城市地下工程施工发展及实践

浅析城市地下工程施工发展及实践摘要：二十一世纪是地下空间的发展世纪，特别是随着城市的快速发展，资源的过渡开发，必然会带来环境污染、能源紧张、交通拥挤和水资源短缺等严重问题，因此人们不得不向地下要生存空间，以缓解土地资源紧张而带来的压力。未来的世界，地下工程施工必定是最火热的工程施工项目。

关键词：城市发展；入地矛盾；工程施工；地下施工

随着我国城市化的快速推进，地表和地上空间的开发利用逐渐饱和，几近极限，成本也快速上升，继续开发的难度变大。与此对应，人口增加、资源紧缺、环境污染、交通拥堵等“城市病”也变得日益突出。开发利用城市地下空间成了缓解上述矛盾与问题的重要突破口。

1.城市地下施工发展概述

目前，城市地下空间开发利用已成为城市建设和发展的重要组成部分。城市地下空间开发从最初的点状开发进入地铁建设带动的线状和点状拓展开来的片状；地下工程呈现出类型多、综合性强、体量大和地上地下一体化的趋势和特征。

合理开发利用城市地下空间具有多方面的积极作用。一是可以扩大城市空间容量。城市容量是指一个城市在某一时期对人口和人类活动及与人类活动有关的各类设施的容纳能力。拓展城市容量的载体是城市空间。城市空间可划分为上部空间、地面空间和地下空间三大部分。现今我国特大城市、大城市的中心城区已无地可供；

向上发展也受消防等多因素限制，超过一定高度建造成本不降反升，反而不经济；有些特定城市受文物古迹保护、限高等规定；同时地下空间开发没有容积率、绿化率的要求；另外，城市地下空间与地上空间相比有许多独到之处，地下空间的恒温性、恒湿性、隔热性、遮光性、气密性、隐蔽性、空间性、安全性等远远高于地上空间。于是，向地下要空间成为必然选择。二是可以解决特大城市、大城市交通问题。交通问题最突出的表象是交通拥堵、行车速度慢、停车场设施严重不足。修建地铁、地下过街道、增加地下停车场，对缓解地面交通问题将带来根本性改善。三是可以有效治理城市环境。合理开发利用地下空间，可以腾挪出更多的地面空间来进行街头、街心绿化和公共广场等建设，改善城市环境，增加活动场所，提高宜居性。四是可以完善城市基础设施提升城市功能。随着城市化的推进，需要建设更多种类、更大容量的地下管线，城市道路下部的地下空间为地下综合廊道的建设提供了理想场所。五是可以建设地下商业设施，增加不同层次的商业形态，满足不同消费能力人群的需求。

总之，合理开发利用城市地下空间，对缓解城市中心城区密度、疏导交通、完善基础设施功能、增加城市绿地、保护历史文化景观、减少环境污染和改善城市生态具有不可忽视的作用，将使城市更加美好，未来城市地下空间的开发将是一个大潮流，城市地下空间发展的前景将是充满希望与机会的。

2 地下工程施工的特点及实践

地下工程施工的内容非常丰富，包括施工组织设计，施工技术管理，施工工艺、方案及方法，施工监测和环境保护，所以，依我而见，地下工程的施工特点也是多种多样的。

与其他工程相比较，地下建筑产品更具有体积巨大、情况复杂、不易分割、难以变更等特性，所以地下建筑工程施工除了一般工程的特点外，还具有以下的特点：

第一、生产具有流动性。一方面，施工单位的生产地点具有移动性；二是，在整个施工过程中工人的设备因施工方位的不同会发生转移。

第二、产品形式多样性。因地下工程所处的自然环境和预期用途不同，整个工程的构造、外形和材料选择也会有不同，并且施工方式必将变化，很难实现按统一标准作业。

第三、采用技术难度大。地下工程经常需要依据建筑结构的特殊情况采取多种施工方式和施工材料，这种交叉施工对物资和设备的要求较大，因而在施工技术和施工组织方面必须具有高水平。

第四、机械化水平较低。目前我国地下建筑施工总体上机械化水平还很低，手工操作的情况普遍存在，

除以上情况以外，地下工程的施工组织设计、施工技术、施工还礼、施工方法等均有各自的特点：

施工组织设计的特点在于其能够保证重点，统筹安排，信守合同工期，并能科学合理地安排施工程序，经量多的采用新工艺，新材料，新设备和新技术、组织流水施工，合理地使用人力，物力和

财力、恰当地安排施工项目，增加有效的施工作业日数，以保证施工的连续和均衡、提高施工技术方案的工业化，机械化水平、采用先进的施工技术和施工管理方法、减少施工临时设施的投入，合理布置施工总平面图，节约施工用地和费用

施工技术管理的特点是正确贯彻国家的各项技术政策、运用科学的技术规律来组织技术管理、建立正常的生产技术秩序、充分利用施工企业的物资，装备和技术条件、发挥优势，有效地保证工程质量、提高劳动生产率，优质，高效，低耗地完成国家建设施工方法也有各自的特点：矿山法特点是对于各种地质和几何形状的适应性，尤其是交叉点，横通道，渡线和洞室等处；多掌子面可同时操作，设备和工艺简单，便于人工掌握；较低的造价；开挖的隧道洞壁不平整，超挖，欠挖量大；超挖会增加混凝土投入，因而增加投资；施工作业区有较大的危险，工作环境恶劣；施工对围岩的破坏扰动范围及程度极大，一方面增加了工作面的危险性，另一方面相应要加强支护；施工作业速度较慢。

新奥法特点是充分利用了围岩自身的承载能力，降低了后期支护的强度要求；强调初期支护的时机，应根据围岩类别进行适时支护。支护太晚，围岩变形继续增加已经引起了应力增加，可能导致初期支护失效；增加了人工洞室的安全性，特别是施工期的安全性明挖法特点有：工艺简单，施工面宽敞，作业条件好；可安排较多劳动力同时施工。便于大型，高效率的施工机械使用，以缩短工期；造价低，施工质量易于保证；破坏生态环境；影响交通，带

来尘土和噪声污染；劳动强度高，施工环境恶劣

人类修建地下工程的历史在数千年以前就已经开始。公元前2180～2160年，在巴比伦城中幼发拉底河下修筑了人行通道，这是世界上第一座交通隧道。我国古代（公元前8世纪～前3世纪）建造有深达40m以上的铜矿矿井（竖井和斜井）。到19世纪20年代蒸汽机的出现以及铁路和炼钢工业的发展，促进了隧道工程的发展。1826～1830年英国在利物浦硬岩中修建了两座最早的铁路隧道。1843年英国在泰晤士河修建了第一条水底道路隧道。 20世纪50年代，人们才总结出各种类型隧道工程规划、设计和施工的基本原理，在土木工程中逐渐形成了一个独立的工程领域。

现代地下工程的实践已进行了数百年，从工程规模和现代化程度上看，当今世界最有代表性的跨海隧道工程，莫过于英法隧道和日本青函隧道。英法隧道穿越多佛尔海峡，连接英国南部的福克斯与法国的北部城市桑加特，将英国与欧洲大陆联系了起来。整个隧道由两段火车隧道和一段工作隧道组成，整个工程全长53公里，其中位于海底部分的为37公里。该隧道已于1995年建成通车。

参考文献：

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[2] 常万春.国外地下空间开发利用的现状[m].上海社科院信息研究所.2007.56-63