地下工程的发展及应用

地下工程在我国的应用与发展目录二.地下工程的关键技术三．地下工程建设诱发的环境问题一．城市地下空间开发利用摘要：地下空间是迄今尚未被充分利用的一种自然空间资源，具有很大的开发潜能。添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本1.改善交通，繁荣区域经济我国已有北京、天津、上海、广州等城市建造使用地铁，有十几个城市在报批建造地铁。就地铁已投入使用的几个城市看，以地铁为动力发展轴，沿线又规划建设了多种形式的地下街、地下车库等地下工程。2.地下室利用据统计（以上海市为例），非人防地下空间中，60%都是建筑物的地下室或半地下室。近几年来，与高层建筑同建的地下室数目增长迅速，而且面积较大。3.旧城保护我国拥有众多历史文化名城，如，北京、上海、广州、西安、南京等。随着大城市不断提高的旧城保护意识与城市经济发展之间的矛盾增加，地下空间的开发利用对旧城的更新改造和再生循环发挥着重要作用。城市地下空间开发利用地下工程的关键技术随着我国地下空间的发展，地下工程建设项目的数量和规模也迅速增大，产生了大量的深基坑工程，并形成了种类齐全的多种基坑围护开挖技术。从支撑技术上形成并发展了重力式、支撑式、土锚式、土钉式等多种技术，从围护工法上形成并发展了简易围护墙法、木板桩法、钢板桩法、钢管桩法、灌注桩法、地下连续墙法、逆作法（又叫盖挖法）等多种工法。基坑工程的设计理论、计算方法也得到不断改进，基坑工程的设计规范也有一定的发展。1.明挖法（基坑技术）地下工程的关键技术2.暗挖技术（以隧道设计施工技术为代表）

在我国，大量的线形地下空间均是以暗挖法形成的。其中两项关键技术，适于软土（岩）地区的盾构法与适于硬土（岩）地区的新奥法（及矿山法）在我国均有较大的应用与发展。（1）盾构法

我国自六十年代研究开发盾构技术以来，已成功地采用盾构施工技术修建了几十条车行和水工隧道，盾构机械装备从早先的机械式盾构、网格挤压式盾构，在引进和消化国外技术的基础上，发展到今天的上压平衡盾构（EPB）、泥水加压式平衡盾构。地下工程的关键技术2.暗挖技术（以隧道设计施工技术为代表）

（2）从矿山法到新奥法

我国在硬岩中开发地下空间取得举

世瞩目的成就，拥有世界上最多的

山岭隧道，如成昆铁路、京九铁路

及秦岭隧道从设计方法上，从岩体松散压力控制设计的矿山法发展到岩体变形压力控制设计的新奥法，并且利用各种计算机数值法，对岩体中的变形受力机理能够进行比较准确的计算与预测。在施工技术上，由钻孔爆破法发展到TBM机法，施工机械化程度越来越高，喷锚与混凝土支护技术得到极大进步，开挖断面灵活多样，同时其他辅助技术，如岩爆预测技术、开挖面前方岩性与地下水探测技术等都有巨大进步。添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本地下工程诱发的环境问题地下工程的关键技术3.托换技术在我国大量的地下工程实践中，发展了基础扩大托换、坑式托换、预试桩托换、压入桩托换、打入桩或灌注桩托换、树根桩托换、锚杆静压桩托换、基础加压纠偏法托换、基础减压和加强刚度法托换、化学加固法托换、地下铁道穿越托换和结构物的迁移等门类齐全的多种托换技术，在城市建设和地下空间开发中发挥着不可替代的重大作用。添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本地下工程诱发的环境问题1.地下水环境变异

岩土体中地应力的改变(因地下工程施工作用)引起岩土体结构的变化,从而影响岩土体的渗流特性(改变了岩土体的渗透性、渗流边界条件以及渗透压力)。岩土体中温度场的改变也引起地下水流速和渗透压力的改变。地下水与岩土体同处于地质环境中,在时间和空间域内发生相互的改造作用,使地质环境经受着不断地调整状态,当这种调节处于极限状态时,地质灾害将会发生。2.地表移动和变形

影响地表移动和变形的因素很多,地表移动和变形的大小不仅与地下工程的埋深、断面尺寸和施工方法、支护方式有关,而且受地层条件的影响。由于人们环保意识的不断增强,对于城市市区内地下工程施工引起的地表移动与变形及其对周围环境影响预计显得更加必要。人们对于地表移动和变形预计采用了很多方法,主要有现场实测、理论分析和模型试验方法等。添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本地下工程诱发的环境问题3.邻近建筑物损坏

工程降水造成地层的沉降,其影响范围很大。地层沉降可能造成周围建筑及管线的剪应力增大,致使建筑或管线断裂。另外,由于地质条件的区别或者排水量的不同还可能会造成地层的不均匀沉降,而地层的不均匀沉降亦会造成建筑物的倾斜,影响其正常使用。同时,工程降水造成降水漏斗内外的水头差,在高水头差的作用下易于出现渗透变形问题。在渗透水流作用下,土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动,以致流失;随着土的孔隙不断扩大,渗透速度不断增加,较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走,最终导致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体塌陷。4.洞室围岩失稳

地下或工程荷载作用下,岩土体不产生破裂或失稳自稳性较好的围岩,开挖过程中可以无需支护;自稳性较差的围岩,施工中会出现坍塌,必须修筑衬砌加以支护。一般情况下,岩土体在自重及残余地应力作用下,处于初始应力平衡状态,开挖洞室将会破坏岩体的这种初始平衡,引起围岩失稳。如顶围的悬垂与塌落、侧围的突出与滑塌、底围的鼓胀