生的“城市综合症”也越来越严重：城市人口超饱和，交通拥挤、堵塞，建筑空间拥挤，绿化面积减小，城市污染加剧、环境质量下降，城市抗灾自救能力降低等等。城市化的高速发展，迫使人们开发利用地下空间。综合开发城市地下空间这种新型国土资源是解决城市人口、资源、环境三大危机的重要措施，是城市走可持续发展道路的重要途径。背景介绍： 我国地下空间利用最早始于西北黄土高原，至今还有4000多万人居住在延续数千年的窑沿建筑中，在黄土层中还修建过结构简单和圆筒拱形地下粮库。但是有计划大规模的建设则是30年代的事。我国在60年代、70年代建设了一批地下工厂、早期人防工程和北

3、京、天津地下铁道。80年代各大城市陆续修建式正在规划着适合我国特点的地下综合体工程，集商业、交通、人行过街和停车场等服务设施于一体。如吉林市大世界地下商场，沈阳市车站广场地下街等。正在建设的上海市人民广场地下综合体，下层为停车站，上层为商场，共50000平方米。上海、南京、广州、青岛等城市正在建造或规划建设地下铁道。与此同时，城市高层建筑地下室随着城市中心及居住小区的开发而大量发展。 专家认为：19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，而21世纪是地下城市建设的世纪。地下空间的开发模式：城市地下空间的开发利用与所在国家的政治，文化，科技，地理，地貌，气候，环境等因素以及国际社会的稳定与发展

4、等大背景都有着重大的关系。各国的地下空间开发利用已经形成了各自的特色。1. 欧洲模式:法国，英国，俄罗斯，瑞典，芬兰。2. 北美模式:美国，加拿大。3. 亚洲模式:中国，韩国，日本。地下建筑结构：地下建筑结构计算理论的发展历史至今已有百余年，地下建筑计算理论逐渐完善，成为一门区别于地面结构的学科。从地下建筑结构计算理论的发展历程来看，大致分为四个阶段。1.刚性结构阶段：19世纪地下建筑大都是以砖石材料砌筑的拱形结构。抗拉性很低，故当时地下结构截面尺寸都拟定得很大，因此最先产生的计算理论视为刚性结构。 2.弹性结构阶段：19 世纪后期，混凝土和钢筋混凝土材料陆续出现，使地下结构具有较好的整体性。

5、因此成为弹性结构。 3.连续介质阶段：人们认识到地下支护结构与围岩结构是一个受力整体，就用连续介质力学理论计算地下建筑结构内力。 4.数值分析和信息反馈阶段。随着计算机技术的推广和岩石介质本构关系研究的进步，地下建筑结构的数值计算方法有了很大发展。，常用的地下建筑结构设计方法： 1.力学分析法：地下现浇混凝土结构设计仍采用结构力学方法。 2.工程类比法：首先对工程围岩进行分类，然后根据有关规范，标准或参考同类工程进行设计。 3.新奥法思想与信息化设计法：新奥法思想是一种设计与施工理念，其思想以工程分类法为主，并通过现场监控量测确认和修正，必要时辅以理论验算。 4.解析计算设计方法：以弹，塑性理

6、论为基础，视围岩介质为连续介质，通过应力应变的概念达到设计的目的。 5.不连续面分析法：三维分析，只考虑结构面的剪切强度。 6.有限元法：将连续体用网络划分成若干个有限数目的单元体。地下建筑分类：1. 地下工业建筑：地下水电站，地下核电站，地下工厂。2. 地下仓储建筑：地下仓库，地下停车场。3. 地下民用建筑：地下街，地下商场。4. 地下住宅建筑：黄土窑洞，地下盐洞。5. 地下娱乐建筑：天然溶洞，地下游泳池。6. 地下交通建筑：地下隧道，地下铁道。7. 人防工程建筑：地下军事指挥部，防空洞。8. 特殊设施建筑：地下监狱。地下空间开发的优势：1. 地理位置优势：建筑在靠近已存在的设施或在其他地区

7、规划设计的能力。2. 气候优势：地下结构能够自然免于飓风，旋风，雷暴，冰雹和其他自然灾害，免于外部火灾。3. 防护优势：防噪音，防震动，防爆炸，防辐射微尘，防工业事故。4. 合理开发，节省土地资源。5. 有很好的抗震效果。6. 环境优势：保护地上自然植被，降雨保持。7. 综合效益优势：节约初期投资，节约建设费用，节约运营与维修费用。地下空间开发的趋势： 1. 综合化是城市地下空间利用的只要趋势。2. 分层化，深度化开发利用地下空间，使地下功能既区分又协调，发挥各自的功能优势。3. 城市人口集中，繁华地带交通地下化。4. 共同沟的建设将成为必然，实现各类管网地下化。5. 地下空间开发将向立体化方向发展。6. 地下空间开发向商业综合题方向发展。7. 地下深度空间将建立水资源和能源储存系统。结论：随着经济的发展，科学技术高度的发达，产业结构将会发生变化，城市的国际性也将进一步加强。在21世纪的建筑业发展中，地上建筑业面临发展瓶颈，已日趋成熟，发展机会变少。地下建筑将是一大发展方向。开发地下空间资源将开始崛起，地下空间开发有很多优势，且适应现今发展的情形，要合理开发地下空间。因此，城市地下工程必将进入蓬勃发展的时期。参考文献： 1 叶志明 土木工程概论 高等教育出版社 2011.12 2 王树理 地下建筑结构设计 清华大