關于建筑工程地下空間關鍵施工問題分析

【摘要】本文主要就地下空間施工技術的廣泛應用詳細的分析研究了先進地下空間施工技術的施工工藝及應用范圍，隨著城市的快速發展，建筑用地嚴重緊張，對城市空間的立體開發成為了重要課題，本文在此談了談自己的看法，可供同行參考。

【關鍵詞】地下空間； 施工技術； 地下工程

前言

隨著城市化推進，我國機動車數量迅猛增加，導致城市地上空間變得越來越“小”。正視經濟社會發展與資源環境之間日趨尖銳的矛盾，科學開發利用地下空間，才能有效提高我市城市的承載能力和可持續發展能力。開發利用地下空間，有利于節約集約利用土地。在城市地上空間日益局促而土地資源又日益緊缺的情況下，唯有走地上地下復合開發的立體發展之路，才能達到拓展城市空間的目的。科學開發利用地下空間，有利于發揮地下空間潛在的優越性。地下空間的隔熱、隔音、安全等性能明顯優于地上，這為建設城市地下軌道交通、停車場、商場、文化娛樂設施等提供了無可比擬的條件。

一、建筑工程地下空間關鍵施工技術分析

1、蓋挖法施工技術。蓋挖法是在明挖法基礎上發展起來的一種施工方法，突破了“先挖后蓋”的模式代之以“先蓋后挖”，即先以臨時路面或結構頂板維持地面交通再向下施工。它在一定程度上緩解了地鐵施工對城市交通的干擾。近二十年來，在淺埋地鐵車站施工中，明挖法仍居優勢，蓋挖法有很大發展，暗挖法雖在個別城市中有所增加，但從總體看仍用得不多。蓋挖法有逆作與正作兩種施工方法。蓋挖法的主要優點是安全、占地少、對居民生活干擾少，采取措施甚至可做到基本上不影響交通，但施工速度比明挖法要低，為我國地下工程施工創造了一種簡單、快速、安全的施工方法。

2、新奧法施工技術。新奧法與傳統的隧道設計施工方法，有著本質上的區別。傳統的隧道設計施工方法認為：隧道的支承結構是等待承受松動圍巖荷載，所以是被動受力。其所用支承結構必然是強大的、剛性的厚壁鋼筋混凝土結構。而新奧法的基本出發點是把巖體視為連續介質。根據巖體具有的粘性、彈性、塑性的物理性質。并利用了在巖體中開挖隧道后產生變形→過大變形→松動破壞，有一個時間效應的動態特征，適時的采用薄壁柔性支護結構與圍巖緊密貼合起來加固和保護圍巖，從而調動了天然圍巖的承載能力。同時把圍巖與支護結合了起來，使圍巖變為支護的主要成分。所以能使隧道成為長期穩定的洞室。新奧法的主要支護措施是噴錨支護。可以說噴錨支護是體現新奧法新思想的重要手段。通過噴錨支護，圍巖固有的自承能力得以充分的發揮。

3、沉井法施工技術。沉井是地下工程和深埋基礎的一種施工技術方法。它將地面預制好的井筒型 （圓筒或方筒） 結構物下沉到預定的設計標高進行封底，構筑內隔墻、頂板等構件，最終形成地下結構物的基礎。大型沉井施工技術是將直徑或邊長大于20m 的井筒型結構物下沉到指定設計標高以構筑地下結構物的施工技術方法。沉井施工技術在施工中具有占地面積小，不需要板樁支護，比大開挖節省土方量，對鄰近建筑影響較小，且操作簡便，無需特殊的專業設備等優點，故廣泛應用于橋梁墩臺基礎、取水構筑物、污水泵站、地下工業廠房、地下倉庫、人防掩蔽所、豎向礦井、船塢塢首、盾構拼裝井、地下車站與車道、地下構筑物的圍壁和大型深埋基礎等。

4、盾構法施工技術。盾構法是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法。它靠盾構頭部保護下掘土或用大刀盤切削土體，通過出土機械運出洞外，盾構靠千斤頂在后部加壓頂進，并拼裝預制混凝土管片，形成隧道結構。盾構施工技術一次投資大，造價較高，但具有快速、安全、減少地面沉降的優點。施工時，在前部開挖地層，尾部拼裝襯砌，然后用千斤頂頂住已拼裝好的襯砌將盾構推進。如此循環交替逐步前進。這樣，既可以開挖、襯砌，又可以防止土砂的崩坍和地下水造成的破壞。盾構機主要由盾頭旋轉切削刀盤、盾筒支撐體和盾尾輔助設施三大部分組成，大體分為泥水加壓式和土壓平衡式兩大類、其選型主要取決于地層土質和地下水等情況。盾構施工技術在國際上起步較晚，但近年發展較快。 5、冷凍法施工技術。冷凍法是通過鉆孔，埋入鋼管，在鋼管中加鹽水或液氮，通過循環，使周圍地層凍結，形成保護層。不僅能保證地層穩定，還能起隔水作用，確保施工安全，但造價相對較高。冷凍法施工可克服地鐵施工受水文、地質及周邊管線、建筑物施工環境制約的困難，但應在施工中注意凍脹引起的變形，以采取相應對策。我國地下工程施工中，煤礦的井筒建設大量采用了冷凍法，已有 300 多個井筒用冷凍法進行施工，我國地下工程施工技術的發展及展望最大冷凍深度達500m，在國際上也屬先進。

二、地下空間施工技術發展趨勢分析

我國人口眾多，勞動力便宜，資金較少，因此我國地下工程施工技術的發展將具有中國特色。由于我國幅員遼闊，土質地域性差異明顯加之南北氣候截然不同溫差變化大，相同的地下施工項目在不同的城市遇到的問題不盡相同，為了達到施工工藝質量、安全舒適和經濟效益的平衡點，在對地下空間開發時的技術選擇成為重中之重。對地下空間施工技術的研究還需在實踐中不停的去改進，在緊跟發達國家技術的同時，努力研究適合我國國情的施工技術，通過吸收國外技術優勢，發展出我國自己的地下空間施工技術體系，在城市空間開發中起到重要作用，為我國現代化建設作出更大的貢獻。一是綜合開發利用的趨勢。城市地下空間開發利用將不再是滿足某一單項功能，將立足于城市的整體建設與功能要求，是多項城市功能的整合共容。二是規劃與設計理論的發展。建立在城市可持續發展與城市三維立體發展的戰略思路上，將地下空間作為城市三維發展的一個維度，地下空間規劃與設計理論將會逐步充實完善，其將指導城市科學地向地下延伸。三是開發技術的發展。四是法規與管理維護越來越完善。五是環境要求與環境控制將被更加重視，相應技術工藝日益成熟。六是新工藝與新材料不斷涌現。為了降低城市地下空間開發的成本與難度，并適應多種形態的地下空間的組合，滿足多種設施功能的交叉與共容，高效、經濟的施工工藝將會不斷產生，尤其是機械挖掘技術與施工自動化技術會有較大進步。同時，新的建筑裝飾材料尤其是地下防水與環境改善的材料也會不斷涌現。

三、結語

隨著人們物質生活水平的不斷提高，城市人群的增多，城市出現了用房擁擠的情況，開發地下工程已成為城市發展壯大的必然，也是一個城市發展的亮點。建設用地緊張、生存空間擁擠、交通阻塞、生態失衡、環境惡化等一系列問題給城市居民的生活、居住條件帶來諸多不便，而且這些問題制約城市經濟和社會的進一步發展，成為現代城市可持續發展的瓶頸。為了解決發展中所遇到的“城市綜合癥”，發達國家各大城市普遍采取了開發利用地下空間，以地鐵車站為樞紐，通過地下步行街將它們串聯起來，在各種功能相互兼容的情況下組成居住、辦公、商業、娛樂與文化的綜合體。因而城市形態呈地面、地上和地下立體協調發展的綜合空間，從根本上改變了城市空間結構，并取得了一定成效。本文以上談了談自己的一些看法和觀點。

參考文獻

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