地下空间开发利用关键技术研究

地下空间开发利用关键技术研究
摘要：随着城市化水平进程的推进，城市设立建设土地规划也在扩张，但是中国的土地资源非常有限，难以满足城市发展对土地的供给与需求。

所以地下与空间有关的开发利用已成为城市发展的新机遇和必然趋势，本文对城市地下空间的有效利用开发关键技术进行了研究。

关键词：地下空间开发利用；关键技术
引言
城市地下的活动空间是指城市中心区以下的空间。

随着城市化水平进程的推进，城市用地规模也在不断的扩大。

城市地表的有效发展空间十分有限，要想进一步的发展立体三维扩展是无可避免。

地下活动空间具有不可估量的发展前景，同时它还是城市立体三维扩展的基础方向之一。

目前，相当多地方仍然没有充分理解地下空间的实际意义，也缺乏至关重要的合作开发和充分利用的整体规划，如果无方向无规划的进行施工，会导致地下空间的扩展产生混乱。

1.地下空间开发利用的意义
1.1资源再利用
土地自然资源集约型充分利用是中国可持续发展战略的基点或基础。

随着城市化水平进程的推进，城市人口密度的持续增长和土地规划的局限性成为限制城市发展、增加城市容量、实现城市土地自然资源集约型充分利用的突出问题和矛盾，地下工程具备良好的温度控制和密封性能指标。

为的是防止环境因素的多样性，表面温度的变化也可以为一些所用材料的储存和产品的生产提供一个更适合的生态环境。

1.2减轻交通压力
交通阻塞和停泊车辆困难已经成为中国大中城市的普遍性问题。

为了解决停泊车辆困难的问题，除了地面，建造大量地下停车场之外，地下商用的服务还可以与其他的公共建筑物结合使用，以缓解公共交通拥堵并提高城市疏散能力。

1.3可以优化周围环境
由于城市驻留区域和文化社区公共服务支持公共设施很多，因此可以将它们转移到地下空间，进一步增加地面开放活动空间，确保地面公共绿地，提高城市自然生态系统的单位质量，并大大减少空气污染物，汽车尾气造成的悬浮微粒和噪声污染。

2.施工关键技术
2.1 旋喷桩围护结构
经分析，箱涵顶部覆土约为1100 mm，在此情况下顶进施工必然会引发周边地层扰动现象。

为给顶进施工创设优良条件，需要控制两侧土方产生的主动土压力，从而降低对顶进涵结构的影响，具体采用的是超前支护措施。

施工中，在顶进涵两侧分别增设具有足够稳定性的旋喷桩，从而构成围护结构。

旋喷桩的工艺参数尤为关键，为梅花形布置方式，桩结构直径600 mm，有效注浆厚度1050 mm。

施工中需得到双重管旋喷钻机的支持，到达指定标高处，设置二重管高压旋喷桩，将其作为施工的桩间止水帷幕，利用高压发生装置得到20 MPa高压浆液，同时通过压缩机制造足够稳定的压缩空气（要求压力达到0.7 MPa），将二者导入对应的喷射管内，随后通过同轴双重管喷嘴喷射，有效冲击土体，得到注水帷幕桩结构。

在此过程中，注浆管持续旋转与提升，从而得到了具有圆柱状的桩体，喷射出的浆液将会与土持续作用，经过物理、化学反应后，
最终固结为稳定的桩结构，具备较高的支护、止水能力。

2.2 冠梁施工工艺流程
经围护桩无损检测后，便可展开桩顶冠梁的施工作业，此环节为分段的方式，具体流程为：将桩顶浮浆清理干净，在冠梁处存在经过锚固处理的钻孔，需对该
部分注浆施工；以两侧立模为准，合理调节水泥砂浆用量，经修正后再在桩间设
置水泥砂浆垫层。

基于设计方案，控制围护桩主筋在冠梁内的长度，达到35天
且不可小于50 cm。

部分围护桩主筋存在一定的弯曲现象，需通过机械设备冷弯
取直，并将存在于钢筋上的浮浆清理干净，做好上述准备工作后绑扎冠梁钢筋；
使用组合钢模，且为单侧支模的方式；每完成一次冠梁浇筑施工后，都要对其振
捣以便提升密实性，要求冠梁表面足够平整，随后保温养护，持续时间至少为7天。

2.3 基坑土方开挖
（1）土方开挖原则。

基于自上而下的流程有序推进，满足竖向分层、纵向分段的原则。

（2）土方开挖布置。

在施工现场适配2台PC360挖机，二者协同作业，从北部开始逐步向南推进。

持续开挖且到达地下3 m后，由于设备工作范围有限，中
间土方难以有效挖除，此时需使用1台120挖机辅助处理，将产生的土方转移到
基坑的边部位置。

当开挖到锚索钢围檩所在区域时，需要设置锚索，同时安装钢
围檩，通过张拉的方式使其达到设计轴力值，随后展开后续土方的开挖作业。

（3）降排水施工。

基于对地质勘察资料的分析，得知地下水与地表间距为
9.47 m，本工程中基坑开挖深度均控制在7m内，但为了全面确保施工安全，降
水井施工必不可少。

在基坑开挖之前便要完成水位观测井的施工作业，工作坑两
侧的观测井数量以4口为宜。

（4）土方共分为三层开挖作业。

①结束桩顶冠梁施工后，开挖第一层土方。

首先需要在支护桩两侧开槽，通
过人工作业的方式将桩间土清理干净，破除桩头后再浇筑C15混凝土，形成厚度
为10 cm的垫层结构，绑扎冠梁钢筋，支立模板并浇筑，随后锚索钻孔并注浆，
合理控制张拉力度，有效完成张拉作业。

②完成腰梁的施工作业并设置锚索后，便可展开第二层土方开挖作业。

施工
马道，首先从北部开挖，逐步向南推进。

坡道的具体位置应在基坑东南角，该处
应预留一定范围的待喷锚边坡，将其作为马道的一部分，并以实际坡度为准合理
修筑，形成运土马道。

控制好第二层开挖深度，本工程为地表下5 m，到达该处
后设置锚索与腰梁，经张拉后便可进入到后续层的开挖作业。

③土方开挖。

结束基坑换填作业后，便可在长臂挖机的支持下进行倒退式开
挖作业，持续施工并到达设计断面，随后采取网喷支护措施。

相较之下，第三层
土方开挖深度较浅，为2m。

2.4 模板工程
（1）通过多层板支搭的方式得到施工所需模板，在搭接过程中需要合理调整结构外缘尺寸，通过水准仪精确获得模板顶面高程。

要求所用模板的尺寸足够精确，具备优良的刚度与强度，能够有效承受侧压力等多种荷载。

所用模板构造简单，可提升拆装效率，且要满足钢筋绑扎、浇筑等多个环节的施工要求。

（2）在设计图纸的指导下精确放样，要求模板安装位置足够合理，并设置适量的撑杆，确保模板的稳定性，使其能够承受侧向压力，抵御外界气候的不良影响。

支立模板时，需要控制接缝质量，该处的混凝土应足够平整，接缝设计需要
充分考虑到外观需求，具有足够的平直性。

（3）刷涂模板内表面，要求各处的脱模剂足够均匀，从而避免与混凝土粘结现象。

在浇筑之前，确保模板达到洁净的状态，不可残留锯末等杂质。

（4）结束模板安装作业后，施工人员先自检，然后再交由质量专员做进一步检查，无误后上报监理验收。

结语
随着城市化进程的加快，地下空间管理的科学合理性对城市而言至关重要，在拓展城市发展空间过程中如何科学规划设计地下空间，有效缓解交通与环境等矛盾，提高城市综合防灾减灾能力等是城市科学发展的既定目标。

但是目前国内地下空间开发利用尚处于探索阶段，对地下空间的开发利用在很多方面，尤其是地下空间有偿使用、衔接地下生态保护、地质灾害评估、控制性详细规划地下空间部分的内容选择方面还需要不断的深化、细化。

参考文献
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