地下工程與隧道精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的地下工程與隧道主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：地下工程與隧道范文

0引言

對于具有防水要求的隧道與地下工程，如地鐵隧道和車站、樓房地下室、人防工程等，防水的成敗關(guān)系到建筑物的使用壽命和安全。隧道與地下工程滲漏水的形式多種多樣，如按滲漏水部位的形狀可分為孔洞滲漏水、裂縫滲漏水、大面積滲漏水；按滲漏水量多少，又可分為慢滲、快滲、急流和高壓急流四種。注漿法是治理滲水和缺陷的有效方法。

1 堵漏注漿設(shè)計

堵漏注漿設(shè)計主要包括：注漿材料的選擇、注漿孔和注漿嘴的布置、注漿壓力和漿液凝膠時間的確定。注漿材料的選擇與裂縫寬度、滲水量大小、注漿目的有關(guān)。

1.1注漿孔和注漿嘴的布置

注漿孔的位置及數(shù)量，需根據(jù)裂縫的形狀和滲漏水情況進(jìn)行合理安設(shè)。注漿孔的作用：

①非粘貼式注漿嘴安裝固定的需要；

②引導(dǎo)漿液能更好地滲透到裂縫的深處。

布孔的一般原則如下：

注漿孔的位置選擇應(yīng)使注漿孔的底部與漏水縫隙相交，選在漏水量最大的部位，其具有較好的導(dǎo)水性，水平裂縫注漿孔一般從下向上大，垂直裂縫則對正裂縫打設(shè)。

注漿孔的間距應(yīng)視漏水壓力、裂縫大小、漏水量多少及漿液擴散半徑而定?？p大、注水量大時孔距大，縫小則孔距?。粷{液濃度大時孔距應(yīng)小些。

每個非粘貼式注漿嘴應(yīng)該打注漿孔，但對于粘貼式注漿嘴，也可以不打注漿孔。

在構(gòu)筑物的表面，凡是有裂縫出露的地方都應(yīng)安上注漿嘴。在靠近裂縫兩端的地方必須各裝設(shè)一個注漿嘴，然后沿著裂縫均勻地每隔一段距離裝設(shè)一個注漿嘴。埋設(shè)注漿嘴一條裂縫不應(yīng)少于2個，即一嘴注漿用，另一嘴排水、排氣用。

注漿孔的深度不應(yīng)穿透構(gòu)筑物的厚度，應(yīng)留10-20cm厚度為安全距離。對于復(fù)合式襯砌防水結(jié)構(gòu)，尤其注意不能穿透結(jié)構(gòu)的防水層。

對于隧道襯砌、地下建筑物（如地下倉庫、地下廠房等）外墻的滲透注漿，由于混凝土構(gòu)筑物厚度不大，注漿孔深度不可能太深，故上述布孔原則基本適用。

若是遇到厚度較大的混凝土構(gòu)筑屋的裂縫注漿，須注意如下問題：

①首先因為構(gòu)筑物厚度較大，打設(shè)的注漿孔可能很深，可通過注漿管注漿。這時可把注漿孔分為兩類：一是深的，有時需要注漿管注漿的孔；二是淺的，用來固定非粘貼式注漿嘴的注漿孔，只起到淺層注漿封堵的作用。

②對于單條裂縫，要打設(shè)斜的深注漿孔，使其與裂縫面在裂面的深處相交，交點應(yīng)位于裂縫深處末端附近；同時，如果裂縫是垂直的，或傾角較大時，必須要在裂縫的末端最低處布設(shè)斜的深注漿孔，最高處布設(shè)深排氣孔。

③對于裂縫網(wǎng)，應(yīng)把裂縫網(wǎng)當(dāng)做一個整體來考慮。在裂縫網(wǎng)最低部位的附近應(yīng)布設(shè)深注漿孔，在裂縫網(wǎng)的最高部位布設(shè)深排氣孔；同時，深注漿孔的方向應(yīng)該盡可能預(yù)繳多的裂縫面相交。深注漿孔的數(shù)量應(yīng)根據(jù)裂縫網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模大小和分布廣度確定，原則上應(yīng)使全部深注漿孔的擴散范圍控制住整個裂縫網(wǎng)。

對于漏水點孔或者沒有規(guī)律的滲漏水，一般可先堵大漏水點、大孔洞，后堵小漏點、小孔洞。一次處理完畢后，觀察一段時間，再補鉆孔處理，要反復(fù)多次，直至無滲漏水。

1.2 注漿壓力

注漿壓力與靜水壓力、結(jié)構(gòu)性狀、裂縫大小、漿液濃度、擴散距離及漿液固結(jié)時間長短等有關(guān)系。壓力過高，會引起裂縫進(jìn)一步擴大，或造成漿液損失，超越注漿范圍；壓力過低，進(jìn)漿速度慢，前頭的漿液凝固后堵塞通道，是后續(xù)漿液無法進(jìn)入，以致達(dá)不到預(yù)期的滲透范圍。此外若壓力小于地下水壓，還會導(dǎo)致倒流現(xiàn)象。

對于大體積混凝土結(jié)構(gòu)可選用較高的壓力（0.4~1.0MPa）；磚混結(jié)構(gòu)選用壓力要?。?.1~0.3MPa）。在混凝土結(jié)構(gòu)中注漿，根據(jù)經(jīng)驗丙凝注漿壓力一般選0.4~0.6MPa；聚氨酯和環(huán)氧樹脂注漿選0.3~0.5MPa。注漿壓力要根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)。

1.3凝膠時間

凝膠時間的選用與滲水量大小、水的流速、混凝土裂縫大小、裂縫深度等有關(guān)。一般在沒有漏水的細(xì)小裂縫中注漿，注漿的凝膠時間要大于壓水時間（壓水方法見11.5.5節(jié)的壓水實驗），當(dāng)有漏水時，混凝土壁不厚時漿液凝膠時間要小于壓水時間，進(jìn)行現(xiàn)場小樣試驗時再進(jìn)行凝膠時間的調(diào)節(jié)。

2堵漏注漿施工

注漿工藝程序如圖1所示。

圖1 堵漏注漿工藝

2.1基面處理

將混凝土結(jié)構(gòu)物上的裂縫兩側(cè)剔成“V”形溝槽（一般槽寬2~3cm，深1~2cm也可視裂縫大小而定），并清理干凈，以便封閉和觀察水源。

2.2鉆孔

鉆孔可視施工條件采用手工或機械的方法，深度不可采用手工或風(fēng)鉆，深一些的孔則可采用機鉆。

注漿孔眼大小需根據(jù)注漿嘴大小決定，一般鉆孔孔徑要比注漿嘴直徑大1~2mm。

2.3埋設(shè)注漿嘴

埋設(shè)注漿嘴（可用自來水管代替）一般情況下一條裂縫不小于兩個，一嘴注漿用，一嘴排水、排氣用。單孔漏水可只埋設(shè)一個。

壓環(huán)式注漿嘴插入鉆孔后，用扳手轉(zhuǎn)到螺帽，即壓緊活動套管與壓環(huán)，使彈性橡膠圈向孔壁四周膨脹并壓緊，使注漿嘴與孔壁連結(jié)起來。

楔入式注漿嘴要在其插入部分外壁纏上麻絲，纏麻絲處直徑應(yīng)略大于注漿孔直徑，用錘將注漿嘴打入孔內(nèi)。

埋入式注漿嘴設(shè)置，應(yīng)事先將孔洞清理干凈（孔洞直徑要比注漿嘴直徑大3~4cm），用速凝水泥膠泥把注漿嘴埋于孔洞內(nèi)，埋設(shè)深度應(yīng)不小于5cm，見圖11-2。

粘貼式注漿嘴，先在嘴的底盤對準(zhǔn)裂縫，粘貼時可用插入細(xì)針的方法固定位置，見圖11-3。注漿嘴宜置于裂縫最寬處。注漿嘴間距根據(jù)裂縫大小、走向、漏水情況和漿液擴散半徑而定。一般寬0.5mm的裂縫，嘴距30~50cm；5mm寬的裂縫，嘴距50~100cm。

2.4 封縫

封縫是混凝土裂縫注漿中的一道重要工序，封縫的目的是為了防止?jié){液外漏，提高注漿壓力，使?jié){液順利地壓入裂縫的深部。如果封縫不好，注漿將難以進(jìn)行，封縫工作應(yīng)該在注漿嘴安裝完畢之后進(jìn)行。封縫的對象是除注漿嘴以外的所有能發(fā)現(xiàn)的裂縫口，都必須加以封閉。

封縫的辦法：先將裂縫表面贓物和表面灰皮除去，然后用封縫材料進(jìn)行封堵，如果縫內(nèi)有水流出時，應(yīng)用力把封縫材料壓住，待封縫材料凝固后才可將壓力除去。

2.5壓水（或壓氣）實驗

壓水（或壓氣）試驗應(yīng)在封閉裂縫和注漿嘴埋設(shè)具有一定強度后進(jìn)行，其目的是檢查封縫和埋設(shè)注漿嘴強度，如有漏水現(xiàn)象則給以修補；疏通裂縫，了解各條裂縫和各個注漿嘴之間的連通情況；選定注漿參數(shù)（凝膠時間、注漿壓力、配漿量等）。

壓水采用有顏色水，便于觀察裂縫滲透水和貫通情況，確定漿液凝膠時間。漿液凝結(jié)時間可參照壓水時間倆確定，壓水時間是指從開始壓水到最遠(yuǎn)一個注漿嘴出現(xiàn)顏色水的間隔時間。壓水（或壓氣）的壓力同注漿壓力。

2.6 注漿

根據(jù)注漿量計算和壓水實驗時測定的注入水量，并考慮到注漿過程中漿液損失，即可結(jié)算出配制的漿液用量，一般配漿量大于注入有顏色水的數(shù)量。

第2篇：地下工程與隧道范文

本文以隧道工程為研究對象，針對相關(guān)問題展開了討論。文章首先介紹了我國隧道工程的發(fā)展現(xiàn)狀，在分析了隧道工程中存在病害問題的基礎(chǔ)之上，最后提出了對于我國隧道工程健康研究的意義。本文旨在為隧道工程的相關(guān)問題研究提供一些參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】隧道；病害；健康

一、我國隧道工程的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，世界各國長大隧道的不斷建成，無疑為世界隧道的大發(fā)展掀了起一股新的。我國是一個多山的國家，山區(qū)面積約占總面積的三分之二，鐵路和公路一直是我國人民出行的主要交通方式。隨著生活節(jié)奏的加快和科技的進(jìn)步，人們對安全、快捷、舒適、方便、經(jīng)濟的運輸方式的需求日益突出。過去的道路盤山越嶺，既不經(jīng)濟也不安全，已不能適應(yīng)時代要求。隧道以其自身具有的改善線路，縮短里程和行車時間、提高運營效益等方面的優(yōu)勢，在道路建設(shè)中的優(yōu)越性越來越多地為道路建設(shè)者和設(shè)計者認(rèn)可且被大量采用。

隨著我國國民經(jīng)濟實力的不斷增強，特別是西部開發(fā)的不斷深入，公路和鐵路建設(shè)步入了時期。在最近幾十年間，我國的公路里程將大幅度增加。而在交通大力發(fā)展的同時，我國可耕土地與道路建設(shè)用地的日益矛盾凸現(xiàn)出來，為了解決這一問題，隧道工程在建設(shè)中所占線路長度比例迅速提高，而這在客觀上極大的地促進(jìn)了隧道工程的發(fā)展。

根據(jù)有關(guān)資料表明，我國大陸已建成鐵路隧道超過七千座。從最近幾年的建設(shè)規(guī)模和速度來看，鐵路隧道和公路隧道分別約以每年300km和200km或更快的建設(shè)速度在增長。目前，我國的隧道建設(shè)技術(shù)水平也有了很大的提高，隧道對我國的經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展也起到了積極的推動作用。從隧道的數(shù)量、規(guī)模和建設(shè)速度來看，我國已成為世界上隧道和地下工程最多，最復(fù)雜、也將是今后發(fā)展最快的國家。

二、隧道工程中存在的病害問題

隨著我國隧道工程的快速發(fā)展，隧道工程病害問題日益凸顯。我國地域自然條件差異較大，隧道穿越的山體工程地質(zhì)條件、氣候條件、水文地質(zhì)和設(shè)計、施工、運營等條件復(fù)雜多變，早期修建的隧道經(jīng)常出現(xiàn)隧道拱頂開裂、邊墻開裂、拱頂空洞、襯砌損壞、隧道滲漏水、隧道凍害、圍巖大變形、襯砌厚度薄、混凝土強度低、隧道內(nèi)空氣污染等病害；另外，由于各方面的原因，隧道內(nèi)部的照明設(shè)施不足等引發(fā)交通事故，也是可能引發(fā)災(zāi)難性火災(zāi)事故的隱患所在，甚至部分隧道在投入使用的前期就出現(xiàn)比較嚴(yán)重的隧道病害。因此，隧道的健康問題變得日益突出。

我國公路隧道的快速發(fā)展也經(jīng)多年的經(jīng)驗，但是目前隧道的運營狀況十分堪憂。隧道和其它地下建筑的維護與修繕問題是土木工程的主要任務(wù)。雖然我國目前多采用新奧法進(jìn)行隧道設(shè)計與施工，隧道的建設(shè)成就世界矚目，但是隧道施工單位的良莠不齊和“重建設(shè)、輕維護”的理念，使目前隧道及地下工程健康問題嚴(yán)重。另一方面，由于我國隧道建設(shè)與維護的經(jīng)驗相對國外來講，目前尚存在一定的差距，對隧道及地下工程健康的認(rèn)識存在著嚴(yán)重不足。從目前現(xiàn)有的資料來看，滿足結(jié)構(gòu)物功能要求的混凝土的耐久性可能只有60年左右，噴射混凝土就更低了，只能滿足30年不維護的要求。而一般混凝土結(jié)構(gòu)物的使用壽命，都應(yīng)該在100年以上，對于高速公路和作為運輸動脈的鐵路來講，隧道更應(yīng)該成為道路的重中之重，成為隧道建設(shè)和維護的咽喉工程，延長隧道結(jié)構(gòu)的壽命，將成為今后地下工程工作者的首要任務(wù)。

三、對于我國隧道工程健康研究的意義

1、隧道健康的提出

任何結(jié)構(gòu)物都有其壽命，隧道和地下工程也是如此。為了盡可能延長其使用，我們必須要掌握在隧道使用過程中發(fā)生或可能發(fā)生的各種病害，并推進(jìn)病害發(fā)生的原因，評價結(jié)構(gòu)物的損失程度和研究是否采取相應(yīng)的措施和對策，以延長其壽命，提高其服務(wù)功能。從結(jié)構(gòu)物劣化曲線的意義我們可以清晰地認(rèn)識到結(jié)構(gòu)物及時維護的重要性和必要性，隧道和地下工程同樣遵循這個規(guī)律。

既然隧道和地下工程都需要及時維護，那就存在一個問題――這些工程都是隱蔽工程，怎樣才能知道此類結(jié)構(gòu)物需要維護，到那種程度進(jìn)行治理可最大程度延長隧道壽命，達(dá)到最佳效果。這就需要對此類工程病害的程度進(jìn)行判定，需要一個判斷依據(jù)，使工程技術(shù)人員據(jù)此可以決定此結(jié)構(gòu)物是否需要及時維護。到目前為止，還沒有一個較為權(quán)威的、被大家公認(rèn)的可以接受的判斷依據(jù)。因此，如何對現(xiàn)役營運隧道或新建隧道等地下建筑物進(jìn)行病害與災(zāi)害預(yù)防和控制就顯得極為重要，成為目前公路與鐵路交通的研究重點和熱點問題。

近年來，有學(xué)者對隧道和地下工程的健康診斷做了一些研究。健康診斷，就是指結(jié)構(gòu)在受到自然的(如地震、強風(fēng)、洪水、地下水壓力與侵蝕等)、人為的破壞之后，后者經(jīng)過長期使用之后，通過測定其關(guān)鍵性的指標(biāo)，檢查其是否受到損傷。在允許的條件下，結(jié)合損傷識別技術(shù)，確定損傷的部位，評估損傷的程度，預(yù)測剩余的有效壽命。其主要任務(wù)就是判斷結(jié)構(gòu)的損傷程度，可以從不同的層面進(jìn)行理解。隧道健康診斷是指對影響隧道結(jié)構(gòu)物安全性、耐久性的病害進(jìn)行檢查和調(diào)查，并對隧道的病害進(jìn)行分析，評價隧道的安全狀況，提出整治病害的對策和措施。隧道健康診斷主要包括對隧道病害的檢查、調(diào)查、分析和隧道安全性的評價，以及提出隧道病害整治的措施。

2、隧道工程健康診斷研究的價值

目前在公路隧道及地下工程健康方面的研究，主要側(cè)重于隧道病害，機理研究較少，處理方法探討較多，研究成果始終停留在較低的科學(xué)層面，這可能是目前公路隧道病害日益發(fā)育的根本原因。鑒于此，隧道及地下工程健康問題研究應(yīng)遵循下述原則或思路：

（1）從病害現(xiàn)象上升到公路隧道及地下工程健康理念，公路隧道現(xiàn)行、結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)材料及隧道危巖構(gòu)成隧道及地下工程健康的有機系統(tǒng)，采用系統(tǒng)論、多學(xué)科耦合方法實施公路隧道及地下工程健康研究。

（2）高度重視公路隧道及地下工程健康診斷機理研究，宏觀和微觀結(jié)合，建立健康頻譜，構(gòu)建公路隧道及地下工程健康智能診斷機理。

（3）隨著我國公路交通事業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展，隧道及地下工程健康狀況日益成為公路隧道養(yǎng)護中極其重要的環(huán)節(jié)，從公路隧道及地下工程健康因子、健康狀況惡化原理、健康診斷及健康控制等方面，推動隧道研究的科學(xué)進(jìn)展，具有緊迫的現(xiàn)實意義。

【參考文獻(xiàn)】

【1】新安，黃宏偉．隧道病害與防治[M]．上海：同濟大學(xué)出版社，2011

第3篇：地下工程與隧道范文

[關(guān)鍵詞]地下工程建設(shè)；BOT模式；必要性

[中圖分類號]F282　[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A　[文章編號]1008-2670(2009)06-0050-04

一、引　言

“91城市地下空間利用東京國際會議”形成共識：19世紀(jì)是橋的世紀(jì)，20世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì)，21世紀(jì)是人類開發(fā)利用地下空間的世紀(jì)，發(fā)展利用地下空間是解決土地資源短缺和節(jié)省能源的最簡單可行的辦法之一?？梢?，地下工程建設(shè)是大勢所趨。為解決城市交通擁擠和環(huán)境問題，提高土地集約化利用水平，我國許多特大和大城市也正在和即將結(jié)合地鐵建設(shè)，舊城改造建設(shè)和新區(qū)建設(shè)建成大量大型城市地下綜合體，這需要大量資金和先進(jìn)的技術(shù)，但政府有限的資金難以滿足眾多地下工程建設(shè)巨額的資金要求，為了解決資金供求這一突出矛盾，讓企業(yè)和私人參與地下工程投資建設(shè)，建立多元化的地下工程建設(shè)投入機制勢在必行，而BOT模式的運行特點決定了它是解決地下工程建設(shè)資金短缺和國內(nèi)技術(shù)落后的有效方式。BOT(Build-Operation-Transfer)，即建設(shè)-運營-轉(zhuǎn)讓，主要用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)融資，通常是指承建者或發(fā)起人(非國有部門，可以是本國的，外國的或聯(lián)合的企業(yè)集團)，通過契約從委托人(通常是政府)手中獲得某些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)特許權(quán)，成為項目特許專營者。由私人專營者或某國際財團自己融資、建設(shè)某項基礎(chǔ)設(shè)施，并在一段時間內(nèi)經(jīng)營該設(shè)施，用所得收入清償項目債務(wù)，并獲得預(yù)期投資回報，在特許期滿時，將該設(shè)施無償轉(zhuǎn)讓給政府部門或其它公共機構(gòu)。作為一種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資的新型融資方式，BOT模式一經(jīng)問世，便受到了高度重視，發(fā)達(dá)國家、尤其是一些發(fā)展中國家，運用BOT的成功范例，讓人們看到了BOT項目融資的許多優(yōu)點。例如可以彌補有效資金建設(shè)不足，減輕政府財政負(fù)擔(dān)，帶來國外先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗，提高項目運作效率等。BOT投融資方式的特點決定了它是解決我國地下工程建設(shè)資金短缺的一種有效手段。因此借鑒BOT融方式在國內(nèi)外的一些做法，探索其在地下工程建設(shè)中的應(yīng)用，對解決地下工程建設(shè)資金短缺問題有著重要的意義。

二、我國地下工程建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

中國地下工程建設(shè)規(guī)模大、發(fā)展快。中國目前是世界上地下空間開發(fā)利用的大國，城市軌道交通建設(shè)速度位居世界首位，史無前例。據(jù)建設(shè)部統(tǒng)計，15個城市近期建設(shè)規(guī)劃了61條線路，共長1700公里，目前已開工建設(shè)1000km線路，已建成營運581公里線路，按規(guī)劃還有1200km線路在今后10內(nèi)左右建成。據(jù)預(yù)測，至2010年，我國將有20個左右的城市發(fā)展以地鐵為主的城市軌道交通，到2020年，我國將有30個左右的城市發(fā)展以地鐵為主的城市軌道交通。按目前每年開工建設(shè)100-200公里的速度，到2020年，我國城市軌道交通線路規(guī)?？蛇_(dá)2000-2500km。另外，中國城市地下空間的總體規(guī)模和總量即將據(jù)世界首位。以北京，沈陽為例，北京地下空間建成面積已達(dá)30km，全市地下空間今后平均每年將增加建筑面積約3km，占總建筑面積的10％，到2020年，北京地下空間總面積將達(dá)90km。沈陽市地下空間總面積已經(jīng)超過1000萬平方米。根據(jù)規(guī)劃，至2020年，城市核心區(qū)地下空間開發(fā)總規(guī)模約為2700萬平方米。今后為提高土地集約化利用水平，節(jié)約能源，解決城市交通和環(huán)境問題，中國許多大城市將建造眾多大型城市地下綜合體。如在建的上海世博園地下城面積約0.3km，杭州錢江新城地下城建成后地下空間將達(dá)2km等等。在隧道方面，中國已成為世界上隧道最多，建設(shè)發(fā)展最快的國家，據(jù)規(guī)劃，中國在21世紀(jì)前20年要建設(shè)5000km隧道，10年內(nèi)建設(shè)155km長的城市公路隧道，其中許多是長大和深埋隧道?？梢娊窈蟮膸资陜?nèi)，我國的地下工程建設(shè)規(guī)模巨大，發(fā)展迅速。

三、中國地下工程建設(shè)采用BOT模式的必要性和意義

中國地下工程建設(shè)中采用BOT模式的必要性，是由以下三個方面決定的。一方面，從我國地鐵、隧道等地下工程建設(shè)的發(fā)展趨勢看，未來一、二十年內(nèi)，我國需建大量的地下工程，而地下工程的造價一般都是非常昂貴的，就地鐵來說，目前地鐵的造價每公里約5億至6億元，從下面的表1大家就可了解一下各地地鐵的造價情況。

隧道等其他地下工程的造價與地鐵相比要低，但與地面建筑相比，也是比較高的，地下工程建設(shè)的造價與地面造價要相比，一般要高三到四倍，最少也在兩倍以上。從以上數(shù)據(jù)可以看出地下工程建設(shè)要耗費巨額資金。另一方面，政府財力不足，難以單獨承擔(dān)建造這些地下工程所需的資金。地鐵、隧道等地下工程，作為一種重要的基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品，具有準(zhǔn)公共產(chǎn)品的特征，在投融資領(lǐng)域，政府一直以來發(fā)揮著主導(dǎo)作用，但是政府作為單一的投融資主體，政府財力無法滿足社會對地鐵等地下工程產(chǎn)品和服務(wù)的需求。例如北京地鐵“復(fù)八”線就是因為政府財力的陽制，長13.6公里的線路，卻耗時10年才完成。不僅如此，為了維持這某基礎(chǔ)設(shè)施的運轉(zhuǎn)，政府還要進(jìn)行補貼，這不僅進(jìn)一步加重了政府的負(fù)擔(dān)，而且使運營企業(yè)缺乏有效地激勵機制，運營效率和服務(wù)水平較低。因此，為了滿足地下工程建設(shè)所需的資金，需開辟新的投融資渠道，實現(xiàn)融資主體多元化。第三、BOT模式的投融資特征，決定了它是地下工程建設(shè)融資的最佳方式之一。BOT模式投資的項目必須是收費項目或可盈利的項目，必須有政府的參與，政府必須提供特許權(quán)和收費權(quán)，對BOT項目提供保證和支持。BOT項目實行風(fēng)險分擔(dān)，項目各參與方按照最適者原則承擔(dān)各自最適得風(fēng)險，并以一系列復(fù)雜協(xié)議、合同文本及擔(dān)保確定其權(quán)利、責(zé)任和義務(wù)，有利于風(fēng)險分?jǐn)偂OT項目一般操作復(fù)雜，準(zhǔn)備周期長，法律文件較繁瑣，前期費用高，適合融資規(guī)模較大，經(jīng)營周期較長的項目，技術(shù)比較成熟，投資回報率比較穩(wěn)定，風(fēng)險比較高的中長期投資項目，而地鐵隧道等地下工程項目，風(fēng)險大，可收費，建設(shè)經(jīng)營周期長，恰好符合BOT模式投融資項目的特征。

BOT在解決我國巨大資金缺口的同時，還能打破一些國際技術(shù)壁壘，引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)，為我國地下工程建設(shè)和管理帶來新的技術(shù)方法和管理理念，BOT項目由政府保證公平，依靠承包商運營收回成本并獲取利潤，有利于提高項目的運作效率。所以采用BOT融資模式進(jìn)行地下工程建設(shè)，是一個必然的選擇，對解決我國地下工程建設(shè)存在的一些問題有著重要意義。

四、現(xiàn)階段我國在地下工程建設(shè)中采用BOT融資的有利條件

目前，我國地下工程建設(shè)采用BOT方式已具備非常有利的條件。利用外資方面，我國政治經(jīng)濟穩(wěn)

定，加入了WTO，人民幣幣值穩(wěn)定，相關(guān)領(lǐng)域的法律法規(guī)也在逐步健全，這為利用外資進(jìn)行BOT融資創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境；利用內(nèi)資方面，在地下工程建設(shè)中也有著廣闊的空間，改革開放的30多年來，我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛，為BOT融資創(chuàng)造了非常有利條件，具體包括：

1.國內(nèi)資金寬裕，非國有經(jīng)濟尤其是民營經(jīng)濟成長迅速，已具相當(dāng)實力。這可從我國的對外貿(mào)易狀況、國內(nèi)儲蓄狀況和非國有經(jīng)濟對經(jīng)濟增長的貢獻(xiàn)上得到體現(xiàn)。在對外貿(mào)易方面，從1990年開始，中國國際收支由逆差轉(zhuǎn)為順差，外匯儲備年年增加，現(xiàn)已達(dá)到1400多億美元，成為世界外匯儲備最多的國家之一。在國內(nèi)儲蓄方面，國有經(jīng)濟自1994年出現(xiàn)3000億元存差開始，已連年出現(xiàn)存差，1996年已達(dá)7000億元。全社會資金相對寬裕。在非國有經(jīng)濟發(fā)展方面，根據(jù)第三次全國工業(yè)普查，到1995年，在東部、中部和西部地區(qū)非國有工業(yè)對經(jīng)濟增長的貢獻(xiàn)分別為70％、60％、50％。據(jù)統(tǒng)計，2002年僅民營經(jīng)濟在整個國內(nèi)生產(chǎn)總值中所占的比重已達(dá)到48，5％，近兩年來，呈穩(wěn)定發(fā)展趨勢。另外其技術(shù)水平，管理能力，市場競爭力也都有了長足發(fā)展，這為開展內(nèi)資的BOT進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

2.國內(nèi)金融市場發(fā)展迅猛，日漸成熟，已具相當(dāng)規(guī)模。BOT投融資的突出特點是負(fù)債比例高，它的發(fā)展需要有能夠?qū)⒊湓５馁Y金有效的轉(zhuǎn)化為投資的機制和市場。而近幾年來中國金融市場發(fā)展迅速，人們投資意識空前高漲，市場運行的效率和效益不斷提高，資本市場逐漸成熟規(guī)范，這些都為采用BOT方式建設(shè)地下工程行融資創(chuàng)造了有利條件。

3.有國外BOT項目的成功案例及國內(nèi)BOT項目的嘗試經(jīng)驗供我們借鑒。國外利用BOT方式建設(shè)的地下工程項目已經(jīng)很多，如著名工英吉利海峽隧道工程、澳大利亞的悉尼過海隧道工程等，在我國的地下工程中建設(shè)中，也進(jìn)行了BOT試點項目，如南京地鐵二期工程，深圳地鐵4號線，這為我們利用BOT進(jìn)行地下工程建設(shè)做了良好的鋪墊。

4.隨著近十幾年中國地鐵、隧道的迅速發(fā)展，我國在建造地鐵、隧道等地下工程方面，積累了一定的管理經(jīng)驗和先進(jìn)技術(shù)，這為地下工程建設(shè)提供了技術(shù)保障。

五、我國在地下工程建設(shè)中采用BOT模式應(yīng)注意的幾個問題

目前，在地下工程建設(shè)中采用BOT模式，在我國還處于嘗試階段，我國地下工程建設(shè)發(fā)展迅速，規(guī)模巨大，而且地下工程建設(shè)技術(shù)復(fù)雜性，風(fēng)險大，造價高，具有不可逆性，在使用BOT模式進(jìn)行地下工程建設(shè)中，應(yīng)特別注意以下幾個問題

1.應(yīng)特別加強對完工風(fēng)險尤其是安全風(fēng)險的控制

完工風(fēng)險是指項目無法完工、延期完工，或完工后無法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)或建造成本超出預(yù)算。由于地下工程具有投資大、施工周期長、施工項目多、施工技術(shù)復(fù)雜、不可預(yù)見風(fēng)險因素多和對社會環(huán)境影響大等特點，地下工程建設(shè)是一項高風(fēng)險的建設(shè)工程。因此完工風(fēng)險，尤其是安全風(fēng)險，形式嚴(yán)峻，應(yīng)特別注意。這可從下面的統(tǒng)計數(shù)字看出。僅2006年至今，宜萬鐵路隧道建設(shè)就發(fā)生兩起重大事故，死亡21人,2007年北京、南京地鐵施工分別死亡6人和2人；南京地鐵2001年3月，發(fā)生地鐵施工導(dǎo)致燃?xì)鈹嗔眩鸨ㄊ录?；在?jīng)濟損失上，以上海地鐵4號線事故最為嚴(yán)重，損失人民幣逾6億元。事實上業(yè)內(nèi)人員都了解，在長、大隧道施工中幾乎每條隧道都有傷亡現(xiàn)象發(fā)生。由此可見加強對安全風(fēng)險控制的重要性。由于地下工程建設(shè)的復(fù)雜性，地下工程發(fā)生的事故的原因是多方面的，安全風(fēng)險管理責(zé)任主體有時很難界定，在采用BOT模式進(jìn)行地下工程建設(shè)時，項目參與方較多，為了各自的利益，容易減少在安全風(fēng)險管理方面的投入，忽視對安全風(fēng)險的防范，因而有增大安全風(fēng)險的可能性。所以在運用BOT模式進(jìn)行地下工程建設(shè)時，應(yīng)加強對安全風(fēng)險管理費用的使用監(jiān)督，提高對地下工程建設(shè)安全風(fēng)險管理技術(shù)的要求，合理確定安全風(fēng)險管理責(zé)任主體。

2.從長遠(yuǎn)的需要出發(fā)，在地下工程建設(shè)方面，應(yīng)注重發(fā)展內(nèi)資BOT

地下工程建設(shè)是未來的一個的趨勢，不是一朝一夕的事情，為了從根本上改善和加強我國地下工程的現(xiàn)狀，在地下工程建設(shè)方面更加主動，應(yīng)注重發(fā)展內(nèi)資BOT。與外資BOT相比，內(nèi)資BOT風(fēng)險較小，成本較低，具有更多的優(yōu)勢，具體說來主要包括以下幾個方面：不存在匯率風(fēng)險，在內(nèi)資BOT中，作為基礎(chǔ)設(shè)施的業(yè)主的政府，無需為特許商的外匯平衡問題提供擔(dān)?；蚍?jǐn)傦L(fēng)險；國內(nèi)的民營企業(yè)更加了解中國的國情，對中國的社會穩(wěn)定更有信心，可以弱化政治風(fēng)險，所以有利于談判的成功，降低談判成本；利用內(nèi)資BOT進(jìn)行地下工程建設(shè)，可以吸納更多中國勞動力，促進(jìn)更多民間資本流動增值，緩解就業(yè)壓力，提高國民收入水平；通過BOT項目，在政府的扶持引導(dǎo)下，促使民用企業(yè)走向聯(lián)合發(fā)展的道路，有助于培養(yǎng)國內(nèi)企業(yè)集團，增加國內(nèi)企業(yè)的競爭力；可減少國際金融危機等的不良影響。為了從根本上改善和加強我國地下工程的現(xiàn)狀，在地下工程建設(shè)方面更加主動，發(fā)展內(nèi)資BOT勢在必行。

3.注意培養(yǎng)BOT方面的專業(yè)人才

近年來，我國民營資本有了很大的發(fā)展，在地鐵，隧道等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方面技術(shù)也有了很大的進(jìn)步，經(jīng)驗更加豐富，管理更加科學(xué)，這為發(fā)展內(nèi)資BOT進(jìn)行地下工程建設(shè)，創(chuàng)作了良好的條件。但我們?nèi)狈攘私獾叵鹿こ探ㄔO(shè)，又能實施BOT模式的專門人才，BOT是一門融國際貿(mào)易，國際經(jīng)濟法、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等多門學(xué)科知識于一體的綜合學(xué)科，具有統(tǒng)一的談判、簽約、履約的運行機制，對人員的專業(yè)性、技術(shù)性和實踐性要求很高，實施BOT要求專業(yè)的人才，而我國目前缺乏者方面的人才，所以應(yīng)加強培養(yǎng)BOT方面的人才，這可通過請進(jìn)來，走出去的方法進(jìn)行培養(yǎng)。

4.在地下工程項目的經(jīng)營上，處理好對投資者的合理回報

現(xiàn)階段，我國在地鐵、隧道等地下基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)營方面，還沒有完全市場化，一直實行福利性低票價政策，定價原則基本上是按產(chǎn)品成本定價，有的甚至略低于成本，差額部分一般由政府財政補貼。這樣的價格顯然不能滿足投資BOT項目獲取利潤回報的目的，挫傷BOT項目投資的積極性。但如果定價太高，則又有可能超過項目產(chǎn)品的消費者的承受能力，也不利于與同類產(chǎn)品的競爭，從而影響利潤的回收，也損害消費者的利益。這就要求政府在項目經(jīng)營服務(wù)收費和產(chǎn)品價格方面確定一個合理的定價機制，如確定一個基準(zhǔn)價，和一個浮動上限，做到既不影響投資者的合理回報，又不至于價格失控而帶來嚴(yán)重的市場風(fēng)險，目前我國的地下工程方面BOT項目還沒有一個到達(dá)期限，定價是否合理還沒法考證，應(yīng)多借鑒國外在此方面的定價管理機制。

5.在地下工程建設(shè)中，政府應(yīng)處于主體地位

第4篇：地下工程與隧道范文

【關(guān)鍵詞】凍結(jié)法；施工技術(shù)；城市地下工程；原理；應(yīng)用

0.前言

凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水凍結(jié)，把天然巖土變成凍土，增加其強度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護下進(jìn)行隧道、豎井和地下工程的開挖與襯砌施工的特殊施工技術(shù)。其實質(zhì)是利用人工制冷技術(shù)臨時改變巖土的狀態(tài)以固結(jié)地層。

在礦井建設(shè)、地基基礎(chǔ)、水利工程、河底隧道、地下鐵道和其它地下工程中，遇到不穩(wěn)定地層或含水量豐富的裂隙巖層，只要其地下水含鹽量不大，而且流速較?。ㄐ∮?m/d），采用凍結(jié)法阻斷地下水、固結(jié)地層，容易獲得成功。

凍結(jié)法源于天然凍結(jié)，隨人工制冷技術(shù)的發(fā)展，逐漸用于工程，形成了工程凍結(jié)技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計，發(fā)達(dá)國家都有較早應(yīng)用凍結(jié)法技術(shù)的先例。人工凍結(jié)技術(shù)在我國也已經(jīng)得到了成功的應(yīng)用：1955年我國首次在開灤煤礦成功地應(yīng)用凍結(jié)法進(jìn)行豎井施工。截止到1999年，我國煤炭系統(tǒng)已用凍結(jié)法建成豎井近500個，總長度超過70km，我國的水平孔凍結(jié)技術(shù)和斜井凍結(jié)技術(shù)也已經(jīng)取得了很大的成功。

近些年來，隨著城市地下工程的日益增多，特別是隨著地下鐵道建設(shè)的興起，凍結(jié)技術(shù)已開始應(yīng)用于城市地下鐵道的隧道施工。在北京市、上海市、廣州市的地下鐵道建設(shè)過程中，已經(jīng)分別采用了垂直孔凍結(jié)技術(shù)、水平孔凍結(jié)技術(shù)，并取得良好的效果。

1. 凍結(jié)法施工的原理和工藝要點

1.1 原理

采用人工凍結(jié)技術(shù)，首先需要在準(zhǔn)備凍結(jié)的地層中鉆孔鋪管，安裝凍結(jié)器和鹽水循環(huán)系統(tǒng)，然后利用人工制冷手段（低溫鹽水，液氮或干冰）提供冷量，通過低溫在凍結(jié)器中循環(huán)，帶走巖土熱量，使巖土中的水結(jié)冰，將天然巖土變成凍土，形成整體性好、強度高、不透水的臨時固結(jié)體，達(dá)到加固和穩(wěn)定地層、隔絕地下水與地下工程開挖面的聯(lián)系，達(dá)到安全、無水的施工環(huán)境的目的。地層局部凍結(jié)完成后，在凍結(jié)體的保護下可以按部就班地進(jìn)行豎井或隧道的開挖施工，待襯砌支護完成后，即可停止制冷，凍結(jié)地層逐步解凍，最后恢復(fù)巖土的原始狀態(tài)。

凍土的形成過程，是土中自由水結(jié)冰，并將固體顆粒膠結(jié)成整體的物理狀態(tài)與特性變化的過程，也是消耗冷量最多的過程。

1.2 凍結(jié)過程

土中自由水的凍結(jié)過程可劃分為5個時間段（圖1）：

圖1 巖土中自由水凍結(jié)過程曲線

（1）冷卻段：開始向土層供冷，土體溫度逐漸降到冰點；

（2） 過冷段：土體溫度達(dá)到0℃以下，但土層中的自由水尚未結(jié)冰，呈現(xiàn)出過冷現(xiàn)象；

（3） 突變段：水過冷后，一旦結(jié)晶就立即放出結(jié)冰潛熱，出現(xiàn)升溫現(xiàn)象；

（4） 凍結(jié)段：溫度上升到接近0℃時穩(wěn)定下來，土體中的自由水結(jié)冰過程，將礦物質(zhì)顆粒膠結(jié)成整體，形成凍土；

（5） 繼續(xù)冷卻段：隨著溫度的降低，凍土的強度逐漸增大。

土壤凍結(jié)是隨時間變化而變化的復(fù)雜的熱過程。土中孔隙水是逐漸凍結(jié)的，實際上在任何負(fù)溫下的凍土內(nèi)部總有土顆粒薄膜水保持未凍狀態(tài)與冰共存。在一定的溫度范圍內(nèi)，土壤處于由融土經(jīng)塑性過渡到堅硬的凍土的中間狀態(tài)，而不同土壤的過渡狀態(tài)的溫度是不同的。

1.3 工藝

凍結(jié)法的施工一般可分為三個階段：

（1） 積極凍結(jié)階段：在施工地層中開展冷凍作業(yè)，并將地層中的凍結(jié)壁擴展到設(shè)計厚度的階段；

（2） 維護凍結(jié)階段：維護施工所需要的凍結(jié)壁厚度，進(jìn)行地下工程正常施工操作的階段；

（3） 解凍（恢復(fù)）階段：地下結(jié)構(gòu)工程施工完成，停止制冷，地溫恢復(fù)原狀的階段。

凍結(jié)法施工的一般分為一下四大工序：

（1） 凍結(jié)站安裝

凍結(jié)站的位置以供冷、供電、供水、排水方便為原則，同時也要兼顧施工豎井的井口布置和進(jìn)出材料、器材的方便。常把凍結(jié)站設(shè)在距井30m～50m的位置。

（2） 鉆孔施工

為縮短施工周期，鉆孔可與凍結(jié)站的安裝同時進(jìn)行。鉆孔可分為凍結(jié)孔和觀測孔兩類。凍結(jié)孔大多分布在凍結(jié)壁的設(shè)計中心線上，用來安裝凍結(jié)管；觀測孔用于安裝溫度傳感器、土壓傳感器、土層位移傳感器等。

（3） 地層凍結(jié)

從開始凍結(jié)到凍結(jié)壁達(dá)到設(shè)計厚度為積極凍結(jié)期。在此期間應(yīng)保證凍結(jié)站正常運行，以期盡快形成凍結(jié)壁，給后續(xù)的開挖和結(jié)構(gòu)物施工創(chuàng)造條件。積極凍結(jié)期最好選在冬季，以便充分利用自然低溫環(huán)境降低能耗、提高凍結(jié)站的制冷效率。

（4） 地下工程掘進(jìn)施工

凍結(jié)法是地下工程施工方法中一種特殊的輔助工法，和常用的降、排水輔助工法不同，施工階段特別需要注意控制地層含水率和地下水流速對凍結(jié)效果的影響、地層凍脹融沉對環(huán)境的影響、低溫環(huán)境對混凝土澆筑施工的影響以及凍土壁蠕變的影響。

施工工藝流程如圖2所示。了解了凍結(jié)法的施工要素，便可更有效地控制凍結(jié)法的實施。

2. 凍結(jié)法施工方案的確定

為保證凍結(jié)施工工程的順利進(jìn)行，施工前必須要進(jìn)行多方面的細(xì)致調(diào)查。在確定凍結(jié)方案時所需要進(jìn)行的工作主要包括：

2.1 水文地質(zhì)條件調(diào)查

主要是了解施工場地及附近地區(qū)的地層分布、地層的土質(zhì)情況、含水率、地下水的流速和合鹽量等水文地質(zhì)參數(shù)，確認(rèn)凍結(jié)法是該工程的適用工法。

圖2：凍結(jié)法施工的工藝流程

2.2 凍結(jié)壁的形式選擇

根據(jù)地下構(gòu)筑物的埋深、走向和形式，選擇凍結(jié)壁的形式。常用凍結(jié)壁的形式有立式凍結(jié)、水平凍結(jié)和斜式凍結(jié)三種，它們的適用范圍和特點見表1。

2.位于埋深較淺的含水地層中的水平隧道或傾斜度不大的隧道

水平凍結(jié) 凍結(jié)管在地層中圍繞著隧道的前進(jìn)方向水平排列，在含水的軟弱地層中凍結(jié)形成水平的凍結(jié)體，覆蓋或環(huán)繞待施隧道 適用于含水軟弱地層中的水平隧道

斜式凍結(jié) 冷凍管在地層中圍繞傾斜隧道前進(jìn)的方向排列，在含水地層中形成傾斜的凍結(jié)體 適用于含水軟弱地層中傾斜隧道

2.3 制冷系統(tǒng)的選用

除了在特殊的小型搶險工程中采用液氮凍結(jié)法速凍外，一般情況下均選用鹽水制冷設(shè)備進(jìn)行凍結(jié)施工。

2.4 鉆孔孔位的配置

地層中的鉆孔主要是為安裝凍結(jié)管。凍結(jié)管的作用是：管體置于地層鉆孔內(nèi)，用來輸送低溫鹽水與地層直接進(jìn)行熱交換，使凍結(jié)管周圍的土體溫度降低，自由水凍結(jié)，形成有足夠強度的凍結(jié)壁。凍結(jié)管一般選用直徑φ127～139mm，壁厚5～10mm的鋼管。目前常選用φ127×7.5mm的無縫鋼管，也可以根據(jù)城市地下工程的實際情況減小凍結(jié)管的直徑。在城市淺層土體中進(jìn)行施工，特別是在水平凍結(jié)的情況下，為保證所施工的地下構(gòu)筑物的尺寸，避免對相鄰建筑物造成損害和減少地面沉降，對孔的允許偏斜率的要求較高，鉆孔的偏斜率一般小于5‰。

2.5 凍結(jié)時間的確定

凍結(jié)壁的交圈時間主要與凍結(jié)孔的間距、鹽水溫度、土層性質(zhì)、凍結(jié)管直徑、地層原始溫度等因素有關(guān)。凍結(jié)時間隨凍結(jié)方法的不同而不同，常用的凍結(jié)方法有恒溫連續(xù)凍結(jié)、間隔凍結(jié)和溫差連續(xù)凍結(jié)。

2.6 銜接工序安排

綜上所述在城市地下工程中，積極凍結(jié)往往需要1個月以上的時間；維護凍結(jié)時間又需根據(jù)開挖和襯砌的施工時間來確定，所以無論是積極凍結(jié)還是維護凍結(jié)，每天的電能消耗都是可觀的，因此銜接工序的合理安排顯得尤為重要。因此凍結(jié)施工組織中就充分考慮了各工序的有機銜接，以充分利用現(xiàn)有設(shè)備和條件，既快又省地完成施工任務(wù)。

3. 城市地下工程凍結(jié)技術(shù)遇到的若干問題

3.1 凍脹和融降

城市地下工程凍結(jié)施工存在凍脹和融降問題，過量的凍脹和融降量會對地表建筑、交通和地下管線產(chǎn)生破壞作用。凍脹機理是土體中的水結(jié)冰時體積增大9%，土體中產(chǎn)生的水壓差導(dǎo)致地下水向凍結(jié)峰面遷移，致使凍脹現(xiàn)象越來越顯著。當(dāng)凍土融化時，體積減小，又產(chǎn)生較大的土層沉降。不同土質(zhì)條件凍脹和融降量也不同，粘土變形量大，粉砂、砂土次之，融降量一般大于凍脹量。雖然凍脹和融降對工程影響很大，但并不是不能控制的。實踐證明，壓力釋放孔、注漿充填、工作面釋放水和強制解凍等措施，可有效地解決凍脹和融降問題。

3.2 地下管線的保護

地下管線受到凍脹和融降產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力和剪切作用，導(dǎo)致地下管線過大的位移，從而對管線產(chǎn)生產(chǎn)重的破壞。

城市地下管線和市民生活息息相關(guān)，所以地下工程施工要對地下管線進(jìn)行暴露懸吊、包扎保溫材料等處理，盡可能減小凍脹力和凍脹、融降量，以確保地下管線的安全。

3.3 凍結(jié)系統(tǒng)的改造

城市交通繁忙，建筑密布，施工場地狹小，用水、用電受到一定限制，所以城市地下工程凍結(jié)施工首先要對凍結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行改造。上海延安東路越江隧道江西路段凍結(jié)加固工程，選用可移動的螺桿冷凍機組，輔機基礎(chǔ)6.78m×2m，主機基礎(chǔ)2.4m×2m，采用冷卻水塔，和煤礦凍結(jié)站相比，凍結(jié)場地減少90%以上，冷卻水節(jié)約80%～90%，耗電量節(jié)約30%～40%，降低了工程造價。

4.小結(jié)

綜上所述，起源于煤礦的凍結(jié)法由于其獨特的優(yōu)點，在城市地下工程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟進(jìn)入快速持續(xù)發(fā)展時期，城市地下鐵道、城市輕軌交通和其它重要地下構(gòu)筑物的建設(shè)對地下工程的設(shè)計和施工都已提出了更高的要求。從事城市地下工程設(shè)計和施工的單位必須要掌握更先進(jìn)的地下施工的理論和技術(shù)，才能適應(yīng)新要求，迎接新挑戰(zhàn)。因此，掌握凍結(jié)法技術(shù)已成為生產(chǎn)發(fā)展的需要和社會競爭的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]井巷特殊施工[S]. 北京：煤炭工業(yè)出版社，1994.

[2]建井工程手冊[S]. 北京：煤炭工業(yè)處版社，1986.

[3]劉建航，候?qū)W淵. 盾構(gòu)法隧道[M]. 北京：鐵道出版社，1990.

[4]翁家杰. 凍結(jié)技術(shù)在城市地下工程中的應(yīng)用[M]. 北京：煤炭科學(xué)出版社，1997.

[5]陳敏. 凍結(jié)井管的發(fā)展. 鋼管[J]，1994（4）.

[6]孫翔. 凍結(jié)施工技術(shù)分析. 建井技術(shù)[J]，1998.

[7]蕭延. 城市地下工程凍結(jié)法施工技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 市政技術(shù)，2002（3）.

[8]陳湘生，陳朝輝，羅小剛. 巖土工程技術(shù)最新進(jìn)展――全向凍結(jié)施工技術(shù)[J]. 地下空間. 1999，19（4）.

[9]周曉敏，王夢恕. 人工地層凍結(jié)技術(shù)在我國城市地下工程中的興起[J]. 都市快軌交通. 2004，17（S1）.

第5篇：地下工程與隧道范文

關(guān)鍵詞：風(fēng)險評估；地下工程；風(fēng)險管理

日益發(fā)展的經(jīng)濟帶動著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐，在城市中各種用途及規(guī)模的地下工程項目紛紛上馬，加快了城市化的進(jìn)程，同時也帶來了一定的風(fēng)險。不完善的施工管理和不斷增加的規(guī)模和數(shù)量，導(dǎo)致在施工建設(shè)地下工程項目時事故頻發(fā)，造成人員傷亡，使經(jīng)濟遭受重大損失。

1 分析地下工程中的風(fēng)險因素

影響社會范圍較大、較多的不可預(yù)見風(fēng)險因素、較多的施工項目、較長的施工周期以及投資規(guī)模較大是地下工程建設(shè)的特點。風(fēng)險的發(fā)生包括外在和內(nèi)在因素兩個方面，主要包括有：人為因素、復(fù)雜的工程建設(shè)周邊環(huán)境，以及工藝水平和工程施工技術(shù)、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性等。

1.1 水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性

水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件主要指：水的腐蝕性、巖土的滲水性、地下水的發(fā)育和分布情況，以及巖土體的力學(xué)性質(zhì)、巖性和地層分布等。地質(zhì)勘探由于所固有的局限性，分析水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的工作，只能以個別測試點對場地情況進(jìn)行測試分析，且由于室內(nèi)和現(xiàn)場試驗設(shè)備條件的限制，誤差對巖土體力學(xué)參數(shù)的影響往往很大。通過實踐可知，較大的空間變異性和不連續(xù)性，是場地的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的特性，地下工程由于這些復(fù)雜因素，從而在定性上具備了極大的風(fēng)險。

1.2 工藝水平和工程施工技術(shù)

施工隊伍的業(yè)務(wù)水平和施工機械設(shè)備的精度，都直接影響到地下工程的工程建設(shè)風(fēng)險。由于較為復(fù)雜的地下工程工藝水平和工程施工技術(shù)，因此最為重要的一點即是如何把握好工藝和理解透施工方案，不同的施工方法應(yīng)對不同的地質(zhì)條件，工程建設(shè)的風(fēng)險系數(shù)會因為任何一點的失誤或不足操作大大增加。此外，工程建設(shè)風(fēng)險系統(tǒng)也收到施工人員的安全情況，以及較差的施工條件和較長的工程周期影響。

1.3 施工周邊環(huán)境的影響

施工現(xiàn)場周圍的建筑物和周邊環(huán)境，無論在地下工程施工建設(shè)時采取何種工藝和手段，都會不可避免地收到一定程度的影響。周邊環(huán)境包括：周邊社會群體和環(huán)境、周圍道路和管線狀況、具有文物價值的建筑物、地下工程與建筑物的距離以及地面建筑物的類型等，工程建設(shè)的風(fēng)險系數(shù)會因各種因素而上升。

1.4 施工組織、項目管理和工程建設(shè)決策的復(fù)雜性

在地下工程運營期、施工、設(shè)計和規(guī)劃的全壽命周期內(nèi)，施工組織安排、工程項目管理以及工程建設(shè)的決策是最為重要的環(huán)節(jié)。比之于其他項目，地下工程具有較大的風(fēng)險投資和極強的隱蔽性等特點，任何一個階段都會在組織、管理和決策上遇到困難。因此從立項開始，如何合理選擇施工工藝、設(shè)計方案、工程場地；如何使環(huán)境所受到的工程影響降至最低限度；如何使工程建設(shè)的社會效益和經(jīng)濟效益得到提高，以及如何使“可持續(xù)性”和“和諧”因素貫穿整個工程建設(shè)，每一個步驟的執(zhí)行和決策都影響著工程建設(shè)的風(fēng)險系數(shù)。由此可見，種類繁雜和多樣性，是地下工程項目風(fēng)險因素的特點。較大的風(fēng)險始終存在于工程運營、實施和決策等各個階段，同時整個工程項目的壽命周期也都有風(fēng)險貫穿其中，為了保證順利實現(xiàn)工程建設(shè)項目，引入風(fēng)險管理理論指導(dǎo)實際施工過程的做法迫在眉睫。

2 地下工程的風(fēng)險管理辦法

作為一種上世紀(jì)50年代起，從德、美等國誕生出的管理辦法，是組成項目管理的重要部分。風(fēng)險機理在隧道等地下工程中對于風(fēng)險環(huán)境的孕育，以城市軟土地區(qū)盾構(gòu)隧道工程施工為例，其承險體有生態(tài)環(huán)境、地下管線、地面建筑物和盾構(gòu)隧道等等，不同的環(huán)境情況又會造成不同的損失模式。其中直接損失包括施工人員和盾構(gòu)隧道構(gòu)成的承險體；間接損失則包括破壞生態(tài)環(huán)境以及造成的對社會和環(huán)境的影響等。為避免因風(fēng)險機理造成的直接或間接的損失而進(jìn)行的風(fēng)險管理，其過程主要分為風(fēng)險監(jiān)控、風(fēng)險應(yīng)對、風(fēng)險評價和風(fēng)向分析4步驟，其中又包括風(fēng)險辨識、風(fēng)險估計、風(fēng)險評價、風(fēng)險應(yīng)對、風(fēng)險追蹤和風(fēng)險控制6部分。第一是風(fēng)險辨識。對潛在于地下工程中所有的風(fēng)險因素進(jìn)行整理歸類和篩選，當(dāng)部分風(fēng)險因素嚴(yán)重影響到目標(biāo)時，應(yīng)給予重點考慮。風(fēng)險辨識的方法包括流程圖分析法、事故樹分析法、現(xiàn)場調(diào)查法和風(fēng)險清單分析法等。第二是風(fēng)險估計。估計和分析風(fēng)險因素發(fā)生的后果和概率。第三是風(fēng)險評價。評價的基礎(chǔ)為風(fēng)險分析，以相應(yīng)的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)為根據(jù)，對可否接受地下工程中的風(fēng)險進(jìn)行判斷，以及安全措施是否需要更進(jìn)一步。第四是風(fēng)險應(yīng)對。將實際情況和風(fēng)險大小相結(jié)合，使處理風(fēng)險的對策的提出更具有針對性和合理性。常用的手段包括：風(fēng)險修正、風(fēng)險合并、風(fēng)險分散、風(fēng)險自擔(dān)、風(fēng)險轉(zhuǎn)移、損失控制和風(fēng)險回避等。第五是風(fēng)險追蹤。對風(fēng)險采取應(yīng)對措施后，跟蹤觀察風(fēng)險的變化發(fā)展情況，督促實施風(fēng)險應(yīng)對措施。第六是風(fēng)險控制。以風(fēng)險追蹤為基礎(chǔ)，以風(fēng)險的變化情況為根據(jù)，使風(fēng)險應(yīng)對措施能夠及時進(jìn)行調(diào)整。

3 地下工程風(fēng)險管理研究現(xiàn)狀及問題

我國的地下工程風(fēng)險管理比之于發(fā)達(dá)國家，仍然處于起步階段。相對比較短的工程實踐和研究時間，較晚起步的地下工程安全風(fēng)險管理研究應(yīng)用，而且研究在管理方面的進(jìn)展也是初步的。不過我國已經(jīng)在上世紀(jì)末陸續(xù)開展了相關(guān)學(xué)科的研究工作。上世紀(jì)90年代，丁士昭教授對我國的上海、廣州地鐵隧道工程中的保險模式及建設(shè)風(fēng)險進(jìn)行了研究；黃宏偉等人所開展的風(fēng)險管理研究，其研究重點在地鐵運營和建設(shè)階段，在整體上給出如何控制、分析地鐵不同階段中風(fēng)險因素的思路；分析基坑工程風(fēng)險方面，毛金萍、仲景冰和李惠強等人在分析深基坑支護結(jié)構(gòu)方案風(fēng)險時采用了事故樹的模式；以同濟大學(xué)為主，對滬崇通道的財務(wù)分析、運營事故控制以及施工風(fēng)險管理等各個方面所進(jìn)行的風(fēng)險評估研究，是國內(nèi)第一個大型項目中應(yīng)用到風(fēng)險分析技術(shù)。近些年，實際工程領(lǐng)域中，安全風(fēng)險管理的發(fā)展較為迅速，尤其是在地下工程項目中，風(fēng)險評估與分析得到了大量的應(yīng)用。地下工程在實際應(yīng)用安全風(fēng)險管理時，其實施負(fù)責(zé)的主體是各個巖土工程咨詢公司和科研單位。一些工程科技公司自主研發(fā)的管理系統(tǒng)軟件已經(jīng)在建筑工程、越江隧道和地鐵工程等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前地下工程的安全風(fēng)險管理實踐與研究在我國的發(fā)展已經(jīng)取得了實質(zhì)性的突破，但風(fēng)險評估與分析扔是目前側(cè)重的主要方向，監(jiān)測系統(tǒng)是布置和開展較多的方面，未能深入研究控制方法和風(fēng)險預(yù)警，安全風(fēng)險管理系統(tǒng)的整合尚不統(tǒng)一，已經(jīng)開發(fā)的安全風(fēng)險管理系統(tǒng)，其功能較為簡單，對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)的支持不夠，且較低的信息化水平，使信息化風(fēng)險管理平臺的建設(shè)不足，適合地下工程建設(shè)實際和符合安全風(fēng)險管理體系的系統(tǒng)平臺極度缺乏。目前我國地下工程風(fēng)險管理依然存在著如下問題：風(fēng)險管理體系仍然較為被動；缺乏有效規(guī)范的風(fēng)險管理及風(fēng)險接受等級和準(zhǔn)則；相對分散的風(fēng)險管理系統(tǒng)以及錯誤認(rèn)識風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)和對風(fēng)險的定義等。

4 結(jié)束語

較差的施工條件、較多條件對施工的制約、復(fù)雜的周邊與地質(zhì)環(huán)境以及難度較高的施工技術(shù)都是地下工程施工過程中的不確定因素，地下工程建設(shè)施工所面臨的技術(shù)核心難題即是地下工程的風(fēng)險管理。對該系統(tǒng)和管理辦法的不斷研究和完善，對于規(guī)避地下工程施工時所面臨的風(fēng)險具有非常重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]航.姜樹元.風(fēng)險管理[M].臺北：中華企業(yè)管理發(fā)展中心,1998

第6篇：地下工程與隧道范文

關(guān)鍵詞：地下工程施工技術(shù)發(fā)展探討

城市化進(jìn)程的加快以及城市建筑的不斷發(fā)展，使得我國很多城市的建設(shè)規(guī)模不斷擴大，城市人口急劇膨脹，這造成了城市建筑用地緊張、交通擁擠、出行困難、環(huán)境污染等問題。在此背景下。地下工程技術(shù)應(yīng)運而生，在我國很多城市中得到了廣泛的應(yīng)用，并得了到逐步的發(fā)展和創(chuàng)新。

地下工程施工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國的地下工程施工可追溯到90年代，經(jīng)過不斷的探索和創(chuàng)新，我國的地下工程施工技術(shù)已經(jīng)日漸成熟和規(guī)范，其中較為常見的主要有以下幾種：

1.1明挖技術(shù)(基挖技術(shù))

隨著我國地下工程數(shù)量的增加和規(guī)模的擴大，產(chǎn)生了越來越多的深基工程，因而各種基坑維護及開挖技術(shù)也逐步被發(fā)展個完善起來。從支持技術(shù)方面來看，形成了重力式、土釘式、土錨式、支撐式等多種技術(shù)；從維護方法方面看形成了簡易圍護墻法、鋼板樁法、木板樁法、鋼管樁法、地下連續(xù)法、逆作法等多種方法。在此基礎(chǔ)之上，基坑工程的施工方法、設(shè)計方法、計算方法在近年來得到了不斷的創(chuàng)新和完善。

近年來，基挖技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)規(guī)模不斷擴大、深度不斷增加的趨勢，而為了適應(yīng)城市建設(shè)對于地下工程施工技術(shù)越來越高的要求，基挖技術(shù)的設(shè)計及施工水平也相應(yīng)的向著更高的水平發(fā)展。

1.2暗挖技術(shù)

1.2.1盾構(gòu)法

盾構(gòu)法在我國始于二十世紀(jì)六十年代，如今已經(jīng)被多次成功地運用到地下工程的施工中，這些地下工程以水工隧道和車行隧道為主。從機械裝備方面來看，盾構(gòu)機械裝備已經(jīng)從最初的網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)、機械式盾構(gòu)發(fā)展到今天的壓平衡盾構(gòu)以及泥水加壓式平衡盾構(gòu)法；從隧道襯的設(shè)計以及計算機設(shè)計 的發(fā)展階段來看，已經(jīng)由最初的起步階段，發(fā)展為今天的探索和發(fā)展階段。

1.2.2從礦山法到新奧法

在硬巖的開挖技術(shù)方面，我國已經(jīng)取得了不小的成就，值得一提的是，我國已經(jīng)擁有世界上最多的山嶺隧道，這說明我國在硬巖開發(fā)地下空間這一領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先的水平。從設(shè)計方法來看，我國的硬巖開發(fā)設(shè)計方法已經(jīng)從最初的礦山法發(fā)展到今天的新奧法，控制重點也已經(jīng)從巖體疏散壓力的控制轉(zhuǎn)移到巖體變形壓力的控制上來，而隨著計算機數(shù)值法的運用，我們對巖體的受力形變機理的分析也變得越來越準(zhǔn)確；從施工工藝上來說，已經(jīng)由最初的鉆孔爆破法發(fā)展為今天的TMB機施工法，隨著新技術(shù)的應(yīng)用和新設(shè)備的開發(fā)，硬巖開挖的施工呈現(xiàn)出機械化程度越來越高的發(fā)展趨勢。

1.3托換技術(shù)

在城市的地下空間開發(fā)過程中，我們難免遇到新舊設(shè)施沖突、空間交叉等問題，托換技術(shù)由此應(yīng)運而生。托換技術(shù)的產(chǎn)生，不但有效解決了原有建筑設(shè)施與新施工的地下工程之間的矛盾，還實現(xiàn)了對原有建筑設(shè)施的地基或者其他需要處理的部分進(jìn)行加固和修繕。經(jīng)過多年的實踐探索，我國的已經(jīng)形成了種類齊全的托換技術(shù)，其中包括：基礎(chǔ)擴大托換、預(yù)式樁托換、坑式托換、壓入樁托換、樹根樁托換、打入樁或灌注樁托換、錯桿靜壓樁托換、基礎(chǔ)減壓和加強剛度托換、地下鐵道穿越托換、化學(xué)加固法托換等等。根據(jù)地下工程的具體施工條件和施工要求，選擇或組合不同的托換施工技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對原有建筑設(shè)施的保護和對新的地下工程的科學(xué)施工。

地下工程施工技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國的地下工程施工技術(shù)也得到了一定的發(fā)展和創(chuàng)新，縱觀我國近年來的城市地下空間開發(fā)活動和地下工程施工活動，我們可以發(fā)現(xiàn)我國地下工程施工技術(shù)的以下發(fā)展趨勢：

2.1新材料和新工藝的運用

近年來，地下工程的規(guī)模越來越到，對施工質(zhì)量的要求也越來越高，陳舊的施工材料和施工工藝已經(jīng)無法滿足這樣的要求。因而，我們對地下工程的施工材料和施工工藝進(jìn)行了不斷的研究和創(chuàng)新，這使得地下工程施工材料向著更經(jīng)濟、更可靠的方向不斷發(fā)展，地下工程施工工藝也向著更高效、更科學(xué)的方向發(fā)展。

2.2設(shè)計理論的發(fā)展

數(shù)量越來越多的地下工程，以及地下工程施工技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，促進(jìn)了我國地下施工設(shè)計理論的發(fā)展。而越來越完善越來越科學(xué)的施工設(shè)計理論，也對我國地下工程施工技術(shù)的發(fā)展起到了良好的反作用。

2.3綜合開發(fā)利用

為了滿足城市建設(shè)的整體要求和多功能要求，我們對城市地下空間的開發(fā)利用已經(jīng)從單一項目的開發(fā)轉(zhuǎn)化為多項目綜合的開發(fā)利用。對需要施工的地下工程種類進(jìn)行整合并進(jìn)行科學(xué)的綜合設(shè)計，把它們結(jié)合為一個整體，不但消除了不同項目的施工中容易出現(xiàn)的各種矛盾，還能實現(xiàn)不同項目之間的有機結(jié)合和相互促進(jìn)。

2.4環(huán)保要求

近年來，人們對環(huán)境保護的要求越來越高，地下工程的施工也要符合這一要求。而達(dá)到環(huán)境保護要求的基礎(chǔ)是成熟的施工工藝和可靠的工程施工質(zhì)量，經(jīng)過不懈的努力，我們在地下工程的施工技術(shù)方面已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，這也為施工過程中的環(huán)境保護工作的開展奠定了基礎(chǔ)。城市建設(shè)的發(fā)展一方面離不開地下空間的開發(fā)利用，另一方面也離不開對城市環(huán)境的保護。因而，我們在開發(fā)新技術(shù)，研發(fā)新材料，使用新方法，不斷提高地下工程施工質(zhì)量和技術(shù)含量的同時，也要注重在施工過程中對環(huán)境的保護。

總而言之，九十年代以來，我國的地下工程施工技術(shù)已經(jīng)得到了一定程度的發(fā)展，并在今天的城市地下空間的開發(fā)利用中得到了廣泛的運用。而大量的實踐經(jīng)驗，又促進(jìn)了我國地下工程施工材料的研發(fā)，施工技術(shù)的創(chuàng)新、設(shè)計理論的發(fā)展。不斷增加的城市人口數(shù)量和越來越緊張的城市空間，要求我們加大對地下空間的開發(fā)和利用力度，因而地下工程施工技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新就成為了城市建設(shè)發(fā)展的必然要求。鑒于此，我們應(yīng)該在認(rèn)清地下工程施工技術(shù)發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)之上，在地下工程施工實踐中不斷積累經(jīng)驗，以實現(xiàn)地下工程施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新，和實現(xiàn)地下工程施工在施工規(guī)模和施工質(zhì)量上的不斷提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]皮安文.淺談地下工程施工技術(shù).[J].黑龍江科技信息. 263

[2]劉文剛.淺談地下工程施工技術(shù)及其展望.[J].

[3]梁波、洪開榮、梁慶國.我國城市地下工程施工技術(shù)分類及其發(fā)展趨勢.[J].公路隧道.2008(4):1

第7篇：地下工程與隧道范文

關(guān)鍵詞：城市地下工程 ， 病害原因，安全問題

Abstract: the engineering example on the basis of the city underground engineering safety hazards disease cause and the related safety problems of the comprehensive and detailed analysis are summarized, and put forward the corresponding index to evaluate the safety of underground engineering; The disease causes for underground engineering, from monitoring, construction and design of the proposes some countermeasures and methods to solve the problem of safety in underground engineering.

Key words: the city underground engineering, the reasons of these diseases, and security problems

中圖分類號：P624.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

飛速發(fā)展的國民經(jīng)濟進(jìn)一步加快了城市化進(jìn)程，隨著不斷擴大的城市規(guī)模和急劇膨脹的人口數(shù)量，環(huán)境惡化、生態(tài)失衡、基礎(chǔ)設(shè)施落后、交通擁擠以及建設(shè)用地緊張等情況，均不同程度地在全國各大城市出現(xiàn)。作為實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一，對地下空間資源的充分利用和開發(fā)逐漸引起了人們的重視。除了上世紀(jì)5、60年代建設(shè)的人防工程外，城市建設(shè)不斷地增加地下工程項目。

地下工程的相關(guān)安全性問題

在新建的地下工程項目施工過程中，開挖大量土方和在地層中施工是必須進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，而由此可能引發(fā)一系列的地下工程病害問題，如：大幅度降低地下水位、地層變形過量或失穩(wěn)等等，對周圍和地面的建筑物以及煤氣管線、供電供水、通訊和交通在內(nèi)的各種城市生命線安全造成危害，其嚴(yán)重后果難以估計。只有以評估地下工程安全性為基礎(chǔ)，使防止病害的措施落到實處，才能順利實施地下空間的開發(fā)項目。隨著地下工程項目的不斷開發(fā)和上馬，越來越多的土木工程人員意識到，較大的風(fēng)險性是地下工程的特點之一，地下工程作為系統(tǒng)工程，其結(jié)構(gòu)和實施過程非常復(fù)雜，涉及到施工技術(shù)、原位測試、基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及巖土力學(xué)等諸多學(xué)科。地下工程建設(shè)作為利用開發(fā)地下空間的主要依托，其內(nèi)在有著不確定性的項目特點，因為施工過程中不完善的安全管理以及缺乏足夠重視各種安全風(fēng)險，導(dǎo)致地下工程在施工過程中因為固有的一些問題：如支護局部遭破壞、攪拌樁墻體倒塌造成樁頂支撐斷裂等，直接影響了整體工程施工質(zhì)量，致使工程遭受經(jīng)濟損失。在現(xiàn)階段，盲目性和隨意性依然是地下工程施工的痼疾，往往使財產(chǎn)和經(jīng)濟因安全失效而出現(xiàn)巨大損失。通過對城市地下工程相關(guān)安全性問題進(jìn)行深入研究，根據(jù)上海、廣州等一些一線城市進(jìn)行地下工程施工的實例，對地下工程施工過程中所普遍存在的問題進(jìn)行歸納總結(jié)，并通過分析研究，提出相應(yīng)的解決問題的一些方法和手段。其中，廣州荔灣區(qū)的一處深基坑工程，地面因施工而出現(xiàn)裂縫，致使附近一棟四層樓房發(fā)生嚴(yán)重傾斜，遭到嚴(yán)重破壞，其主要原因是地下水位因地層中所含的粗砂層裂隙發(fā)育而大幅下降造成，導(dǎo)致了300萬元的直接經(jīng)濟損失；另外，廣州中山八路的富力計量商品房在基坑工程開挖過程中，地下水載荷因下雨而增加，導(dǎo)致抗傾覆能力較差的支護樁發(fā)生傾覆、斷裂，嚴(yán)重破壞了基坑，損壞了地下電纜，由此造成工期被延誤，并大量撤離鄰近住戶，經(jīng)濟損失較為巨大；此外，上海浦東張楊路商業(yè)購物服務(wù)中心的深基坑工程，在施工過程中因鄰近基坑施工干擾、速度過快的預(yù)制樁施工，大大降低了地層強度，致使破壞了局部支護，坑頂開裂、沉陷現(xiàn)象嚴(yán)重，坑底嚴(yán)重隆土，整個施工不得不進(jìn)行停工搶險，造成了重大經(jīng)濟損失。由此可見，地下工程在施工過程中所存在的問題，主要可以從監(jiān)測、施工和設(shè)計三方面進(jìn)行總結(jié)研究。設(shè)計方面，對場地地質(zhì)情況的掌握不夠全面，未能深入了解地質(zhì)問題，如洞穴、松軟夾層、易產(chǎn)生流砂地層和承壓水等，導(dǎo)致錯誤取值地層參數(shù)，出現(xiàn)不合理的設(shè)計方案，不正確的設(shè)計計算，尤其是計算土壓力等；施工方面，主要是未能符合要求的支護結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，地層強度因施工速度過快——尤其是過快的開挖速度——的擾動而被大大降低，常見的超挖情況，未能及時或適當(dāng)處理滲水、流砂等事故等；監(jiān)測方面，未能合理布置監(jiān)測線（點）錯誤取值的報警標(biāo)準(zhǔn)或錯誤設(shè)置的監(jiān)測參數(shù)，不準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)以及未能及時報警燈。只有從監(jiān)測、施工、設(shè)計三方面同時入手，才能從整體上對地下工程的病害進(jìn)行防治。

地下工程結(jié)構(gòu)耐久性問題

地下工程結(jié)構(gòu)的耐久性，直接關(guān)系到地下工程的施工質(zhì)量、使用壽命和安全系數(shù)，是地下工程在施工階段進(jìn)行之前、進(jìn)行過程中以及完工之后需要全程考慮的重點問題。由于地下工程多為民防設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施和交通工程，因此實質(zhì)上人們的正常工作和生活與地下工程結(jié)構(gòu)耐久性密切相關(guān)。結(jié)構(gòu)耐久性嚴(yán)重不足是地下工程在施工過程中被忽略、忽視的一個突出問題。地下工程結(jié)構(gòu)耐久性的強弱直接決定著整體工程的施工質(zhì)量。在我國，一些地下混凝土工程由于處在地下潮濕環(huán)境，其工程結(jié)構(gòu)的耐久性問題愈發(fā)突出嚴(yán)重。比如：天津市高新技術(shù)經(jīng)濟開發(fā)區(qū)在半年時間內(nèi)，就發(fā)現(xiàn)起皮開裂現(xiàn)象在地下混凝土排水管道表面已然普遍存在；僅1994年，我國在加固鐵路隧道的耐久問題上就投入人民幣超過4億元；在2003年春對鐵路進(jìn)行突查時發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)不同程度損傷的隧道高達(dá)68.6%，其中有3345孔混凝土梁體發(fā)生開裂順筋，約有3300孔出現(xiàn)大面積銹蝕，有1763座隧道出現(xiàn)嚴(yán)重漏水，1948座隧道的銹蝕情況非常嚴(yán)重。這對當(dāng)年及之后的鐵路運行安全產(chǎn)生了非常大的隱患。由此可見，如果在地下工程施工階段沒有對結(jié)構(gòu)耐久性方面的專項技術(shù)研究和支持，漠視工程結(jié)構(gòu)耐久的問題和現(xiàn)狀，將對工程的投資和使用壽命等造成非常嚴(yán)重的影響。

地下工程病害防治辦法

由于地下工程較為復(fù)雜的施工過程和工程設(shè)計，尤其是尚未成熟的包括土壓力理論在內(nèi)的設(shè)計計算理論，致使諸多不確定因素存在于整個施工過程中，安全隱患如影隨形。為了使病害不再發(fā)生，使工程的可靠性得到提高，從監(jiān)測、施工和設(shè)計三方面入手采取對病害的防治措施。

3.1 建立可靠的安全監(jiān)測系統(tǒng)

為了避免事故發(fā)生，建立一套安全的監(jiān)測系統(tǒng)以及時進(jìn)行正確指導(dǎo)是必要措施。為了節(jié)約費用而對安全檢測系統(tǒng)的建立敷衍了事甚至是干脆完全忽視，結(jié)果造成出現(xiàn)重大事故導(dǎo)致巨大經(jīng)濟損失，是一種因小失大，只顧眼前不顧長遠(yuǎn)的錯誤行為。可靠有效的安全監(jiān)測系統(tǒng)不僅是有用的，更是必須的。在設(shè)置安全監(jiān)測系統(tǒng)的安全報警標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測參數(shù)時，一般支護結(jié)構(gòu)的位移，如建筑物沉降和傾斜、各種管線位移、水平位移等，均直接影響到安全控制，因此應(yīng)設(shè)為重要監(jiān)測參數(shù)。

3.2 信息化規(guī)范化施工

由于施工過程中多發(fā)生安全性問題，因此應(yīng)提高施工過程的信息化、規(guī)范化程度。首先進(jìn)行規(guī)范化施工，對質(zhì)量的管理進(jìn)一步加強，使施工質(zhì)量得到保證；其次是提高施工技術(shù)的信息化程度，以安全監(jiān)測反饋信息為依據(jù)，對施工過程及時進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，包括對施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和對施工順序進(jìn)行調(diào)整，使施工效率得以提高，同時也保證了施工安全。最后是防患未然，做好應(yīng)對事故的措施。

3.3 緊密貼合工程實際

作為一項異常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，場地地質(zhì)資料是地下工程設(shè)計最重要的依據(jù)，每個場地地質(zhì)情況的特殊性比較明顯，因此要求緊密結(jié)合工程實際與工程設(shè)計。首先需要掌握完整的地質(zhì)資料，包括各種設(shè)施、地下管線、周圍建筑物和場地地質(zhì)等；其次是充分考慮土層參數(shù)、當(dāng)?shù)亟?jīng)驗和施工因素；最后是對施工參數(shù)進(jìn)行及時、不斷地調(diào)整，以及時對工程施工進(jìn)行及時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

結(jié)束語

通過分析地下工程的施工實例，對城市地下工程安全性的病害原因進(jìn)行總結(jié)，提出安全性評價指標(biāo)及相應(yīng)的評估系統(tǒng)，從監(jiān)測、施工、設(shè)計方面提出防治病害的方法和措施，從而提高地下工程結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性和可靠性，提高城市發(fā)展建設(shè)對地下空間資源的利用率。防治病害的具體方法和安全評估系統(tǒng)，對于地下工程的施工和設(shè)計具有一定的參考實用價值。

參考文獻(xiàn)：

第8篇：地下工程與隧道范文

[關(guān)鍵詞]地下工程;凍土;水下工程;隧道;施工技術(shù)

青藏鐵路的開工建設(shè)和順利實施，為解決高原凍土區(qū)地下工程的施工提供了良好的試驗基礎(chǔ);同時，城市地鐵工程的建設(shè)也對解決復(fù)雜城市地質(zhì)環(huán)境條件下地下工程施工提出了新的挑戰(zhàn);而大型橋梁、跨江隧道和海上設(shè)施的建設(shè)使水下的地下工程施工面臨更高的技術(shù)要求。一系列大型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)并完工極大地促進(jìn)了地下工程施工技術(shù)水平，及時總結(jié)和完善這些地下工程施工新工藝和其他技術(shù)成果將為今后的地下工程施工提供良好的技術(shù)支持和保證，對推動我國地下工程的施工帶來巨大的促進(jìn)作用。本文結(jié)合近年來我國一些大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，如青藏鐵路、深圳地鐵、上?？缃淼赖仁┕み^程中取得的地下工程施工技術(shù)成果，對新工藝進(jìn)行介紹，以便為今后類似工程的施工提供借鑒。

1凍土區(qū)地下工程施工新工藝

青藏鐵路格爾木至拉薩段全長1100多km，穿越世界海拔最高、有世界屋脊之稱、施工條件惡劣的青藏高原。在高海拔多年凍土區(qū)修建鐵路在世界上也是第1次，無成熟的施工經(jīng)驗，技術(shù)含量高。

1.1 多年凍土區(qū)鉆孔灌注樁施工工藝

其關(guān)鍵工藝是減少施工過程產(chǎn)生的各種熱量，如鉆孔的摩擦熱、回填料的熱量、灌注樁混凝土的水化熱等，避免樁周地基土溫度場急劇變化，引起樁周地基土一定范圍升溫和融化。同時由于凍土區(qū)有季節(jié)的變化，表層的季節(jié)融化層隨季節(jié)的變化將產(chǎn)生凍脹力，消除這些凍脹力也是鉆孔灌注樁的一個重點。

為減少施工熱量對凍土區(qū)的影響，盡快形成新的熱平衡狀態(tài)，多年凍土區(qū)鉆孔灌注樁樁身混凝土澆筑后，須經(jīng)過一個階段的熱交換過程后方可進(jìn)行承臺以上部分施工，一般熱交換的時間為60d，60d后方可認(rèn)為樁基已基本穩(wěn)定。

樁基在使用過程中由于凍土季節(jié)的變化將產(chǎn)生凍脹力。根據(jù)凍脹力作用于基礎(chǔ)表面的部位和方向，可劃分為3種:切向凍脹力、水平凍脹力和法向凍脹力(見圖1)。水平凍脹力相互抵消，對工程造成破壞的主要是凍脹產(chǎn)生的切向力和法向力。在工程建設(shè)中，采取以下措施可以防止樁基礎(chǔ)凍脹:①為避免樁基礎(chǔ)受到法向凍脹力，將樁基礎(chǔ)嵌入多年凍土天然上限以下一定深度;②將鋼制擴筒埋入多年凍土上限以下至少0.5m，護筒內(nèi)徑比樁徑大10cm，并于護筒外圍涂渣油，成樁后不拆除護筒，減少外表面的親水程度;③盡量采用高樁承臺，凍脹嚴(yán)重地區(qū)采用鉆孔擴底樁;④在護筒外側(cè)、低樁承臺底部采用渣油拌制粗顆粒土回填。以上措施能有效地減小切向凍脹力，降低凍土對護筒的上拔凍脹力(見圖2);⑤鉆孔采用旋挖鉆機干法成孔保證孔位置正確和鉆孔的垂直度;⑥采用低溫早強耐久混凝土，避免了混凝土低溫澆筑帶來的強度增長慢的問題。

1.2 多年凍土隧道施工工藝

高原多年凍土隧道工程施工可借鑒的經(jīng)驗較少，其核心在于盡量減少氣溫升高對凍土的影響，避免凍土融化壓縮下沉和凍脹力造成施工災(zāi)害和運營隱患。

凍土的抗壓強度很高，其極限抗壓強度甚至與混凝土相當(dāng)。凍土融化后的抗壓強度急劇降低，所形成的熱融沉陷和下一個寒季的凍脹作用常常造成工程建筑物失穩(wěn)而難以修復(fù)。

含水的松散巖石和土體，溫度降低到0℃時，伴隨有冰體的產(chǎn)生，這是凍結(jié)狀態(tài)的主要標(biāo)志。水結(jié)成冰時，體積增加約9%，使土體發(fā)生凍脹。土凍結(jié)時不僅原位置的水凍結(jié)成冰，而且在滲透力(抽吸力)作用下，水分將從未凍區(qū)向凍結(jié)鋒面轉(zhuǎn)移并在那里凍結(jié)成冰，使土的凍脹更加強烈。

土在凍結(jié)過程中由于水變冰體積增大，并引起水分遷移、析冰、凍脹、土骨架位移，因而改變土的結(jié)構(gòu)。在融化過程則必然伴隨著土顆粒的位移，充填冰融化排出的空間，產(chǎn)生融化固結(jié)，從而引起局部地面的向下運動，即熱融沉陷(熱融下沉)。

為避免隧道施工中熱融沉陷，凍土隧道施工的關(guān)鍵工藝是作好保溫措施。

隧道保溫施工工藝主要包括:優(yōu)選寒季施工明洞及洞口工程，開挖施工時增設(shè)遮陽保溫棚，阻隔太陽輻射能量對凍土的影響。正洞采用弱爆破及光面爆破技術(shù)減少對凍土的擾動和超欠挖，開挖后清除拱(墻)夾層散碎冰塊，迅速噴混凝土封閉巖面;采用有軌運輸減少洞內(nèi)廢氣污染，減少通風(fēng)次數(shù)和風(fēng)量;暖季采用夜間放炮通風(fēng)和冷風(fēng)機通風(fēng)等措施將洞內(nèi)掌子面溫度控制在5℃以下，盡量縮小洞室開挖斷面外的凍土融化圈。隧道全長全斷面鋪設(shè)“防水層+保溫板+防水層”，阻隔隧道竣工后洞內(nèi)溫度變化對凍土的擾動，確保運營安全。

影響土體凍脹的主要因素是土體類型、含水狀況和凍結(jié)條件。凍土學(xué)家經(jīng)過長期的試驗證明:粗顆粒土凍脹小甚至不凍脹，而細(xì)顆粒土一般凍脹較大。土體含水量大則凍脹嚴(yán)重，當(dāng)土體含水量小于某一值時，土的凍脹率為零。為防止凍脹對明洞及洞口工程結(jié)構(gòu)的影響，將明洞及洞口仰坡周邊凍脹影響范圍內(nèi)的富冰凍土、飽冰凍土和含土冰層挖除，用粗顆粒土換填，嚴(yán)格控制粗顆粒土的含水量，換填后作好防排水設(shè)施。

工程實例:青藏鐵路風(fēng)火山多年凍土隧道全長1338m，是世界上海拔最高的凍土隧道，多年凍土上限1～1.8m，凍土層厚達(dá)100～150m。洞身全部位于凍土之中。在施工過程中充分把握凍土的工程性質(zhì)，采用注漿管棚、注漿錨桿、洞內(nèi)光面爆破等開挖技術(shù)并綜合運用粗顆粒土換填明洞覆蓋層，全長、全斷面設(shè)置多重保溫層，以及保溫、控溫、供氧、噴射混凝土、信息監(jiān)控等多項技術(shù)，盡量縮小凍土融化圈，使凍土隧道重建新的熱量平衡系統(tǒng)，滿足了安全、優(yōu)質(zhì)、高效的建設(shè)要求。

此外凍土區(qū)防溫措施還有傾填片石通風(fēng)路基施工工藝，高溫細(xì)粒土鋪設(shè)保溫板路基施工技術(shù)，高溫細(xì)粒土熱棒路基施工技術(shù)等，這些措施都可以大大減少路基承載后對凍土的熱融影響。

2 地鐵和過江隧道施工新工藝

隨著我國城市化快速發(fā)展，大城市的交通壓力日益增大，大規(guī)模的城市地鐵建設(shè)勢成必然。對于沿江規(guī)劃的城市過江隧道的建設(shè)也越來越多。這類工程建設(shè)往往規(guī)模大，施工環(huán)境惡劣，施工技術(shù)復(fù)雜，下面簡單介紹幾種施工新工藝。

2.1 地鐵施工中的樁基托換技術(shù)

地鐵建設(shè)中不可避免遇到樁基托換工程。深圳地鐵百貨廣場大軸力樁基托換技術(shù)研究，解決了大軸力樁基托換的主要關(guān)鍵技術(shù)問題，豐富了樁基托換工程的施工工藝。

樁基托換形式是我國托換技術(shù)應(yīng)用的常見形式。樁基托換的核心技術(shù)在于新樁和舊樁荷載的轉(zhuǎn)換，要求在轉(zhuǎn)換過程中托換結(jié)構(gòu)和新樁的變形限制在上部結(jié)構(gòu)允許范圍內(nèi)。針對上述變形的控制，托換的機制可分為主動和被動托換。主動托換主要是在舊樁截樁之前，對新樁和托換結(jié)構(gòu)加載，消除部分新樁和托換結(jié)構(gòu)的變形，使得托換后樁和結(jié)構(gòu)的變形限制在允許范圍內(nèi)。該技術(shù)應(yīng)用于大軸力、結(jié)構(gòu)物對變形要求嚴(yán)的情況。被動托換是在舊樁切除過程中，將荷載傳遞到新樁，托換后的樁和結(jié)構(gòu)變形難以控制，該技術(shù)適用于小噸位和對結(jié)構(gòu)變形控制不嚴(yán)的情況。深圳地鐵國貿(mào) 老街區(qū)間百貨廣場大廈樁基托換工程具有托換樁多(6根)、軸力大(18000kN)、樁徑大(2000mm)、地質(zhì)條件差、地下水頭高、托換位置深(地下2層)、使用環(huán)境復(fù)雜(中間穿越地鐵，振動影響)等特點，目前國內(nèi)外尚無類似大軸力托換施工經(jīng)驗(國外日本類似托換最大軸力8750kN，國內(nèi)5900kN)可借鑒。

深圳地鐵一期工程線路由于受走向及最小半徑(Rmin=300m)等條件限制，必須從百貨廣場大廈裙樓下穿越。由此產(chǎn)生樁基礎(chǔ)托換問題。百貨廣場主樓22層，裙樓9層，地下室3層，為框梁 剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為獨立樁基端承樁。樁端持力層(強風(fēng)化層)承載力標(biāo)準(zhǔn)值2700kPa，樁身直徑最大2000mm的人工挖孔樁(C25)，根據(jù)樓層估算托換樁最大設(shè)計軸力約18900kN。

區(qū)間隧道通過百貨廣場、深南東路、華中酒店，由于暗挖隧道位置及其上部建筑物的影響，部分樁在隧道內(nèi)或緊靠隧道，須托換百貨廣場9層裙樓樁6根(樁徑2000mm，樁基持力層均在隧道結(jié)構(gòu)面以下基巖)，最大軸力18000kN。

根據(jù)百貨廣場的結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)形式及操作空間，百貨廣場樁基托換采用梁式托換結(jié)構(gòu)柱的形式，托換新樁采用人工挖孔樁，整個托換工程在地下3層室內(nèi)進(jìn)行。

根據(jù)高層結(jié)構(gòu)變形要求，裙樓樁基采用主動托換。托換時，在托換梁和新樁之間設(shè)置加載千斤頂，利用千斤頂加載，使上部結(jié)構(gòu)有微量頂升位移，同時使新樁的大部分沉降位移在頂升時預(yù)壓完成，從而通過主動加載實現(xiàn)作用在原結(jié)構(gòu)樁上的荷載經(jīng)托換大梁轉(zhuǎn)移至新樁上，且原樁(柱)頂升值和新樁沉降也得到有效控制。截樁在開鑿人工孔至托換梁底下后逐步進(jìn)行。截樁后隧道暗挖、襯砌變形穩(wěn)定后(期間千斤頂裝置及時調(diào)整)，托換梁與新樁連接形成永久結(jié)構(gòu)，托換完成。樁基托換及隧道施工全過程都實行嚴(yán)格的全過程監(jiān)控、量測，確保了結(jié)構(gòu)安全。

通過嚴(yán)格的計算和施工操作，通過技術(shù)攻關(guān)，解決了軟弱地層樁基開挖支護、托換梁以及截樁、力的轉(zhuǎn)換等技術(shù)難題，保證了百貨廣場等高層建筑物、地下管線的安全和正常使用。

該工程樁基托換原理如圖3所示。

轉(zhuǎn)貼于 2.2 過江隧道施工中的水平凍結(jié)法

地下隧道之間的連接通道凍結(jié)法施工是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水變冰，把天然土變成凍土，增加其強度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護下進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道施工的一種特殊施工方法。

制冷技術(shù)是用氟里昂作制冷劑的三大循環(huán)系統(tǒng)完成的。三大循環(huán)系統(tǒng)分別為氟里昂循環(huán)系統(tǒng)、鹽水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。制冷三大循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成熱泵，將地?zé)嵬ㄟ^凍結(jié)孔由低溫鹽水傳給氟里昂循環(huán)系統(tǒng)，再由氟里昂循環(huán)系統(tǒng)傳給冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，最后由冷卻水循環(huán)系統(tǒng)排入大氣。隨著低溫鹽水在地層中的不斷流動，地層中的水逐漸結(jié)冰，形成以凍結(jié)管為中心的凍土圓柱，凍土圓柱不斷擴展，最后相鄰的凍結(jié)圓柱連為一體并形成具有一定厚度和強度的凍土墻或凍土帷幕。水平凍結(jié)加固原理如圖4所示。

在實際施工中，通過水平鉆進(jìn)凍結(jié)孔，設(shè)置冷凍管，并利用鹽水為熱傳導(dǎo)媒介進(jìn)行凍結(jié)。一般是在工地現(xiàn)場內(nèi)設(shè)置凍結(jié)設(shè)備，冷卻不凍液(一般為鹽水)至-22～-32℃。其主要特點有:

(1)可有效隔絕地下水，對于含水量>10%的含水、松散、不穩(wěn)定地層均可采用凍結(jié)法施工。

(2)凍土帷幕的形狀和強度可視施工現(xiàn)場條件、地質(zhì)條件靈活布置和調(diào)整，凍土強度可達(dá)4～10MPa，能有效提高工效。

(3)凍結(jié)法施工對周圍環(huán)境無污染，無異物進(jìn)入土壤，噪聲小。

(4)影響凍土強度的因素多，凍土屬于流變體，其強度既與凍土的成因有關(guān)，也與受力的特征有關(guān)，影響凍土的主要因素有凍結(jié)溫度、土體含水率、土的顆粒組成、荷載作用時間和凍結(jié)速度等。

凍結(jié)法的關(guān)鍵施工技術(shù)包括:

(1)確定凍結(jié)主要技術(shù)指標(biāo)，即根據(jù)實際工況，確定積極凍結(jié)期和維護凍結(jié)期的鹽水溫度、凍土墻平均溫度和凍土強度。

(2)凍結(jié)孔布置和施工，即根據(jù)連接通道平面尺寸和結(jié)構(gòu)受力特征，設(shè)計布置凍結(jié)孔，同時凍結(jié)孔布置應(yīng)根據(jù)管片配筋圖微調(diào)凍結(jié)孔偏斜，控制孔徑向外的偏角在0.5°～1 0°范圍。

(3)凍結(jié)站設(shè)計、積極凍結(jié)和維護凍結(jié)施工，計算凍結(jié)冷量，根據(jù)冷量需要選擇冷凍機組。

(4)連接通道開挖與構(gòu)筑施工方法及其順序。

(5)施工監(jiān)測監(jiān)控。

上海市大連路越江隧道工程由東、西2條隧道組成，2條隧道之間設(shè)有連接通道，均位于黃浦江底下，相距約400m。位于浦西岸邊的連接通道(一)，東西線隧道中心間距35.705m，隧道間高差3.565m，連接通道凈距約25.665m;位于浦東岸邊的連接通道(二)，東西線隧道中心間距27.575m，隧道間高差0.345m，連接通道凈距為17.175m。2條連接通道所處地層為砂質(zhì)粉土和粘質(zhì)粉土，滲透系數(shù)大、承壓水頭高，為滿足通道的施工安全采用凍結(jié)法施工。工程實踐表明，連接通道凍結(jié)施工技術(shù)具有凍結(jié)速度快、凍土強度高、帷幕均勻性好、抗?jié)B漏性能高、與隧道管片結(jié)合嚴(yán)密、施工安全可靠的優(yōu)點。對于長距離、大深度、高承壓水條件下的江底連接通道的施工，其安全可靠性較能保證。融沉作為凍結(jié)法施工中不可避免的情況，可通過隧道及連接通道預(yù)留的注漿孔，及時地對地層進(jìn)行補償注漿，減小融沉量。在數(shù)條連接通道的施工中，已經(jīng)充分顯示出其優(yōu)越性和社會經(jīng)濟價值。

2.3 地鐵車站三拱兩柱結(jié)構(gòu)暗挖中洞施工工藝

隨著我國城市地鐵和交通快速軌道的發(fā)展，修建地鐵的大城市也越來越多。由于地鐵所經(jīng)過的地段大部分為繁華的商業(yè)區(qū)，有些地段受拆改費用、交通占道、地下管線保護、古文物保護、環(huán)境保護等方面的影響，明挖(蓋挖)地鐵車站受到限制，只能采用暗挖法施工，從而出現(xiàn)了暗挖地鐵車站。

北京地鐵五號線磁器口車站、天壇東門站、崇文門站工程，采用三拱兩柱暗挖車站中洞法綜合配套施工技術(shù)，保證了工程質(zhì)量和安全，按期完成了施工任務(wù)，取得了良好的社會效益。該技術(shù)適用于圍巖自穩(wěn)能力較差的地鐵大跨雙層暗挖車站及多連拱等地下停車場、地下商場、大跨公路、鐵路隧道的施工。

暗挖車站中洞法施工的技術(shù)特點:

(1)采用CRD(CrossDiaphragm)施工方法完成中洞開挖，形成安全中洞初期支護體系。

(2)在中洞內(nèi)完成底板、底梁、鋼管柱、中板、頂梁和中拱，形成穩(wěn)定中洞支撐體系，承受圍巖主要荷載，為邊洞開挖提供安全條件。

(3)采用CRD法對稱完成邊洞開挖。

(4)拆除臨時初期支護體系，完成邊洞二襯施工。

(5)體系轉(zhuǎn)換過程中，合理確定分段長度，同時加設(shè)鋼支撐。

(6)充分發(fā)揮監(jiān)控量測作用，信息化指導(dǎo)施工。

暗挖車站中洞法施工的工藝原理:把大跨地質(zhì)較差的隧道分成三部分，各部分條塊分割，保證開挖期間安全，先形成中洞初期臨時結(jié)構(gòu)，在臨時結(jié)構(gòu)內(nèi)施做永久襯砌結(jié)構(gòu)，形成中部穩(wěn)定支撐，承受圍巖主要荷載，然后對稱開挖邊洞部分的各分塊，最后形成整體結(jié)構(gòu)。體系轉(zhuǎn)換過程中，結(jié)合監(jiān)測情況加設(shè)鋼支撐。其工藝流程為:施工準(zhǔn)備超前管棚注漿加固中洞各部開挖防水層鋪設(shè)中洞底板、底梁立柱中洞中板頂梁、中拱超前管棚注漿加固邊洞各部開挖臨時隔壁拆除防水層鋪設(shè)邊洞底板邊墻、中板邊拱二次襯砌背后注漿。地鐵車站三拱兩柱結(jié)構(gòu)暗挖中洞法施工如圖5所示。

磁器口車站是北京地鐵5號線與規(guī)劃北京地鐵7號線的換乘站，車站全長180m，寬21.87m，高14.933m。車站建筑面積為12244.2m2，車站主體覆土深度為9.8～10.3m。車站為雙層島式三拱兩柱結(jié)構(gòu)，車站地下1層為站廳層，預(yù)留通道實現(xiàn)與七號線換乘，地下2層為站臺層。車站施工采用本法，保證了工程施工安全和質(zhì)量，獲得了成功。

3 水下基礎(chǔ)施工工藝

3.1 海上基礎(chǔ)工程施工

隨著基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，跨海大橋等海上工程逐漸增多，一批規(guī)劃和在建的大橋，如渤海灣跨海工程、長江口跨江工程、杭州灣跨海工程(在建)、珠江口伶仃洋跨海工程以及瓊州海峽工程等對海上基礎(chǔ)施工帶來了新的挑戰(zhàn)。大型跨海、跨江工程基礎(chǔ)采用大直徑、長基樁是必然的趨勢，結(jié)構(gòu)鋼管樁、臨時鋼護筒及海上平臺臨時鋼管樁將大量采用。這些都對打樁船提出了新的要求。而配有高樁架，強大吊樁動力系統(tǒng)，大能量打樁錘及先進(jìn)的海上沉樁GPS測量定位系統(tǒng)的打樁船能出色的完成海上錘擊沉樁的任務(wù)。

從大的方面來看，海上沉樁系統(tǒng)包括打樁船、運樁船、拋錨艇、拖輪及交通船等船舶組合。單從鋼管樁的沉入工序來看，打樁船為鋼管樁沉入的主體，其主要由以下幾個部分組成:船體系統(tǒng)(包括船體、錨位系統(tǒng)、動力系統(tǒng))、樁架及其吊樁系統(tǒng)、錘擊沉樁系統(tǒng)(包括打樁錘、替打)、海上沉樁GPS測量定位系統(tǒng)等。尤其是GPS能實現(xiàn)遠(yuǎn)離岸邊施工船的定位和定位過程中數(shù)據(jù)的自動采集與處理，并以圖形和數(shù)字的形式反映施打樁的當(dāng)前和設(shè)計位置，便于操作人員調(diào)整船位進(jìn)行施工打樁，同時還能自動生成打樁報表以及進(jìn)行數(shù)據(jù)的回放，從而給海上沉樁帶來便利。

海上沉樁定位采用“海上沉樁GPS RTK測量定位系統(tǒng)”來實現(xiàn)，如圖6所示。

安裝在打樁船上的3個GPS接收機接收建立在陸地的基準(zhǔn)站及海中參考站發(fā)射的固定頻率數(shù)據(jù)鏈，以此作為定位的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。其工作原理:定位時，由固定在打樁船上的GPS流動站以RTK方式控制船體的位置、方向和姿態(tài)，同時配合2臺固定在船上的免棱鏡測距儀測定樁身在一定標(biāo)高上的相對于船體樁架的位置，由此可推算出樁身在設(shè)計標(biāo)高上的實際位置，并顯示在系統(tǒng)計算機屏幕上。通過與設(shè)計坐標(biāo)比較，進(jìn)行移船糾位，直至偏位滿足要求。樁身的傾斜坡度由樁架控制。樁頂標(biāo)高根據(jù)由免棱鏡測距儀發(fā)出的紅色水平光束所指涂畫在樁身上的刻度，通過系統(tǒng)計算得出。具體定位前，將所要定位樁的設(shè)計中心坐標(biāo)、高程、平面扭角等參數(shù)輸入計算機內(nèi)，定位時，可在顯示屏上顯示實時樁位數(shù)據(jù)與圖形，同時也顯示設(shè)計沉樁位置和偏差，打樁船指揮人員根據(jù)顯示的有關(guān)信息指揮打樁船正確就位。

本工藝適用于海洋、大江中的橋梁、碼頭的結(jié)構(gòu)鋼管樁、臨時鋼護筒及水中平臺臨時鋼管樁的沉入施工，有以下明顯的優(yōu)點:①能在海況惡劣的海域中進(jìn)行作業(yè);②能夠適應(yīng)超長、大直徑鋼管樁的沉樁施工;③能滿足不同傾斜度和平面偏角斜樁的沉樁施工;④能使鋼管樁穿過不同的土層;⑤測量定位簡單快捷，精度滿足要求;⑥施工周期短(單根直徑1.6m，長80m左右的鋼管樁沉樁施工全過程僅為2.5h)。這在在建的杭州灣大橋工程中得到了實踐。

3.2 無導(dǎo)向船雙壁鋼圍堰下沉施工技術(shù)

基礎(chǔ)施工中，傳統(tǒng)采用的鋼板樁圍堰鉆孔樁基礎(chǔ)和沉井沉至基層的基礎(chǔ)，存在著影響工程進(jìn)度的2個薄弱環(huán)節(jié):①鋼板樁圍堰鉆孔樁基礎(chǔ)采用單層鋼板樁， 沉井沉至基層的基礎(chǔ)在沉井頂上安設(shè)的防水圍堰，一般強度較小，圍堰內(nèi)抽水工序的安排受到施工水位的限制;②沉井基礎(chǔ)嵌入巖層清除風(fēng)化巖的消基工作非常費工費時，特別是在深水急流中工程進(jìn)度直接制約著整個基礎(chǔ)的安全渡洪。相比而言，雙壁鋼圍堰鉆孔樁基礎(chǔ)采用雙壁鋼圍堰防水結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)吸收了上述2種施工結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，實質(zhì)上就是一個圓形浮式井筒和防水圍堰結(jié)合起來的施工結(jié)構(gòu)，能夠承受較大的向內(nèi)或向外的水壓力，一般情況下，基礎(chǔ)施工工序的安排不受外界季節(jié)性水位變化的影響。

雙壁鋼圍堰由內(nèi)外兩板壁組成，板壁間以剛性支撐予以連接，由于兩板壁之間為空腔，底部以環(huán)形刃腳封閉，使其具有自浮能力，在底節(jié)處于浮起的情況下可以根據(jù)設(shè)備起重能力逐節(jié)加高板壁，在空腔內(nèi)注水配重并通過吸泥機吸泥促使其下沉，直至將鋼圍堰下沉至設(shè)計指定位置，并通過灌注水下封底混凝土使其保持穩(wěn)定，而后根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行鉆孔樁施工，鉆孔平臺可直接搭設(shè)在鋼圍堰頂面。

采用無導(dǎo)向船雙壁鋼圍堰下沉施工，由于取消了龐大的導(dǎo)向船、聯(lián)結(jié)梁體系等，錨碇系統(tǒng)所承受的風(fēng)力和水流作用力大大減少，從而簡化了錨碇設(shè)備的配置與施工，加快了施工進(jìn)度，節(jié)省了鋼料和水上設(shè)備。同時雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)為浮式沉井，既便于浮運就位又能夠承受較大的水壓力，還可以克服下沉?xí)r底部翻砂的弊病，而且圍堰吸泥下沉就位時間短，施工安全。特別適用于通航條件要求高，施工區(qū)域狹窄，砂粘土及卵石土地層，無法設(shè)置導(dǎo)向船的水上施工項目。

該工藝應(yīng)用于四川隆納鐵路瀘州長江大橋水中基礎(chǔ)施工，順利完成了深水基礎(chǔ)施工任務(wù)，確保大橋按期完工。對于類似的深水基礎(chǔ)施工，有廣泛的推廣應(yīng)用價值。

第9篇：地下工程與隧道范文

關(guān)鍵詞：地下工程；全英文教學(xué)；教學(xué)方式；考核方式

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：10052909（2012）06009603目前，中國以高速鐵路、城市軌道交通、高層建筑和高速公路等為代表的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在如火如荼地進(jìn)行，這就需要大批從事地下工程建設(shè)的土木工程師。在全球化的影響下，國內(nèi)外大中型建設(shè)項目在勘測、設(shè)計、施工、顧問咨詢和管理等領(lǐng)域內(nèi)普遍采用全球范圍內(nèi)的招投標(biāo)與合作方式，行業(yè)內(nèi)的各種學(xué)術(shù)交流如出國進(jìn)修、技術(shù)論文的發(fā)表、國際研討會的召開也越來越頻繁。麥肯錫2008年的研究表明，國際化人才的短缺已經(jīng)成為中國企業(yè)適應(yīng)國內(nèi)挑戰(zhàn)，實現(xiàn)全球抱負(fù)的最大障礙，中國高校應(yīng)致力于提高學(xué)生的英語水平［1］。土木工程專業(yè)英語作為專業(yè)知識傳播、交流的媒介，已成為既有土木工程專業(yè)方面知識，又具有全球視野和國際交往能力的復(fù)合型人才的必備工具。

同濟大學(xué)一直注重具有國際視野的土木工程師的培養(yǎng)［2-3］。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，同濟大學(xué)在國際化辦學(xué)和辦學(xué)國際化方面做了大量的工作，前者旨在擴大對歐美西方國家的招生，后者旨在改變當(dāng)今絕大多數(shù)本科課程僅用中文教學(xué)的現(xiàn)狀，近來開設(shè)的英文課程地下工程（Underground　Engineering）正是同濟大學(xué)推行“英文授課課程體系”中的重要一環(huán)。在學(xué)校的大力支持和授課教師的努力下，英文課程地下工程的教學(xué)取得了良好的教學(xué)效果。

同濟大學(xué)為了鼓勵教師用英語授課，實行英語授課獲得3倍講課津貼的政策。為了保證英語授課質(zhì)量，校方專門組織考官團隊，對所有申請英語授課的教師進(jìn)行資格面試，最后只有1/3的申請教師獲得英語授課準(zhǔn)許，其中英文課程地下工程的講課教授得到了評委的最高評價。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)高度重視英語授課，授課期間派遣了督導(dǎo)和專家聽課，并在網(wǎng)站的教學(xué)專欄給出了聽課后的評價、意見和建議。該課程不但得到了學(xué)生的高度認(rèn)可，而且獲得了督導(dǎo)和專家的高度評價，被稱為是同濟大學(xué)最精彩的英語課程，聽課的學(xué)生更是給出了9.97的高分（滿分為10）。一、教學(xué)方法與手段

（一）教學(xué)素材的選擇

地下工程課程涵蓋了地下工程的勘測、設(shè)計、施工、監(jiān)理、風(fēng)險管理、運營安全等內(nèi)容，授課采用的PPT的素材和閱讀材料均取材于國際隧道行業(yè)的主要期刊雜志、國際隧道行業(yè)會議論文集和外國名牌大學(xué)的課程教材和教案。教學(xué)素材不僅要確保課程用語的規(guī)范，而且在內(nèi)容上也應(yīng)能涵蓋國際上最先進(jìn)的地下工程技術(shù)，并能及時反映國際地下工程界最新研究成果。

要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，上課時就要重視師生間的互動，不能照本宣科。在每一次授課時，都提出一些后續(xù)課程內(nèi)容相關(guān)的問題，讓學(xué)生先思考，這對學(xué)生牢固掌握知識很有助益。為了實現(xiàn)基本脫稿講課，而不是照著PPT讀給學(xué)生聽，教師必須充分備課。

（二）教學(xué)方式的選擇

由于該課程知識面廣，課程不可避免地涉及到很多專業(yè)詞匯，為了使學(xué)生更好地理解講課內(nèi)容，在上課前將PPT和閱讀材料發(fā)到公共郵箱，讓學(xué)生課前做針對性預(yù)習(xí)。教授新的內(nèi)容時，不論是PPT還是講述，均采用英語，但對于特別難懂的教學(xué)內(nèi)容，在下節(jié)課一開始時用中文作簡要回顧。剛開始大部分學(xué)生不太適應(yīng)全英文授課方式，希望采用雙語教學(xué)，我們鼓勵學(xué)生迎接挑戰(zhàn)，渡過聽力難關(guān)。過了一段時間后，學(xué)生逐漸適應(yīng)了英語教學(xué)，體會到了更多的收獲。期末課程教學(xué)評估時，該課程得到學(xué)生的好評。學(xué)生認(rèn)為教師講課極富熱情，講解張弛有度，既能聯(lián)系工程實際又不失幽默，學(xué)生也經(jīng)歷了一個從不適應(yīng)純英語授課到逐漸習(xí)慣的過程。

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

白云，等地下工程課程英語教學(xué)探討

（三）教學(xué)效果的檢驗方式

檢驗該課程教學(xué)效果的方式主要包含大作業(yè)、課堂表現(xiàn)和期末考試3個途徑。

大作業(yè)注重學(xué)生對隧道設(shè)計理論知識的掌握和利用英語表述公式推導(dǎo)過程的能力。所選作業(yè)內(nèi)容為地下工程中最經(jīng)典、最基本的巖石隧道彈塑性變形問題中公式的推導(dǎo)，推導(dǎo)內(nèi)容涵蓋彈性力學(xué)、土力學(xué)、塑性力學(xué)、高等數(shù)學(xué)等學(xué)科的知識，能反映學(xué)生的專業(yè)知識和綜合能力掌握情況。作業(yè)要求提交電子版文件，且作業(yè)中的圖形需自己繪制；表達(dá)方式應(yīng)盡量參考借鑒英文版微積分、力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科教材公式推導(dǎo)的格式；另外對作業(yè)的版面設(shè)計也有一定要求。電子版經(jīng)教師批改后，學(xué)生可方便地完善和改正，這樣學(xué)生將來做科學(xué)研究，或從事實踐工程，都能用到自己推導(dǎo)的公式。

給課堂表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生適當(dāng)加分。教師通過提問可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，把握教學(xué)內(nèi)容的深度。

期末考試不僅僅只是給學(xué)生一個分?jǐn)?shù)，更重要的是通過期末考試，綜合、全面、詳細(xì)地了解英語課程地下工程的教授效果。為此，我們設(shè)計了一對一的口語面試題庫，考試題目全部出自該題庫。每個人的題目可能不一樣，其中包含規(guī)劃和設(shè)計一題、施工二選一、運營與管理一題。題目的答案基本是開放式的，主要考查學(xué)生對專業(yè)知識的理解和用英語口頭表達(dá)技術(shù)觀點的能力。

（四）優(yōu)越的師資

對于專業(yè)英語課程而言，教師扎實的專業(yè)英語基礎(chǔ)和豐富的工程經(jīng)驗同等重要，兩者缺一不可。由于地下工程課程的理論性和實踐性要求都很高，對教師專業(yè)知識和工程經(jīng)驗以及英語口語水平要求很高，真正能勝任該課程的教師為數(shù)不多。學(xué)校該課程的教師由國際隧道協(xié)會的副主席、中國特級設(shè)計施工企業(yè)的總工程師擔(dān)任，他主持和參與了十多個國家的工程設(shè)計、施工、投標(biāo)和項目前期研究等工作，為課程的成功提供了最有力的保障。

另外，利用國外專家來上海或者同濟大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的機會，學(xué)院邀請隧道領(lǐng)域新聞報道專業(yè)門戶網(wǎng)站TunnelTalk的主編Shani　Wallis、國際隧道協(xié)會教育與培訓(xùn)委員會的4位專家為學(xué)生授課，使學(xué)生有機會接觸不同國家的地下工程專家、了解國外同行的最新研究成果及他們對中國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的看法。學(xué)生對這些學(xué)術(shù)交流給予了高度評價，并希望學(xué)校多邀請國外學(xué)者前來交流。

二、經(jīng)驗與體會

（一）高質(zhì)量的教學(xué)素材和活躍的課堂氣氛

該課程選用的高質(zhì)量的PPT和閱讀資料為學(xué)生提供了原汁原味的專業(yè)英語，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高起到事半功倍的作用；活躍的課堂氣氛提升了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和參與課程教學(xué)的熱情，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生理解專業(yè)知識，從而使師生教學(xué)相長，共同進(jìn)步。

（二）與時俱進(jìn)的答疑方式

由于該課程面向不同年級、不同專業(yè)和不同班級，教師將問題集中在特定時間、特定地點給予解答的傳統(tǒng)答疑方式未必適用。根據(jù)當(dāng)今學(xué)生習(xí)慣和頻繁地使用網(wǎng)絡(luò)渠道的特點，我們建立了QQ群，在QQ群里上傳PPT和輔助閱讀材料方便學(xué)生下載，學(xué)生也可即時在群里提出問題。教授和助教會每天檢查學(xué)生的疑問，并給予解答。事實證明，這種方式取得了十分理想的教學(xué)效果。

（三）靈活的考核方式

學(xué)生的作業(yè)可以在學(xué)期當(dāng)中任意時間提交，較早提交作業(yè)有助于教師發(fā)現(xiàn)和改正推導(dǎo)過程中存在的問題，并針對作業(yè)中普遍存在的問題進(jìn)行指正與評講。教師對學(xué)生每個階段提交的作業(yè)都給予評價，最終的成績?nèi)Q于學(xué)生最后提交的版本。這有利于鼓勵學(xué)生不斷提高自己、不斷追求完美。期末考試采用英語面試的方式，提高學(xué)生英語口頭表達(dá)能力。

（四）嚴(yán)明的紀(jì)律

學(xué)校規(guī)定無故曠課超過2/3的學(xué)生不能參加考試。由于本次課程包括少數(shù)留學(xué)生，對待留學(xué)生一定要一視同仁，不能區(qū)別對待，不能讓他們覺得隨便混一下就能拿到學(xué)分，這對他們自己、對學(xué)校都是極端不負(fù)責(zé)任的。對有缺席記錄的學(xué)生根據(jù)缺席次數(shù)適當(dāng)扣分。

三、建議

（一）更合適的開課時機

該課程設(shè)置在秋季，主要針對大三和大四的學(xué)生。大三上學(xué)期的學(xué)生由于剛剛開始學(xué)習(xí)土力學(xué)和彈性力學(xué)，沒有接觸塑性力學(xué)，這給他們學(xué)習(xí)地下結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了不少困難；而大四的學(xué)生忙于找工作或考研，同樣壓力比較大。因此，建議將地下工程課程安排在春季學(xué)期開設(shè)，主要針對大三下學(xué)期的學(xué)生，而內(nèi)容方面很好地將彈性力學(xué)、土力學(xué)等基礎(chǔ)課程做了反饋，有助于學(xué)生夯實基礎(chǔ)，同時又能為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)地下建筑結(jié)構(gòu)、地下建筑施工、巖體力學(xué)等專業(yè)課程做鋪墊，很好地完成基礎(chǔ)課程到專業(yè)課程的銜接。

（二）設(shè)立專家臨時講學(xué)基金

雖然同濟大學(xué)目前有光華基金等多種基金支持國際交流，但這些基金一般需要至少半年以上的申請時間。而很多國際知名專家來上海的信息往往是臨時獲知的，在這時要求他們順便講學(xué)的成本往往是很低的，一般只負(fù)責(zé)食宿和市內(nèi)交通費即可。因此，建議學(xué)校設(shè)立專家臨時講學(xué)基金。

（三）大學(xué)應(yīng)逐步建立英語課程教學(xué)鏈

對于工科大學(xué)，學(xué)校應(yīng)逐步建立起英語課程鏈，以便國外留學(xué)生和國內(nèi)英語基礎(chǔ)較好的學(xué)生能用英語修完主要課程。

（四）根據(jù)學(xué)生的英語能力分班實施英語課程教學(xué)

由于教師在授課時無法兼顧不同的學(xué)生要求，學(xué)生的英語水平參差不齊將會影響英語教學(xué)效果，因此建議根據(jù)學(xué)生的英語水平分班實施英語課程教學(xué)。

四、結(jié)語

開設(shè)土木工程專業(yè)的英語教學(xué)課程，是培養(yǎng)學(xué)生具有國際化視野和國際交往能力的有效手段。文章結(jié)合筆者所授的英文課程地下工程的教學(xué)經(jīng)驗和體會，提出了工科大學(xué)采用英語教學(xué)的建議，可為其他類似課程的開設(shè)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

［1］　Lane　K，　Pollner　F.　How　to　address　China’s　growing　talent　shortage［J］.　The　McKinsey　Quarterly，2008（3）：32-40.