地下工程建设中应注意的问题

岩土力学

Rock and Soil Mechanics

廉得瑞，1963年生，高级工程师，主要从事岩土工程勘察工作

地下工程建设中应注意的问题

廉得瑞

（北京市勘察设计研究院，北京市海淀区羊坊店路15号，100036）

摘 要 在地下空间开发利用过程中，遇到了一系列的工程问题。这些问题主要出现在规划、设计、施工等环节。通过对各环节分析，阐述了出现的问题，指出发生问题的原因与处理方法，并以某些具体问题实例说明，期望对今后的工程建设有所裨益。

关键词 地下空间 基坑防水 基坑支护 施工肥槽

In the underground engineering construction

should pay attention question

Lianderui

（Beijing prospects the design research institute, Beijing Haidian Disctrict Yang Fangdian road 15，100036）

Abstract In the underground spatial development use process, has met a series of projects question. These questions mainly appear in link and so on plan, design, construction. Through to various links analysis, elaborated appears the question, pointed out gives rise to a question or problem the reason and the processing method, and showed by certain concrete question examples, expected will have a benefit to the next engineering construction.

The key word underground space ；Hole excavated for building foundation waterproofing ；Retaining and protecting for foundation excavation ；Constructs the fat trough

1 引言

目前，为了建设开发、节约土地资源，逐步向地下空间发展，如兴建大规模的地下管廊、地下通道、地下商业及地下车库等项目。地下管廊、地下通道项目的特点一般是线路纵向很长、横向相对较窄、基础埋藏深度不一及结构荷载很轻等；地下商业、地下车库项目的一般特点除了结构荷载较轻外，还有基坑开挖面积很大、基坑开挖较深等。在工程建设中，由于存在这些工程特点，常常引发了诸多岩土工程问题及环境问题，表现在工程建设项目的规划、设计、施工等过程，及与周围环境的相互影响。本文主要是根据工程建设中曾经遇到的某些问题来阐述在未来的地下工程建设中应注意的关键点。

2 规划方面

由于地下工程的占地平面范围很大，或者带状延伸很长，在工程建设时其施工影响范围很大，往往会直接碰到现有的地面建筑（包括地下室）及现有的

地铁，或者已经规划但尚未敷设的地铁。规划此类工程时应充分调查与此类建（构）物之间的平面位置关系，既要考虑地面建设的景观问题，又要考虑地下工程的使用功能，达到相互协调。因此对拟要建设区域应进行总体规划，全面分析，和谐统一，同时应尽早规划，为后续的设计留出充足时间，以便施工有明确的依据，避免在后续的施工过程中需要大范围的图纸变更。

3设计方面

地下工程的方案设计一般要涉及到防水、边坡支护及建筑变形等问题，只有重视了这些问题，才能保证建筑的稳定与安全。 3.1 抗浮验算

由于地下工程的结构荷载一般很轻，如果当地的地下水位埋藏较浅，结构自重是否能抵抗住地下水的浮力，需要进行基础的抗浮稳定性验算。验算用的抗浮水位深度一般不仅仅是勘察时建设范围内的实测水位，还要考虑区域地下水状况、未来可

能影响场地的高水位情况，同时要根据历年最高水位、近3～5年最高水位和建设场地实际测量的地下水测压曲线等，并根据基础的埋置深度构建模型来综合确定。

3.2 防渗设计

在地下工程建设中，防渗是非常重要的。因为地下空间深于地表，且一般埋藏较深，地下结构常常位于单个或多个含水层以下，同时受地表水（包括大气降水、上（下）水管道漏水等）影响很大，这样地下空间建设过程中周围所形成的地下水渗流场是很复杂的，渗流压力会作用于地下空间结构的顶部、侧壁及底板，而且每个部位的渗流压力也是有差异的。如果地下结构的强度不足，产生裂缝，随之使防水材料被破坏，则会导致地下空间内进水。尽管地下结构本身可能不会产生失稳，但会影响地下空间的正常使用。

3.3 地基承载力

对地下车库来说，一般基础埋深大致是相同的，所涉及的地基持力层一般是单一的，鉴于基坑开挖较深，地下结构荷载一般较轻，因此地基承载力一般能满足规范与设计的要求。

对地下管廊或地下通道来说，因其线路很长，通道埋深差异一般会很大，其基础持力层一般涉及很多，而每层土的软硬是不一样的，特别是有时遇到古河道或基础埋藏很浅会遇到人工填土层时，需要对软土层进行地基加固处理。

3.4 地基变形

由于地下空间工程的结构荷载较轻，因此建筑总沉降一般可以满足规范与设计的要求，但可能存在差异沉降问题，主要是地基土层的不均匀形成的。因为地下空间平面范围很大，所涉及的地基土质大多是多个土层，如一部分是砂卵石，而另一部分可能是相对软弱的粘性土，或者人工填土、古河道等，尽管地基承载力和总沉降能够满足设计要求，但沉降差异过大时也可以导致建筑结构开裂问题，一般需要分段设置施工变形缝、施工后浇带等以调节不均匀沉降，若仍不能满足设计要求时，应该对地基软弱部位进行地基加固处理。

4施工方法

由于地下工程大都埋藏很深，同时有时穿越地面道路等，在施工开挖土方时，既要考虑经济因素，也要考虑现场环境因素，应选择适宜的施工方法。在经过认真分析、多方案技术比较论证、严格测算情况下，合理确定基坑开挖方式，如采用明挖方法，或者暗挖方法。

4.1 明挖方法

明挖方法施工，便于机械操作，同时可以节约工程造价，在现场具体作业条件时应尽量采用。具体实施时存在以下问题：

（1）地面建筑拆迁

土方工程施工，要进机械设备，修建道路，施工降水排水、边坡支护，进料堆料等，这些工序都需要有施工工作面。因此，要注意拆迁范围，不仅仅是建筑基坑占地本身。

（2）降水

如果基坑底面位于地下水位以下时，应考虑进行施工降水，以便可以干槽施工，保证边坡支护结构的稳定。

（3）边坡支护问题

基坑一般较深，要保证边坡的稳定与安全，需进行边坡支护。边坡支护设计时要充分考虑地面附近已有建筑、地下已有的各种管线（上下水、热力、天然气）等。

（4）基槽土质

开挖后的基坑，若在丰水季节（雨季）会存在泡槽问题，应设置防雨措施，尽量避免出现泡槽现象。一旦基坑被泡应及时排除积水，并在做混凝土垫层前进行清槽工作，将所有水泡软土全部清掉，清除过程中应铺设木板作业，避免对很湿的槽底土质踩踏、料车碾压等。

（5）基坑位移监测

对基坑侧向位移的监测应非常重视。因为基坑范围很大，侧壁地基土质的差异可能是很大的，同时地下水条件的复杂性，边坡支护设计方案很难考虑全面，因此有时尽管支护设计合理、基坑可能不会整体出现大问题，但常常难免发生局部基坑坍塌现象。对基坑位移的监测，可以达到早预报、早预防、减少危害之效。

（6）施工安全

由于大多基坑四周处在闹市区，或与其它建设工程同步施工，设置四周围挡、警示牌是非常必要的。