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浅析城市地下空间工程导论

作者:未知

  【摘要】城市地下空间工程是指在城市地面以下土层或岩体中修建各种类型的地下建筑物或结构物的工程,它是一门涉及范围广阔的综合性学科,是实现高效、文明、舒适和安全的现代化城市的重要的土木工程。它包括交通运输方面的地下铁道、公路隧道、地下停车场、过街或穿越障碍的各种地下通道等;工业与民用方面各种地下制作车间、电站、各种储存库房、人防与市政地下工程,以及文化、体育、娱乐与生活等各方面的联合建筑体等等。由此可见城市地下空间工程运用的广泛性。
  【关键词】地下空间 综合性 广泛性
  绪论
  随着世界人口的快速增长,人均用地面积不断缩小,人们开始重视这个紧迫的问题,再加之社会的不断进步,人文素养的提高,人们越来越注重环保综合各方面因素,地下空间是人类的一个发展方向,它既可以帮助人类解决人口过于拥挤而无处容身的问题,也能更好的加强环境改善。21世纪是地下空间发展的世纪随着城市的快速发展,资源的过度开发,环境污染、能源紧张、交通拥挤和水资源短缺等问题将日益严重,因此人们不得不向地下寻求生存空间,以缓解土地资源紧张所带来的巨大的压力。因此地下空间发展势在必行。
  一、城市地下空间工程的类型及适用范围
  地下工程是以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。在上个世纪,城市地下空间工程所开发利用的方向主要是国防、人防工程建设。而在进入21世纪后,防空防灾等结合人防工程建设开发与地下空间开发、兼顾人防要求建设开发协调发展。目前,国内已有的地下空间利用设施有:地下房屋、地下建筑物;地下铁道、公路隧道、过街地下通道;供给设施、排放设施;地下街、地下车库、地下步行道网等。国外也发展出了一些地下综合体,如:地下步行道路系统、地下快速轨道系统,以及地下综合体和地下交通换乘枢纽的结合等。
  按用途及其适用范围分可分为工业民用(住宅、工业厂房等)、商业娱乐(地下商业城、图书馆等)、交通运输(隧道、地铁等)、水利水电(电站输水隧道、农业给排水隧道等)、市政工程(给排水管路线路、垃圾填埋等)、地下仓库(食物、石油及核废料的储存等)、人防军事(人防工事、军事指挥所、地下医院等)。
  按使用功能分类可分为工业建筑、民用建筑、交通建筑、水工建筑等等;按所处地质条件和建造方式可分为岩石中的地下建筑和土层中的地下建筑;按埋置深度可分为浅埋地下建筑和深埋地下建筑。
  二、地下工程的主要施工方法列举
  1.明挖法:
  明挖法是指先将隧道部位的岩体全部挖除,然后修建洞身、洞门,再进行回填的施工方法。其关键工序为:降低地下水位、边坡支护、土方开挖、结构施工及防水工程等。其中确保安全施工的关键技术是边坡支护。
  2.暗挖法:
  暗挖法置不挖开地面,采用地下挖洞的方式施工。其主要有矿山法、盾构法、新奥法等。其施工顺序可简要为开挖一侧导坑,并及时地将其初次支护闭合。相隔适当距离后开挖另一侧导坑,并建造初次支护。开挖上部核心土,建造拱部初次支护,拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。开挖下台阶,建造底部的初次支护,使初次支护全断面闭合。拆除导坑临空部分的初次支护,施作内层衬砌。
  3.逆作法:
  逆作法施工技术是在基坑开挖前首先沿建筑物地下室外墙施工地下连续墙支护结构,并进行桩基施工、浇筑钢筋混凝土、安装与混凝土柱胡桩基对接的钢柱,然后施工首层楼板,通过首层楼板将地下连续墙、桩基與柱连在一起,作为支承结构。可以将此称为高层建筑物目前最先进的施工技术方法之一。
  4.盖挖法:
  盖挖法是指当地下工程施做时需要穿越公路、建筑等障碍物而采取的新型工程施工方法,是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作,也可以逆作。盖挖法适用于松散的地质条件、隧道处于地下水位以上的地区。
  5.浅埋暗挖法:
  浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。在城镇软弱围岩地层中,在城镇浅埋条件下修建地下工程,一改造地质条件为前提,一控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和喷锚作为初期支护手段,按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十八字原则进行施工,称之为浅埋暗挖法。
  三、地下空间工程开展的意义
  地下空间资源为承受规模扩展提供了十分丰富的空间资源,而且具有良好的密闭性与稳定的温度环境,十一掩蔽及对环境温度有较高要求的工程,如指挥中心、精密仪器贮存室、生产用房等,同时还能节约城市用地、改善城市交通、减轻城市污染。此外,地下空间建筑具有较强的防灾减灾的优越性,可以有效地防御包括核武器在内的各种武器的杀伤破坏作用,对地震、风、雪等自然灾害及爆炸、火灾等灾害抵御能力较强,如对爆炸、火灾的蔓延控制较为容易。
  由此可见,地下空间工程建设有利于缓解城市空间发展的矛盾,推动现代城市社会经济的发展,能够有效解决交通拥挤等问题,还能够有效节能,具有不可磨灭的巨大意义。
论文来源:《商情》 2019年12期
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