地下建筑工程

地下建筑工程建造在地下或水底以下的工程建筑物01工程简介分类发展简况特点结构形式目录03020405衬砌和材料防水和防潮施工方法目录0706基本信息地下建筑工程是建造在地下或水底以下的工程建筑物。近代的地下建筑工程，开始是在采矿、地下交通运输、市政、工业和水工地下建筑工程等方面得到广泛的发展，如矿井和巷道、铁路隧道和道路隧道、地下铁道和水底隧道、地下仓库和油库，以及各种用途的输水和其他的水工隧洞等。工程简介工程简介建造在地下或水底以下的工程建筑物。包括各种工业、交通、民用和军用的地下工程。从广义上理解，尚应计入各种用途的地下构筑物，如房屋和桥梁的基础，矿山井巷，输水、输油和煤气管线，电缆线，以及其他一些公用和服务性的地下设施。发展简况特点发展简况特点地下建筑工程的历史可以追溯到远古(见地下空间的开发和利用)。近代的地下建筑工程，开始是在采矿、地下交通运输、市政、工业和水工地下建筑工程等方面得到广泛的发展，如矿井和巷道、铁路隧道和道路隧道、地下铁道和水底隧道、地下仓库和油库，以及各种用途的输水和其他的水工隧洞等。在第二次世界大战期间，地下建筑物在战争防护方面的优越性受到了重视。不少国家都将一些军事设施和工厂、仓库、油库等修建在深层地下，并利用原有的许多地下工程，如城市地下铁道、大楼地下室、废旧的矿井巷道以及天然溶洞等作为防空掩蔽所和地下兵工厂。这期间，在中国的一些后方城市也陆续修建了不少防空洞。战后，地下防护工程迅速发展，修建和防护技术也更加先进。近30年来，由于一些尖端产品的生产工艺对恒温、恒湿条件的严格要求（如精密导弹仪表等），将生产这些产品的车间设在地下更显示其优越性。为了获得更高的水头,或节省高山峡谷内大面积的地面开挖工程量,多年来在世界范围内修建了大量的水电站地下厂房及其附属洞室。在一些北欧国家(如瑞典等)，为了节约地上工程建成后的运营和维护费用（如装修、通风、取暖、照明以及平日维修保养方面耗用的资金），并与山区地面施工经过详细的技术经济比较以后，也常将一些工业建筑物改设在地下，出现了技术先进的地下工厂（车间）。分类地下建筑物按使用功能分类按习惯称谓分类按地质条件和建造方式分类分类地下建筑物按使用功能分类可分为：①工业建筑。包括仓库、油库、粮库、冷库、各种地下工厂（车间），以及火电站、核电站的地下厂房等。②民用建筑。包括各种民防（人防）工程（人员掩蔽部、指挥所和通信枢纽、救护站和地下医院等），一些平战结合的地下公共建筑，如地下街、车库、影剧院（见彩图）餐厅、招待所和物资贮存仓库，以及地下住宅等。中国西北黄土地区修建了为数众多的窑洞民居（见彩图）。③交通运输建筑。包括铁路和道路隧道、城市地下铁道、运河隧道和水底隧道等。④水工建筑。包括水电站地下厂房（图1）和附属洞室，以及引水、尾水等水工隧洞、电缆洞和调压井等。⑤矿山建筑。包括各种矿井（竖井和斜井）、水平巷道和作业坑道等。⑥军事建筑。包括各种永备的和野战工事(筑城)、屯兵和作战坑道、指挥所、通信枢纽部、人员和武器掩蔽所、飞机和舰艇洞库、军用油库、导弹发射井，以及军火、炸药和各种军用物资仓库等。⑦公用和服务性建筑。包括给排水管道、热力和电力管道、输油和煤气管道、通信电缆道，以及一些综合性的市政隧道等。按地质条件和建造方式分类可分为：①岩石中的地下建筑。包括在山地中各种新建的人工洞室、利用石灰岩地区已有的天然溶洞，以及经过加固和改造后的废旧矿坑等。②土层中的地下建筑。包括采用明挖法施工的浅埋通道和地下室，和在深层土体中采用暗挖法施工（见隧道及地下工程施工方法）的深埋通道和洞室建筑。按习惯称谓分类当地下建筑独立地修建在地层内，在其地面直接上方不再有其他地面建筑物的，称为单建式地下建筑；各种地面建筑物的地下室部分，称为附建式地下建筑。在中国，还习惯于按军事术语进行地下建筑分类（见人防工程）。结构形式结构形式地下建筑物可以构筑成隧道形式，也可以和地面房屋相似，在平面布局上采用棋盘式和房间式的布置(图2),并可建成多层多跨的框架结构。它的横断面可以有各种不同的形状，最常见的有圆形、矩形、拱顶直墙（包括厚拱薄墙）、拱顶曲墙（当地基软弱时在底板处多加设仰拱）、落地拱、穹顶直墙等几种。衬砌和材料衬砌和材料地下建筑物的衬砌可与围岩密贴，也可以离壁；既可以是整体灌筑和用砖石、砌块等模筑式的，也可以是预制装配式的和复合式的。修筑衬砌的建筑材料过去多沿用石块、砖砌体和木材，以后逐步发展为混凝土、钢筋混凝土和钢材，也有采用预应力混凝土的。对不承力的围护结构还可以采用各种塑料、波纹钢板和其他金属制品作衬砌。施工方法施工方法在岩石地层内的开挖，多采用矿山法和隧洞掘进机。前者常采用钻眼爆破，分部或全断面一次开挖。后者则用掘进机切削岩层一次开挖成洞。也有采用在盾构掩护下的切割式凿岩机开挖坑道。最近30年来，喷锚支护得到很大发展。采用喷锚作为初期支护，然后用模筑方法修筑整体式二次支护的复合式衬砌，能最大限度地利用围岩的自承能力，保护施工安全，得到广泛应用。在软土地层内建造地下建筑时，其施工方法有很大的不同。它应根据建筑物的类型、当地的水文地质情况和施工条件等来确定。最常用的施工方法有：明挖法、顶管法、沉井法(见地下工程沉井法施工)、盾构法、地下连续墙法以及矿山法等。在含水地层的竖井施工中，也有采用冻结法或大钻头钻井的方法。修建水底隧道的水下段，还可以采用沉管法施工。施工技术的发展主要表现在机械化和工业化方面，如各种大型高效综合机械化施工机具的采用，预制装配式构件的快速组装，以及现场混凝土拌和、运输和灌筑一条龙的施工组织和管理方法。防水和防潮防水和防潮对于不同使用要求的各类地下建筑物，除施作防水混凝土衬砌外，还分别采用各种类别的防水材料，包括在衬砌背后注浆防水，在衬砌表面喷涂防水胶剂，设置嵌缝材料和敷设外贴式或其他油毡类防水层等。在夏季室外温、湿度较