分析城市地下工程施工技術在我國的現狀、分類和發展

【摘 要】 進入21世紀以來，我國城市化進程的步伐大大加快，這對城市地下空間的充分開發和利用提供了新的機遇，也帶來了空前的挑戰，城市的地鐵建設更是施工技術中最重要的課題，本文就目前我國城市低些工程的施工技術的現狀進行了分析，討論了不同的施工方法和在其施工技術中應用道德輔助技術，將城市地下工程的施工技術進行分類，闡述了其再未來的發展趨勢。

【關鍵詞】 城市地下工程 施工技術 現狀 發展

我國是全球第一的人口大國，隨著改革開放，我國的經濟發展速度迅猛，高居世界之首，同時，我國城市化進程的步伐也大大提高，隨著經濟發展，我國的城市化水平也進入到了飛速發展的階段，城鎮人口接近五億，1990年我國的城市化水平在18.96%，但到1998年時，就提高到了30.4%，在2010年和21世紀的中期，預計會提高到45%和65%，我國的城市也由600多個增加到了現在的1000多個，也更加接近到了世界發達國家城市化的發展水平，因此，曾有國際上的專家預言過，21世紀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。但是伴隨著經濟快速增長，城市化進程的飛速發展，也引起了一系列的問題的出現，例如破壞性建設，人口爆炸，環境污染，資源短缺和日益嚴重的交通問題等等，為了解決上述諸多問題，就要從立足于可持續發展出發，大力開拓大城市的地下空間，并重視對地下空間的利用，地下工程建設的關鍵又取決于施工技術，就要結合我國的經濟發展和世紀情況進行系統的分析和總結。

一、我國城市地下工程的施工技術的現狀

所謂技術，在狹義上是指根據一系列的實踐經驗和科學原理發展而成的各種操作方法和技能，如電工技術等，在廣義上來講，技術還包括了相應的工具和設備，以及作業過程中的程序和方法等。從這個方面來講，技術的內涵要比方法豐富廣泛的多，施工的方法是基礎，是施工的思想內容，而施工技術則是實現這些思想和原則的手段，想要一套完整的施工技術，就必須包括方法和技術兩個方面上的內容和要素。

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，用于地下停車場和倉庫以及車站的修建。（2）隧道工程，用于地鐵區間線路的修建。（3）高架橋梁結構的工程。一般較為典型的應用時前兩者。眾所周知，地下工程是在地下作業，它的涉及和施工受到很多因素的制約，如地質條件和周圍環境等，其中，對地鐵施工中起決定性影響的是其埋置的深度和地質水文條件。我國城市的地質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。由于各城市的地質條件不同，所采用的施工技術也不同，結合實際影響因素，選擇最合適的施工技術和方法，以下是施工中通常需要考慮的幾個主要因素，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和水文條件，施工條件，包括技術，裝備，安全，動力和原材料等，有關環境污染等方面的限制和要求。

二、城市地下工程施工技術的分類

我國城市地下工程的施工方法主要包括盾構法，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，其中盾構法又包括土壓平衡盾構法，氣壓平衡盾構法和泥水平衡盾構法。主要施工技術又有開挖技術，支護技術和輔助技術之分。

我國城市地下工程施工技術所要用到的輔助技術，（1）巖土加固技術，是在特殊地質和環境條件下，加固地基和圍巖的措施。人工凍結技術，利用人工制冷方法形成凍土帷幕，進而用來抵抗水土壓力，保證施工能夠順利進行；SMW技術，對底層的影響小，無振動，施工噪音小并且施工工期短，施工占地少，排出的廢土量少，經濟性能高；此外，對底層加固的技術還有很多，如管棚支護技術，樁基托換技術等。（2）防水技術，是地下工程施工技術的重要技術手段之一，關系著工程的施工，運營，功能和使用壽命等，我國也針對防水技術制定了相關規范和標準，地下工程的防水技術要做到保證排水順暢，不慎不漏，確保工程結構具有良好的防水功能，同時也要依靠技術進步，研發更多新材料，新技術，完善其規程制度，提高防水技術的質量和水平。（3）信息技術，即信息化施工技術，通過理論和實踐，對實測數據進行校驗，進行模擬，預測和評價，修改完善施工參數，實現對施工過程的動態管理。在施工過程中，加持質量控制的目標，借助計算機網絡技術和現代化量測技術，對信息進行采集，分類，分解和處理從而優化施工的參數、進程，保證施工的順利進行和運營的安全性，貫穿在施工的各個階段。（4）環保技術，地下工程施工過程中對環境會產生很多的不利影響，改變了原有的自然環境，造成地表沉降，水污染，地面震動，噪音大，排放固體廢棄物等多種問題，在施工過程中對環境的保護也顯得尤為重要，應努力開發新材料，新設備，新工藝，充分運用計算機分析技術，實驗檢測技術和施工控制技術，在規章制度的規范下，安全，可靠又綠色的完成工程建設。

三、城市地下工程的施工技術的發展趨勢

目前，城市地下工程的施工技術在各種方法和技術上都有突破和創新，發展迅猛，結合我國的實際情況和仍然存在的問題，總結了其在今后的主要發展趨勢。（1）重視起TBM和盾構機的引進，開發，應用和消化，降低成本，加快施工速度又能提高施工質量，延長使用壽命等，向著自動化，高度化，省力化，和經濟化發展。（2）對混合型的盾構機和TBM隧道掘進機進行研制和應用。通過研發，能更好的適應各種地質條件，向著自動一體化和智能化的方向發展。（3）對異形斷面的盾構機進行研發，推廣應用ECL技術。（4）大力發展沉管、沉井、非開挖技術和淺埋暗挖技術，使小口徑掘進機更加標準化和系列化。（5）充分利用多媒體，開發多媒體監控，仿真計算機的管理系統，實現對信息管理的智能化。（6）深入研究利用信息技術，充分重視工程施工中的動態設計與施工情況，提高技術水平。對先進的檢測技術加以充分利用，通過積累經驗，制定相關的規范和標準。（7）制定相關的技術規范和經濟法規，保障工程有法可依，引進國外先進的經驗和管理方法，并加以消化和吸收，進行自主創新研發。8.樹立堅持經濟合理，技術可行，安全可靠，環境優好的原則和理念，靈活運用各種技術手段，使地下工程更加深層化，大型化，復雜化和綜合化，各種技術手段更加系列化，規范化，配套化和國際化。

結語

施工技術是城市地下工程成敗的關鍵，它是地下工程施工的重要前期環節和組成部分，直接決定著地下工程的成敗。我國目前應用的施工技術已經多達十幾種，要充分結合我國的經濟發展水平和科學技術的實際水平，對我國目前地下施工技術，方法和措施，針對我國特有的地質條件，進行總結分析及評價，具有重要的價值意義。

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