探索常見地下空間工程施工中的技術(shù)難點

鄭曉軍

摘要：隨著人口的急劇增加和城市的快速發(fā)展，城市的土地資源日趨緊張，因此人們在增加建筑高度的同時也日益加強了地下空間的利用，然而地下空間工程的施工對技術(shù)的要求比較高，所以導致地下空間工程施工中存在較多的技術(shù)難點。本文基于此從巖土工程勘察、結(jié)構(gòu)設計、防水建設和開挖技術(shù)四個角度對地下空間工程施工中的技術(shù)難點進行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：地下空間工程；施工；技術(shù)難點

我國的城市化進程不斷加快，與之相伴而生的是城市人口的急劇增加和城市規(guī)模的不斷擴大，因此城市的土地空間日趨緊張，因此目前很多城市都積極進行地下空間的大規(guī)模開發(fā)和利用。而且近年來地下空間的開發(fā)利用向深層次不斷發(fā)展，逐漸形成了地下空間的大規(guī)模網(wǎng)狀和塊狀形式，因此在地下空間工程施工對技術(shù)的要求越來越高，這就需要我們采取科學合理的措施，解決地下空間工程施工中的技術(shù)難點。

一、巖土工程勘察

1、巖土工程勘察的重要性

地下空間工程的建設在很大程度上取決于地址條件，因此加強巖土工程勘察對于地下空間工程的設計選址、施工建設和運營維護有著決定性的作用。一般情況下，地下空間工程的設計和規(guī)劃需要科學完整的地質(zhì)評價材料，因此地下空間的進一步開發(fā)利用給巖土工程勘察提出了更高的要求，加強巖土工程勘察為地下空間工程的建設提供全面科學的資料是地下空間工程施工中的技術(shù)難點之一，也是做好地下空間工程施工的前提和基礎。

2、巖土工程勘察的要點

做好巖土工程勘察首先要查明相關(guān)場地范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造和巖土分布等，同時還要明確地下水的分布特征，并著重勘察相關(guān)場地范圍內(nèi)是否存在巖溶、崩塌和地面沉陷等一系列的不良地質(zhì)現(xiàn)象。其次，對于強震區(qū)的地下空間工程建設一定要勘察所在區(qū)域的地震斷裂構(gòu)造狀況，并明確地震斷層的分布特征，然后在此基礎上確定地震效應動力參數(shù)，應用到地下空間工程的建設中去。第三，要注意防范地下空間工程施工過程中容易出現(xiàn)的問題，如地下水的涌水和流砂、基坑開挖后巖土體的穩(wěn)定與支護、深開挖土的卸荷回彈以及地面沉陷等。

二、結(jié)構(gòu)設計

1、結(jié)構(gòu)選型

地下空間工程的建筑結(jié)構(gòu)的選擇應該綜合各種地質(zhì)情況、環(huán)境狀況、建筑功能、施工方法和建筑材料等多種因素進行綜合考慮。一般情況下，地下空間工程的建筑結(jié)構(gòu)普遍采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的可塑性比較強，而且有很好的耐久性，對于空間比較大的地下工程則適宜采用鋼結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)體系方面，地下空間工程的建筑常常采用框架結(jié)構(gòu)、板墻結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)和排架結(jié)構(gòu)等，總體來說，結(jié)構(gòu)體系的選擇要在滿足建筑需求的前提下，盡量做好安全穩(wěn)定、節(jié)約成本、方便易行。

2、結(jié)構(gòu)設計要點

首先，地下空間工程的建設用結(jié)構(gòu)支撐代替了原來的由地層承受的荷載，因此工程附近的未被開挖的地層必然會發(fā)生一定的變形，雖然這種變形不可阻擋，但是我們一定要將變形控制在一定的范圍之內(nèi)，這樣才能保證地下空間工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。其次，一定要意識到地層荷載會隨著施工進程的改變而發(fā)生變化，在結(jié)構(gòu)設計時要考慮到最壞的狀況的發(fā)生。第三，地下水對結(jié)構(gòu)的設計和施工有很大的影響，因此在結(jié)構(gòu)設計時要明確地下水的靜水和動水可能對工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力，并注意地下水的流向和和水質(zhì)可能都對工程結(jié)構(gòu)帶來的腐蝕。

三、防水建設

1、防水建設的原則

地下水對混凝土和鋼筋有一定的腐蝕作用，影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。地下空間工程的防水通常和主體結(jié)構(gòu)的設計同時進行，然而地下空間工程的工序比較多，而且需要很多的交叉作業(yè)，再加上場地比較窄小，所以防水工程的施工難度比較大，從這個角度來說，地下空間工程的防水設計是一個重大的技術(shù)難點。為此我們要從設計、材料、施工和管理四個環(huán)節(jié)去做好防水工程，其中設計和施工環(huán)節(jié)相對比較重要，想要保證地下空間工程防水設計和施工的質(zhì)量必須堅持一定的原則，首先遵循“防、排。截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的方針，然后在此基礎上堅持“多道設防和多種材料綜合使用”的基本原則。

2、防水工程建設的要點

做好地下空間工程的防水工程建設，首先要對防水材料的質(zhì)量進行嚴格控制，確保防水混凝土的配合比以及含氣量完全符合相關(guān)的標準。其次要嚴格按照相關(guān)的程序和規(guī)范做好防水工程的施工，用機械振搗的方式來保證防水混凝土的振搗質(zhì)量，在進行防水混凝土和附加防水層的施工過程中要注意加強基地的干燥施工，最后按照相關(guān)的規(guī)定做好隱蔽性工程的驗收。第三，要做好地下空間工程的排水和降水設計，如果地下空間工程出現(xiàn)了滲漏的現(xiàn)象，一定要根據(jù)滲漏面積的大小積極采取不同的措施進行治理。

四、開挖技術(shù)

1、開挖技術(shù)的種類

為了完成地下空間工程的設計和施工，必須要采用一定的開挖技術(shù)在土壓和水壓的條件下完成巖土的開挖。目前，我國地下空間工程的開挖方法主要有明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法、冷凍法和沉管法等。其中明挖法的施工比較簡單快捷，而且成本低廉、安全穩(wěn)定，但是對周圍環(huán)境的影響太大。暗挖法主要是在地層表面的覆蓋層之下進行施工，它對周圍環(huán)境的干擾較小，但是成本比較高，對技術(shù)的要求比較嚴格，而且施工過程中容易出現(xiàn)安全隱患。蓋挖法分為蓋挖逆作法和蓋挖正作法兩種，這種開挖技術(shù)成本低廉、安全穩(wěn)定，并且對周圍環(huán)境的影響比較小，因此蓋挖法成為地鐵車站的主要施工方法。

2、開挖技術(shù)的選用原則

為了做好地下空間工程的設計和施工，必須采用科學的開挖技術(shù)，為此我們要堅持正確的選用原則。首先，要以地下空間工程的地址條件和水文條件為重要依據(jù)對開挖技術(shù)進行選擇，因為地址條件和水文條件的具體狀況在很大程度上決定了開挖技術(shù)的可行性。其次，因為巖土的開挖過程會對地面的建筑和周圍的環(huán)境造成很大的影響，所以要按照地下空間工程的地面建筑和周邊的環(huán)境進行開挖技術(shù)的選擇。第三，要結(jié)合地下空間工程本身的具體狀況進行科學的技術(shù)分析與經(jīng)濟分析，然后以此為依據(jù)選擇最佳的開挖技術(shù)方法。

結(jié)語：

綜上所述，近年來地下空間的開發(fā)利用向深層次不斷發(fā)展，逐漸形成了地下空間的大規(guī)模網(wǎng)狀和塊狀形式，因此在地下空間工程施工對技術(shù)的要求越來越高，這就需要我們采取科學合理的措施，解決地下空間工程施工中的技術(shù)難點。endprint