分析城市地下工程施工技術(shù)在我國的現(xiàn)狀、分類和發(fā)展

【摘 要】 進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國城市化進(jìn)程的步伐大大加快，這對(duì)城市地下空間的充分開發(fā)和利用提供了新的機(jī)遇，也帶來了空前的挑戰(zhàn)，城市的地鐵建設(shè)更是施工技術(shù)中最重要的課題，本文就目前我國城市低些工程的施工技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，討論了不同的施工方法和在其施工技術(shù)中應(yīng)用道德輔助技術(shù)，將城市地下工程的施工技術(shù)進(jìn)行分類，闡述了其再未來的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】 城市地下工程 施工技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展

我國是全球第一的人口大國，隨著改革開放，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度迅猛，高居世界之首，同時(shí)，我國城市化進(jìn)程的步伐也大大提高，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國的城市化水平也進(jìn)入到了飛速發(fā)展的階段，城鎮(zhèn)人口接近五億，1990年我國的城市化水平在18.96%，但到1998年時(shí)，就提高到了30.4%，在2010年和21世紀(jì)的中期，預(yù)計(jì)會(huì)提高到45%和65%，我國的城市也由600多個(gè)增加到了現(xiàn)在的1000多個(gè)，也更加接近到了世界發(fā)達(dá)國家城市化的發(fā)展水平，因此，曾有國際上的專家預(yù)言過，21世紀(jì)最具有世界影響力的兩件事便是中國的城市化和美國的高科技。但是伴隨著經(jīng)濟(jì)快速增長，城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展，也引起了一系列的問題的出現(xiàn)，例如破壞性建設(shè)，人口爆炸，環(huán)境污染，資源短缺和日益嚴(yán)重的交通問題等等，為了解決上述諸多問題，就要從立足于可持續(xù)發(fā)展出發(fā)，大力開拓大城市的地下空間，并重視對(duì)地下空間的利用，地下工程建設(shè)的關(guān)鍵又取決于施工技術(shù)，就要結(jié)合我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世紀(jì)情況進(jìn)行系統(tǒng)的分析和總結(jié)。

一、我國城市地下工程的施工技術(shù)的現(xiàn)狀

所謂技術(shù)，在狹義上是指根據(jù)一系列的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)原理發(fā)展而成的各種操作方法和技能，如電工技術(shù)等，在廣義上來講，技術(shù)還包括了相應(yīng)的工具和設(shè)備，以及作業(yè)過程中的程序和方法等。從這個(gè)方面來講，技術(shù)的內(nèi)涵要比方法豐富廣泛的多，施工的方法是基礎(chǔ)，是施工的思想內(nèi)容，而施工技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)這些思想和原則的手段，想要一套完整的施工技術(shù)，就必須包括方法和技術(shù)兩個(gè)方面上的內(nèi)容和要素。

在地鐵的修建過程中，主要涉及到三種土建工程，（1）深基坑工程，用于地下停車場(chǎng)和倉庫以及車站的修建。（2）隧道工程，用于地鐵區(qū)間線路的修建。（3）高架橋梁結(jié)構(gòu)的工程。一般較為典型的應(yīng)用時(shí)前兩者。眾所周知，地下工程是在地下作業(yè)，它的涉及和施工受到很多因素的制約，如地質(zhì)條件和周圍環(huán)境等，其中，對(duì)地鐵施工中起決定性影響的是其埋置的深度和地質(zhì)水文條件。我國城市的地質(zhì)條件大致可分為四類，（1）軟土為主，如上海等，其隧道等就是修建在軟土層中。（2）風(fēng)化巖面和軟地層交變，如廣州等地。（3）巖層為主，如青島等地。（4）砂卵層為主，如北京等地。由于各城市的地質(zhì)條件不同，所采用的施工技術(shù)也不同，結(jié)合實(shí)際影響因素，選擇最合適的施工技術(shù)和方法，以下是施工中通常需要考慮的幾個(gè)主要因素，工程的重要性，工程斷面的尺寸和埋深，工程所在位置的地質(zhì)和水文條件，施工條件，包括技術(shù)，裝備，安全，動(dòng)力和原材料等，有關(guān)環(huán)境污染等方面的限制和要求。

二、城市地下工程施工技術(shù)的分類

我國城市地下工程的施工方法主要包括盾構(gòu)法，TBM法，新奧法，淺埋暗挖法，沉管、沉箱、沉井法，非開挖施工，頂管法，ECL法，蓋挖法、明挖法等，其中盾構(gòu)法又包括土壓平衡盾構(gòu)法，氣壓平衡盾構(gòu)法和泥水平衡盾構(gòu)法。主要施工技術(shù)又有開挖技術(shù)，支護(hù)技術(shù)和輔助技術(shù)之分。

我國城市地下工程施工技術(shù)所要用到的輔助技術(shù)，（1）巖土加固技術(shù)，是在特殊地質(zhì)和環(huán)境條件下，加固地基和圍巖的措施。人工凍結(jié)技術(shù)，利用人工制冷方法形成凍土帷幕，進(jìn)而用來抵抗水土壓力，保證施工能夠順利進(jìn)行；SMW技術(shù)，對(duì)底層的影響小，無振動(dòng)，施工噪音小并且施工工期短，施工占地少，排出的廢土量少，經(jīng)濟(jì)性能高；此外，對(duì)底層加固的技術(shù)還有很多，如管棚支護(hù)技術(shù)，樁基托換技術(shù)等。（2）防水技術(shù)，是地下工程施工技術(shù)的重要技術(shù)手段之一，關(guān)系著工程的施工，運(yùn)營，功能和使用壽命等，我國也針對(duì)防水技術(shù)制定了相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，地下工程的防水技術(shù)要做到保證排水順暢，不慎不漏，確保工程結(jié)構(gòu)具有良好的防水功能，同時(shí)也要依靠技術(shù)進(jìn)步，研發(fā)更多新材料，新技術(shù)，完善其規(guī)程制度，提高防水技術(shù)的質(zhì)量和水平。（3）信息技術(shù)，即信息化施工技術(shù)，通過理論和實(shí)踐，對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，修改完善施工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過程的動(dòng)態(tài)管理。在施工過程中，加持質(zhì)量控制的目標(biāo)，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代化量測(cè)技術(shù)，對(duì)信息進(jìn)行采集，分類，分解和處理從而優(yōu)化施工的參數(shù)、進(jìn)程，保證施工的順利進(jìn)行和運(yùn)營的安全性，貫穿在施工的各個(gè)階段。（4）環(huán)保技術(shù)，地下工程施工過程中對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生很多的不利影響，改變了原有的自然環(huán)境，造成地表沉降，水污染，地面震動(dòng)，噪音大，排放固體廢棄物等多種問題，在施工過程中對(duì)環(huán)境的保護(hù)也顯得尤為重要，應(yīng)努力開發(fā)新材料，新設(shè)備，新工藝，充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析技術(shù)，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)和施工控制技術(shù)，在規(guī)章制度的規(guī)范下，安全，可靠又綠色的完成工程建設(shè)。

三、城市地下工程的施工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前，城市地下工程的施工技術(shù)在各種方法和技術(shù)上都有突破和創(chuàng)新，發(fā)展迅猛，結(jié)合我國的實(shí)際情況和仍然存在的問題，總結(jié)了其在今后的主要發(fā)展趨勢(shì)。（1）重視起TBM和盾構(gòu)機(jī)的引進(jìn)，開發(fā)，應(yīng)用和消化，降低成本，加快施工速度又能提高施工質(zhì)量，延長使用壽命等，向著自動(dòng)化，高度化，省力化，和經(jīng)濟(jì)化發(fā)展。（2）對(duì)混合型的盾構(gòu)機(jī)和TBM隧道掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行研制和應(yīng)用。通過研發(fā)，能更好的適應(yīng)各種地質(zhì)條件，向著自動(dòng)一體化和智能化的方向發(fā)展。（3）對(duì)異形斷面的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行研發(fā)，推廣應(yīng)用ECL技術(shù)。（4）大力發(fā)展沉管、沉井、非開挖技術(shù)和淺埋暗挖技術(shù)，使小口徑掘進(jìn)機(jī)更加標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。（5）充分利用多媒體，開發(fā)多媒體監(jiān)控，仿真計(jì)算機(jī)的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息管理的智能化。（6）深入研究利用信息技術(shù)，充分重視工程施工中的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工情況，提高技術(shù)水平。對(duì)先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)加以充分利用，通過積累經(jīng)驗(yàn)，制定相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。（7）制定相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和經(jīng)濟(jì)法規(guī)，保障工程有法可依，引進(jìn)國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和管理方法，并加以消化和吸收，進(jìn)行自主創(chuàng)新研發(fā)。8.樹立堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，安全可靠，環(huán)境優(yōu)好的原則和理念，靈活運(yùn)用各種技術(shù)手段，使地下工程更加深層化，大型化，復(fù)雜化和綜合化，各種技術(shù)手段更加系列化，規(guī)范化，配套化和國際化。

結(jié)語

施工技術(shù)是城市地下工程成敗的關(guān)鍵，它是地下工程施工的重要前期環(huán)節(jié)和組成部分，直接決定著地下工程的成敗。我國目前應(yīng)用的施工技術(shù)已經(jīng)多達(dá)十幾種，要充分結(jié)合我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和科學(xué)技術(shù)的實(shí)際水平，對(duì)我國目前地下施工技術(shù)，方法和措施，針對(duì)我國特有的地質(zhì)條件，進(jìn)行總結(jié)分析及評(píng)價(jià)，具有重要的價(jià)值意義。

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