地下工程施工特点

地下工程施工特点摘要：本文详细阐述了地下工程施工的特点，包括施工环境复杂、施工技术难度大、施工安全风险高、施工对周边环境影响大等方面。通过对这些特点的分析，有助于深入了解地下工程施工的独特性，为相关工程人员提供参考，以更好地应对地下工程施工中的各种挑战，确保工程顺利进行，保障施工质量和安全。

一、引言地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程，包括地下房屋和地下构筑物、地下铁道、公路隧道、水下隧道、地下共同沟等。随着城市化进程的加快和对地下空间资源的不断开发利用，地下工程的规模和数量日益增加。然而，地下工程施工与地面工程施工相比，具有显著不同的特点，这些特点给施工带来了诸多困难和挑战。

二、施工环境复杂（一）地质条件复杂多变地下工程施工首先面临的是复杂的地质条件。不同地区的地质情况差异巨大，可能存在岩石、土层、砂层、含水层等多种地质类型，且同一区域内地质条件也可能不均匀。例如，在山区进行地下工程施工时，可能遇到坚硬的岩石，岩石的抗压强度、节理裂隙发育程度等都会对施工方法和进度产生影响。而在软土地层中施工，如淤泥质土、粉质黏土等，地基承载力低，容易产生沉降、变形等问题，给地下结构的稳定性带来威胁。此外，地质条件还可能随深度变化，施工过程中可能会遇到不同地质层的交替，增加了施工的不确定性。

（二）地下水影响地下水是地下工程施工中不可忽视的因素。地下水位的高低、水量大小以及水的性质（如承压水、潜水等）都会对施工产生重要影响。在地下水位较高的地区施工，可能需要采取降水措施，否则会导致基坑积水，影响施工操作，增加施工难度和成本。同时，降水过程中还可能引起周边地面沉降，对周边建筑物、地下管线等造成破坏。如果遇到承压水层，处理不当可能引发突水事故，严重威胁施工安全和人员生命。此外，地下水还可能对工程材料产生侵蚀作用，影响结构的耐久性。

（三）空间受限地下工程施工空间相对狭窄，不像地面工程那样有开阔的作业面。在地下有限的空间内，施工设备的停放、材料的堆放以及人员的操作都受到限制。例如，在隧道施工中，隧道断面尺寸有限，大型机械设备的进出和作业都需要合理规划，施工人员也只能在有限的空间内进行钻爆、支护、衬砌等作业，这对施工组织和施工工艺提出了更高的要求。而且，随着地下工程向更深、更复杂的方向发展，空间受限的问题会更加突出。

三、施工技术难度大（一）开挖技术1.岩石开挖对于岩石地层的地下工程开挖，通常采用钻爆法。钻爆法需要精确控制钻孔的位置、深度、角度以及装药量等参数，以确保爆破效果符合设计要求，同时尽量减少对周边围岩的扰动。如果爆破参数选择不当，可能会导致超挖、欠挖，增加工程成本，甚至影响围岩的稳定性。此外，在城市等人口密集区域进行岩石开挖时，还需要严格控制爆破振动和飞石，采取有效的减振、防护措施，以避免对周边环境造成破坏。2.土层开挖在软土地层中开挖，常用的方法有明挖法、盾构法、沉管法等。明挖法施工时，由于软土地层的自稳性差，需要及时进行支护，如采用钢板桩、灌注桩、地下连续墙等支护形式。支护结构的设计和施工质量直接关系到基坑的稳定性。盾构法适用于长距离的隧道施工，盾构机的选型和施工参数的控制至关重要。不同的地质条件需要选择不同类型的盾构机，施工过程中要根据地质变化及时调整盾构机的掘进参数，如推进速度、刀盘扭矩、千斤顶推力等，以保证盾构机的正常掘进和隧道的成型质量。沉管法主要用于水下隧道施工，沉管的制作、浮运、沉放和对接等环节都需要高精度的施工技术，任何一个环节出现问题都可能导致隧道无法正常通车。

（二）支护技术地下工程开挖后，为了保证围岩的稳定性，需要及时进行支护。支护技术种类繁多，包括锚杆支护、喷射混凝土支护、钢支撑支护、衬砌支护等。锚杆支护通过将锚杆打入围岩，提供锚固力，增强围岩的自稳能力。喷射混凝土支护则是利用高压喷射设备将混凝土喷射到围岩表面，形成一层支护层，起到封闭围岩、防止风化和剥落的作用。钢支撑支护一般用于围岩稳定性较差的地段，通过设置钢拱架、钢格栅等支撑结构，提供临时的支撑力，保证施工安全。衬砌支护是地下工程的永久性支护结构，分为现浇混凝土衬砌、预制衬砌等形式。衬砌的施工质量直接影响地下结构的防水、防潮、承载能力等性能。在实际施工中，往往需要根据围岩的具体情况选择合适的支护方式或采用多种支护方式相结合，以达到最佳的支护效果。

（三）防水技术地下工程的防水是至关重要的。由于地下水的存在，地下工程容易出现渗漏问题，影响结构的耐久性和使用功能。常见的防水技术包括结构自防水、卷材防水、涂料防水、膨润土防水毯防水等。结构自防水要求混凝土具有良好的抗渗性能，通过优化混凝土配合比、控制施工质量等措施，使混凝土结构自身具备防水能力。卷材防水是将防水卷材粘贴在结构表面，形成一道防水层，卷材的铺设要平整、牢固，搭接处要密封良好。涂料防水则是在结构表面涂刷防水涂料，形成连续、致密的防水膜。膨润土防水毯防水是利用膨润土遇水膨胀的特性，起到防水作用。在实际工程中，通常采用多种防水技术相结合的方式，如在结构自防水的基础上，再附加卷材防水或涂料防水等，以确保地下工程的防水效果。

四、施工安全风险高（一）坍塌事故风险在地下工程施工中，坍塌事故是最主要的安全风险之一。由于地下空间的土体或岩体在开挖后失去原有的支撑平衡，容易发生坍塌。特别是在软土地层、松散地层以及存在断层、破碎带等地质缺陷的区域，坍塌的可能性更大。坍塌不仅会掩埋施工人员和设备，造成人员伤亡和财产损失，还可能导致地面塌陷，对周边建筑物和地下管线等造成严重破坏。为了预防坍塌事故，需要采取有效的支护措施，加强对围岩的监测，及时发现和处理潜在的安全隐患。

（二）火灾爆炸风险地下工程施工中使用的易燃易爆材料较多，如炸药、雷管、汽油、柴油等，同时施工过程中还会产生大量的粉尘、可燃气体等。如果这些易燃易爆物质管理不善或遇到明火、电气火花等火源，就容易引发火灾爆炸事故。火灾爆炸事故不仅会造成人员伤亡和财产损失，还会产生大量的有毒有害气体，对施工人员的生命安全构成严重威胁。因此，地下工程施工必须加强对易燃易爆材料的管理，严格执行动火审批制度，采取有效的通风措施，降低可燃气体和粉尘的浓度，确保施工安全。

（三）中毒窒息风险地下工程施工环境相对封闭，通风条件较差。在有限的空间内，如果存在有毒有害气体积聚，如一氧化碳、硫化氢、甲烷等，施工人员进入后就容易发生中毒窒息事故。此外，在进行人工挖孔桩等施工时，由于孔内空气流通不畅，也可能存在缺氧或有毒有害气体超标的情况。为了预防中毒窒息事故，施工前必须对施工区域进行气体检测，采取有效的通风措施，为施工人员配备必要的防护用品，并在施工现场设置专人监护。

（四）触电风险地下工程施工中使用的电气设备较多，如照明设备、通风设备、钻孔设备等。如果电气设备安装不符合要求、电线老化破损、漏电保护装置失效等，就容易发生触电事故。触电事故会导致人员伤亡，严重影响施工安全。因此，地下工程施工必须加强电气设备的管理，定期进行检查和维护，确保电气设备的安全运行，同时施工人员要严格遵守电气操作规程，避免触电事故的发生。

五、施工对周边环境影响大（一）地面沉降地下工程施工过程中，由于土体的开挖和支护等作业，会引起周边土体的应力变化，导致地面沉降。特别是在软土地层中进行深基坑开挖或长距离隧道掘进时，地面沉降问题更为突出。地面沉降会使周边建筑物出现裂缝、倾斜，影响建筑物的正常使用和结构安全。同时，还会对地下管线造成破坏，导致管道断裂、渗漏等问题，影响城市的供水、排水、供电、通信等功能。为了减少地面沉降对周边环境的影响，需要采取有效的地基处理措施、控制开挖速度和支护方式等，并加强对地面沉降的监测，及时调整施工参数。

（二）噪声振动影响地下工程施工过程中会产生各种噪声和振动，如机械设备的运行噪声、爆破振动等。这些噪声和振动会对周边居民的生活和工作环境造成干扰，影响居民的身心健康。在城市市区等人口密集区域进行地下工程施工时，噪声和振动的影响更为明显。为了减少噪声振动对周边环境的影响，施工单位应合理安排施工时间，避免在居民休息时间进行高噪声作业，同时采用低噪声、低振动的施工设备，并采取有效的减振降噪措施，如设置隔音屏障、采用减振垫等。

（三）对周边建筑物及地下管线的影响地下工程施工可能会对周边建筑物和地下管线产生直接或间接的影响。在基坑开挖过程中，如果支护措施不当，可能会导致基坑边坡失稳，从而危及周边建筑物的安全。在隧道施工时，盾构掘进或爆破等作业产生的振动和土体变形也可能对周边建筑物造成损害。此外，地下工程施工还可能会破坏地下管线，如供水管道、排水管道、燃气管道、电力电缆、通信电缆等。地下管线的破坏会影响城市的正常运行，造成停水、停电、停气、通信中断等问题。因此，在地下工程施工前，必须对周边建筑物和地下管线进行详细的调查和探测，制定合理的保护方案，并在施工过程中加强监测，及时发现和处理可能出现的问题。

六、结论地下工程施工具有施工环境复杂、施工技术难度大、施工安全风险高、施工对周边环境影响大等特点。这些特点决定