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摘要:隨著我國城市化進程的不斷加快,大型城市包括有些中等城市都不同程度的出現了就業難、住房難、出行難等城市“通病”,這樣一來,建設地下工程來緩解此種現象顯得必不可少,本文首先分析了地下工程的幾種施工技術,然后探討了地下工程未來施工方法的發展趨勢。
關鍵詞:地下,工程,施工,展望
在我國,幾乎各大城市都不同程度地出現了建筑用地緊張、生存空間擁擠、交通阻塞、基礎設施落后、生態失衡、環境惡化等城市病,這給市民的居住和生活都帶來很大不便,也阻礙著城市發展的進程,在這樣的背景下,建設地下工程顯得尤為重要,適當緩解建筑用地緊張、交通阻塞等問題,作為設計工作者,地下工程的特點和施工方法是我們設計人員研究的重點,本文在分析了地下工程的特點和主要施工方法的基礎上,研究探尋了地下工程的發展前景及趨勢。
1地下工程施工的特點
地下工程作為一種較為特殊的工程,有其自身的施工特點,主要表現在以下幾個方面:
(1)受工程地質和水文地質條件的影響較大;
(2)工作條件差、工作面少而狹窄;
(3)暗挖法施工時對地面影響較小,但埋置較淺時可能導致地面沉陷;
(4)防水、防滲漏顯得異常重要。
地下工程無論是施工難度、施工技術、施工環境都與地上工程結構有很大不同,其風險性和危險性均高于地上工程,對于設計人員,我們一定要吸取國內杭州地鐵一號線施工大面積塌陷事故的深刻教訓,設計好地下工程,督促施工好地下工程,精益求精,不要存有半點僥幸心理,對人民的生命和財產的安全高度負責。
2地下工程的主要施工方法
2.1基坑開挖技術
基坑開挖技術又稱明挖法,該方法主要應用于深基坑工程,涵蓋了多種基坑圍護開挖技術。
從支撐技術上來分,主要有重力式、支撐式、土錨式、土釘式等多種技術;從基坑圍護上來分,主要有簡易圍護墻法、木板樁法、鋼板樁法、鋼管樁法、灌注樁法、地下連續墻法等多種施工方法。隨著基坑規模的加大,深度加深,城市用地緊張使得基坑離已有建筑物的距離越來越近,促進了基坑工程設計、施工技術向前發展,尤其是近10年來,表現尤為突出,在這期間,時空效應基坑開挖法是時代的產物,在我國得到了廣泛的應用和發展,并達到了世界領先水平。
2.2沉井法
沉井法又稱沉箱鑿井法,適合于地下深基礎施工,沉井施工時,先在地面上鋪設砂墊層,設置支承墊木,制作鋼板或角鋼刃腳后澆筑第一節沉井,等待其達到一定重量和強度后,再抽去支承墊木,在井筒內邊挖土邊下沉,然后再加高沉井,分次澆筑,多次下沉,下沉到設計標高后,用混凝土封底,澆筑鋼筋混凝土底板便構成地下結構。
2.3沉管法
沉管法也稱預制管段沉放法,它適用于水底建筑隧道的施工,施工時,先在隧址以外的干塢中或船臺上預制隧道管段,并在兩端用臨時隔墻封閉,然后進行拖運、定位、沉放等工序,將其拖運至隧址位置,沉放到江河中預先挖好的溝槽中,并連接起來,最后充填基礎和回填砂石將管段埋入原河床中。
2.4頂管法
主要適用于特殊地質條件下的管道工程施工,包括穿越江河、湖泊、港灣水體下的供水、輸氣、輸油管道工程;穿越城市建筑群、繁華街道地下的上下水、煤氣管道工程;穿越重要公路、鐵路路基下的通訊、電力電纜管道工程;水庫壩體涵管重建工程等。
2地下工程施工技術發展趨勢和展望
2.1信息化方向
信息化是當今社會發展趨勢,地下工程施工也不例外,地下施工技術與原有的計算模型、計算方法相結合,充分發揮各自的長處,構成以施工監測和信息為顯著特征的地下工程信息化施工,是地下工程施工的發展趨勢之一,相信在以后的地下基礎施工中會擔當大任。
2.2加強勘探工作
勘探工作是地下工程施工的必備環節,尤其是地下隧道的設計和施工,地質勘察工作對制定方案尤為重要,目前,大多施工單位只是對隧址地質情況概括性的描述,還不能形成有效的指導價值,就要求我們在以后的施工中,必務打開地層后進一步對地質進行勘探。為此,加強施工中的地質超前預報技術的開發、研究,發展和利用多種勘探手段,準確而及時獲得大量多而有用的地質信息資料,對地下基礎施工非常重要。
2.3加強應用施工新技術的開發研究
加強新技術的開發研究,是我們推進地下工程高效施工的長效辦法和措施,主要需要做好幾個方面的工作:
一是研究優化爆破設計,經編程后由計算機控制鉆孔,提高爆破能力。
二是加強對濕噴混凝土及噴射鋼纖維混凝土的應用研究,完善施工工藝。
三是加強對預制拼裝式襯砌的研究應用,使預制混凝土向尺寸誤差小、拼裝密封條件好的方向發展。
綜上所述,地下工程建筑在城市化進程中扮演著重要的角色,是解決城市建筑面積狹小、交通阻塞等城市通病的較好的建筑形式,優點突出、特色鮮明,但是因其施工難度、施工條件等因素的影響,目前仍然有一定的局限性,作為建筑結構設計人員,我們有責任,有義務搞好地下工程施工技術的研究和開發工作,為我國地下工程的高效科學施工做貢獻,希望通過本文的研究,能為結構設計人員尤其是地下工程結構設計人員提供一些理論依據和參考,也希望為研究本課題的同行起到拋磚引玉的作用。
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