建筑地下工程施工方法与发展趋势研究

陈建财

【摘要】在城市空间极度拥挤的今天地下工程显得尤为重要，地下工程能缓解建筑用地紧张、交通阻塞等问题。而作为建筑工作者，地下工程的安全和特点及施工方法是我们研究的重点。本文首先分析了地下工程的特点和存在的主要问题，阐述了几种安全的施工技术，然后探讨了地下工程未来施工方法的发展趋势。

【关键词】建筑工程；地下工程；施工；展望

0.引言

在地下工程的过程中，我国就已经发生了多起非人为制造的工程事故，对国家经济造成巨大影响的同时也造成了人员的伤亡情况，并造成了不良的社会影响。而我们需要去研究的就是为什么这些事故会发生呢？有没有可能去提前预知这些事故或者事故有没有前兆性？采取什么措施可以规避这些事故所熬成的潜在风险？

1.地下工程施工的特点

地下工程作为一种较为特殊的工程，有其自身的施工特点，主要表现在以下几个方面：（1）受工程地质和水文地质条件的影响较大；（2）工作条件差、工作面少而狭窄；（3）暗挖法施工时对地面影响较小，但埋置较浅时可能导致地面沉陷；（4）防水、防渗漏显得异常重要。

地下工程无论是施工难度、施工技术、施工环境都与地上工程结构有很大不同，风险性和危险性均高于地上工程，对于建筑人员，我们一定要吸取国内杭州地铁一号线施工大面积塌陷事故的深刻教训，建筑好地下工程，督促施工好地下工程，精益求精，不要存有半点侥幸心理，对人民的生命和财产的安全高度负责。

2.地下工程所存在的主要问题

城市地下工程的安全性控制是城市轨道交通建设和地下空间开发所面临的核心技术难题，不仅要解决地层与结构变形控制的理论问题和关键技术，而且形成系统控制体系也非常重要。因为地下工程的复杂性，使得我们必须在工程的前期对施工区位进行严格的地质勘查，首先从地质环境上规避可能的风险，然后从理论技术上来说需要针对一些地质工程的意外中吸取教训，以经验作为载体去更新自己的施工技術，完善科技施工。而从现在看来我们的地下施工的主要问题有一下几点：

2.1缺乏系统理论支撑

这一点需要我们理论结合实际，不管是从前的经验还是理论的实际都无法单一的为我们解决地下工程的问题，我们更多的需要借鉴发达国家的经验，引进发达技术，结合我们在地下工程中的经验来结合理论，全面性的去建立起新的理论，从而为地下工程建立系统的学说。

2.2核心技术过于死板

我们现在的地下工程很多都是为了工程而工程，缺乏变通，一味的追求速度而忽略了效率在施工中的重要位置，因此我们的地下工程存在着一定程度的局限性使得我们的核心技术基本处于原地踏步的水平。俗话说磨刀不误砍柴工，我们在地下工程的过程中需要在前期的准备中做出更明确的计划，争取用科学的方式与角度去解决可能面对的疑难问题。

2.3缺乏细化处理

我们现在的地下工程通常只会对检测数据进行检测化处理，而对环境风险以及地质风险等都没有细化处理，合适的我们在工程中经常会面对一些不同领域的自然问题而无从下手解决，从而不能有针对性的解决自然环境给我们带来的问题甚至造成地质性的自然灾害，对风险的准备缺乏全面性与针对性。

2.4缺乏完整的工程体系

工程体系的却是使得工程中难以对各个部门形成有效的支配欲保护，大家以各自为战居多，也难以对工程形成有效的指导作用，也无法再工程之中形成各部门的协作关系，使得工程效率大大降低。

2.5自然环境的影响

这一点是我们宏观可见的，地下工程通常对地上的交通也会带来影响，而地上交通的压力本来就很大，在加上地下的工程就使得地质更加脆弱从而容易受到侵害而导致地质灾害。而地下的环境更是有很多不可预测性。这对我们的勘探特别是工程中的勘探以及数据的更新提成了更高的要求。

3.地下工程的主要施工方法

3.1基坑开挖技术

基坑开挖技术又称明挖法，该方法主要应用于深基坑工程，涵盖了多种基坑围护开挖技术。从支撑技术上来分，主要有重力式、支撑式、土锚式、土钉式等多种技术；从基坑围护上来分，主要有简易围护墙法、木板桩法、钢板桩法、钢管桩法、灌注桩法、地下连续墙法等多种施工方法。随着基坑规模的加大，深度加深，城市用地紧张使得基坑离已有建筑物的距离越来越近，促进了基坑工程建筑、施工技术向前发展，尤其是近10年来，表现尤为突出，在这期间，时空效应基坑开挖法是时代的产物，在我国得到了广泛的应用和发展，并达到了世界领先水平。

3.2沉井法

沉井法又称沉箱凿井法，适合于地下深基础施工，沉井施工时，先在地面上铺设砂垫层，设置支承垫木，制作钢板或角钢刃脚后浇筑第一节沉井，等待其达到一定重量和强度后，再抽去支承垫木，在井筒内边挖土边下沉，然后再加高沉井，分次浇筑，多次下沉，下沉到建筑标高后，用混凝土封底，浇筑钢筋混凝土底板便构成地下结构。

3.3沉管法

沉管法也称预制管段沉放法，它适用于水底建筑隧道的施工，施工时，先在隧址以外的干坞中或船台上预制隧道管段，并在两端用临时隔墙封闭，然后进行拖运、定位、沉放等工序，将其拖运至隧址位置，沉放到江河中预先挖好的沟槽中，并连接起来，最后充填基础和回填砂石将管段埋入原河床中。

3.4顶管法

主要适用于特殊地质条件下的管道工程施工，包括穿越江河、湖泊、港湾水体下的供水、输气、输油管道工程；穿越城市建筑群、繁华街道地下的上下水、煤气管道工程；穿越重要公路、铁路路基下的通讯、电力电缆管道工程；水库坝体涵管重建工程等。

4.地下工程施工技术发展趋势和展望

4.1信息化方向

信息化是当今社会发展趋势，地下工程施工也不例外，地下施工技术与原有的计算模型、计算方法相结合，充分发挥各自的长处，构成以施工监测和信息为显著特征的地下工程信息化施工，是地下工程施工的发展趋势之一，相信在以后的地下基础施工中会担当大任。

4.2加强勘探工作

勘探工作是地下工程施工的必备环节，尤其是地下隧道的建筑和施工，地质勘察工作对制定方案尤为重要，目前，大多施工单位只是对隧址地质情况概括性的描述，还不能形成有效的指导价值，就要求我们在以后的施工中，必务打开地层后进一步对地质进行勘探。为此，加强施工中的地质超前预报技术的开发、研究，发展和利用多种勘探手段，准确而及时获得大量多而有用的地质信息资料，对地下基础施工非常重要。

4.3加强应用施工新技术的开发研究

加强新技术的开发研究，是我们推进地下工程高效施工的长效办法和措施，主要需要做好几个方面的工作：一是研究优化爆破建筑，经编程后由计算机控制钻孔，提高爆破能力。二是加强对湿喷混凝土及喷射钢纤维混凝土的应用研究，完善施工工艺。三是加强对预制拼装式衬砌的研究应用，使预制混凝土向尺寸误差小、拼装密封条件好的方向发展。

5.结语

综上所述，地下工程建筑在城市化进程中扮演着重要的角色，是解决城市建筑面积狭小、交通阻塞等城市通病的较好的建筑形式，优点突出、特色鲜明，但是因其施工难度、施工条件等因素的影响，目前仍然有一定的局限性，作为建筑人员，我们有责任，有义务搞好地下工程施工技术的研究和开发工作，为我国地下工程的高效科学施工做贡献，希望通过本文的研究，能为结构建筑人员尤其是地下工程结构建筑人员提供一些理论依据和参考，也希望为研究本课题的同行起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

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[2]侯林波等.地下工程施工方法与展望[J].北方交通，2010（8）：63.

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