我国地下工程施工新技术综述

城市地下工程施工新技术发展一、地下工程主要施工新技术1．1基坑开挖技术基坑开挖技术也被称之为明挖法，该技术适用于地质条件良好且地面比较平坦开阔的地段，其主要流程为:首先铲除隧道部位的全部岩体，然后将铲除后的隧道进行清理，清理完毕后在隧道内部进行洞门和洞身的修建，最后进行回填。

该技术施工操作简单、施工周期相对较短、经济性和安全性较高，基于此，该技术在城市地下工程发展初期一度被置于首选位置。

然而基坑开挖技术也具有一定的缺陷，如在施工过程中会对周围的环境产生较大的影响等。

在地下工程实践中，如出现大量的深基坑工程，一般首选基坑开挖技术，因其应用比较广泛，逐渐发展成为多种类的基坑围护开挖技术。

随着基坑工程的规划施工与建筑物设施的距离越来越靠近，并且基坑的深度不断增加，同时基坑工程涉及的范围和规模逐渐加大，该技术被大力开发，逐渐发展成熟，并达到国际先进水平。

1．2沉箱凿井技术沉箱凿井技术又被称为沉井法，在地下工程实践中，如需要在稳定性差的含水地层中建造竖井，一般会运用此技术。

该技术的主要流程为:在掘进竖井之前，制作一段特殊的井筒固定在主井筒的下端，在该特殊井筒的下端固定刃脚，然后利用主井筒的自身重力开始掘进竖井，在必要的情况下需要借助外力，增加主井筒的下沉力度和速度，最后将井筒内的岩石挖掘出来，并将井筒清理干净。

该技术操作相对简单，在整个施工过程中运用到的设备较容易操作，占地面积小且挖土量少，总体造价比较低，基于这些优点，沉箱凿井技术被广泛应用于地下仓库、取水构筑物、桥梁墩台基础的施工中，随着该技术的不断发展与改进，沉箱凿井因其具有内部空间被广泛用于地下构筑物的维护结构中。

该技术存在一定的缺点，主要缺点是施工周期长，施工中包含的环节和工序比较复杂，而且，井筒下沉的速度和偏斜角度最难控制，成为沉箱凿井技术中最大的难题，因此，一般情况下，井筒的下沉深度不超过100m。

1．3逆作法施工技术逆作法施工技术主要在于开挖并构建地下结构体系，将地下结构本身作为支撑体系，同时又作为挡墙，开挖的顺序是由上往下。

地下工程施工创新地下工程指的是在地表以下进行的建筑工程，包括隧道工程、地下空间利用工程、地下室工程等。

随着城市化进程的加快，地下空间的利用已成为各大城市发展规划的重要组成部分，地下工程施工也面临诸多挑战和机遇。

为了满足不断增长的地下工程施工需求，提高工程施工效率和质量，不断创新是必不可少的。

地下工程施工是一个综合性强、技术难度大的工程，传统的施工方法和工艺已经不能满足现代地下工程的需求，因此需要在地下工程施工中进行创新。

地下工程施工创新可以分为技术创新、管理创新和模式创新等几个方面。

一、技术创新技术创新是地下工程施工创新的重要方面，包括施工设备、施工工艺、材料、施工机械等方面的创新。

现代地下工程对施工技术的要求越来越高，需要不断引入新的施工技术来满足工程的需求。

1.新型施工设备在地下工程施工中，传统的施工设备往往效率低、耗能大，无法满足大型地下工程的需求。

因此，引入新型施工设备是改进地下工程施工效率的关键。

比如，利用液压控制系统的隧道掘进机、矩形隧道掘进机、微型隧道掘进机等先进设备，可以提高隧道施工的效率和质量。

2.新型施工工艺现代地下工程中，采用新型施工工艺可以大幅度降低施工难度、提高工程质量和效率。

比如，在隧道施工中，采用TBM（隧道掘进机）施工工艺可以大幅度减小对地表的影响，减少施工周期和施工难度，提高隧道施工效率和质量。

3.新型施工材料在地下工程施工中，使用新型施工材料可以提高工程的安全性、耐久性和经济性。

比如，在地下室工程中，采用防水、抗渗材料可以提高地下室的防水性能，延长地下室的使用寿命。

4.智能化施工机械随着人工智能技术的发展，智能化施工机械已经逐渐进入地下工程施工领域。

智能化施工机械可以提高施工效率、降低施工成本，提高地下工程施工的精度和可靠性。

比如，智能化隧道掘进机可以根据工程要求实时调整施工参数，提高隧道掘进的精度和速度。

二、管理创新管理创新是地下工程施工创新的另一个重要方面，包括施工组织管理、施工进度管理、质量管理、安全管理等方面的创新。

地下建筑工程施工技术随着我国城市化进程的不断推进，地下空间资源开发和利用的需求日益增加，地下建筑工程逐渐成为城市发展的重要支柱。

地下建筑工程施工技术的发展和应用，对于提高城市空间利用率、缓解城市交通压力、保障城市安全等方面具有重要意义。

本文将从地下建筑工程施工技术的现状、发展趋势和关键环节三个方面进行探讨。

一、地下建筑工程施工技术现状1. 基坑支护技术基坑支护技术是地下建筑工程施工中的关键技术之一。

目前，常用的基坑支护方法有锚杆支护、桩基支护、地下连续墙、搅拌桩支护等。

这些方法在保证施工安全、降低施工风险方面发挥了重要作用。

2. 土方开挖技术土方开挖技术是地下建筑工程施工的基础环节。

目前，土方开挖技术已经形成了机械化、自动化程度较高的施工体系，包括挖掘机、装载机、运输车辆等设备。

同时，针对不同地质条件，土方开挖技术也在不断优化和创新，如放坡开挖、中心岛式开挖、盆式开挖等。

3. 钢筋混凝土施工技术钢筋混凝土施工技术是地下建筑工程的主体结构施工技术。

目前，钢筋混凝土施工技术已经实现了标准化、规范化，包括钢筋加工、混凝土浇筑、模板安装等环节。

在此基础上，钢筋混凝土施工技术也在不断改进，如高强度钢筋的应用、预应力混凝土技术等。

4. 隧道施工技术隧道施工技术是地下建筑工程中的重要组成部分。

目前，隧道施工技术已经形成了钻爆法、隧道掘进机（TBM）法、明挖法等多种施工方法。

同时，隧道施工技术在防水、排水、通风等方面也取得了显著成果。

二、地下建筑工程施工技术发展趋势1. 绿色施工技术随着我国环保意识的不断提高，绿色施工技术在地下建筑工程中得到了广泛关注。

绿色施工技术主要包括节能减排、环保材料、废弃物利用等方面。

未来，绿色施工技术将在地下建筑工程中得到更广泛的应用。

2. 智能化施工技术智能化施工技术是地下建筑工程施工的发展趋势之一。

通过物联网、大数据、人工智能等技术，实现施工过程的实时监控、智能调度和自动化控制，提高施工效率和质量。

地下工程安全管理新技术
地下工程是指在地下进行的各种工程建设活动，如隧道、地铁、地下管线等。

由于地下工程工
作环境复杂、危险性高，对安全管理提出了较高的要求。

近年来，随着科技的发展，一些新技
术被应用于地下工程的安全管理中，以提高施工过程的安全性和效率。

以下列举几种新技术在
地下工程安全管理中的应用：
1. 无人机技术：无人机可以进行高空拍摄和监测，可以更全面地了解地下工程施工现场的情况，及时发现并处理安全隐患。

2. 监控系统：通过在地下工程施工现场安装摄像头和传感器等监控设备，实时监测施工环境和
工人的工作状态，随时掌握施工过程中的安全风险。

3. 虚拟现实技术：通过虚拟现实技术可以模拟地下工程施工场景，培训工人如何正确使用工具
和设备，降低操作失误和事故发生的概率。

4. 智能安全帽：智能安全帽内置传感器和摄像头，可以实时监测工人的体温、心率等生命体征，及时预警工人身体健康状况，防止突发状况的发生。

5. 自动化设备：在地下工程中，一些工作环境危险、重复性高的任务可以通过自动化设备来完成，减少人工操作，降低安全事故的发生概率。

综上所述，新技术在地下工程安全管理中的应用可以提高施工过程的安全性和效率，减少人工
操作和人为损害，保障工人的身体健康和生命安全。

地下工程施工技术新进展随着我国城市化进程的加快，地下空间资源的开发和利用逐渐成为了一种趋势。

为了适应这一趋势，地下工程施工技术也在不断创新和进步。

本文将介绍我国地下工程施工技术的新进展。

一、盾构法施工技术盾构法施工技术是一种非开挖地下空间的方法，具有对地面环境影响小、施工速度快、隧道质量高等优点。

近年来，我国盾构法施工技术取得了显著的进展。

1.超大直径盾构装备随着城市地下空间的不断开发，超大直径盾构装备的需求也越来越大。

目前，我国已经成功研制出直径超过16米的超大直径盾构机，能够满足更大型地下空间工程的需求。

2.大直径泥水盾构常压换刀技术大直径泥水盾构常压换刀技术是一种新型换刀技术，能够在不开挖隧道的情况下进行刀具的更换，大大提高了施工效率。

3.多模盾构、类矩形盾构隧道建造技术多模盾构和类矩形盾构是新型盾构机，能够在不同的地质条件下进行施工，具有更高的适应性。

类矩形盾构隧道建造技术能够有效提高隧道空间的利用效率。

4.联络通道机械法施工技术联络通道机械法施工技术是一种用于地铁隧道施工的新型技术，能够在地铁隧道之间快速建造联络通道，提高地铁隧道的运行效率。

二、TBM施工技术TBM（全断面岩石隧道掘进机）施工技术是一种高效、快速的地下空间施工方法。

近年来，我国TBM施工技术也取得了显著的进展。

1.TBM隧道变形、坍塌、突涌、卡机等重大工程问题的解决《TBM设计与施工关键技术》一书的出版，对制约复杂地质TBM隧道施工的关键核心技术进行了全面突破，为我国TBM隧道施工提供了重要的技术支持。

2.TBM隧道施工监测技术随着物联网技术的发展，TBM隧道施工监测技术也取得了很大的进步。

通过在施工现场部署大量的传感器，实时收集施工现场的数据，为施工决策提供依据。

三、基坑开挖技术基坑开挖技术是一种传统的地下工程施工方法，适用于地质条件良好且地面比较平坦开阔的地段。

近年来，基坑开挖技术也在不断创新。

1.基坑围护开挖技术随着基坑工程的规划施工与建筑物设施的距离越来越靠近，基坑的深度不断增加，基坑工程涉及的范围和规模逐渐加大，基坑围护开挖技术得到了大力开发，逐渐发展成熟，并达到国际先进水平。

我国地下工程施工新技术综述［摘要］总结了近年来我国一批大型基础设施建设工程如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等地下工程施工中所采用的新工艺和新技术。

［关键词］地下工程;冻土;水下工程隧道;施工技术青藏铁路的开工建设和顺利实施,为解决高原冻土区地下工程的施工提供了良好的试验基础;同时,城市地铁工程的建设也对解决复杂城市地质环境条件下地下工程施工提出了新的挑战;而大型桥梁、跨江隧道和海上设施的建设使水下的地下工程施工面临更高的技术要求。

一系列大型基础设施的建设并完工极大地促进了地下工程施工技术水平,及时总结和完善这些地下工程施工新工艺和其他技术成果将为今后的地下工程施工提供良好的技术支持和保证,对推动我国地下工程的施工带来巨大的促进作用。

本文结合近年来我国一些大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等施工过程中取得的地下工程施工技术成果,对新工艺进行介绍以便为今后类似工程的施工提供借鉴。

1 冻土区地下工程施工新工艺青藏铁路格尔木至拉萨段全长1100多km ,穿越世界海拔最高、有世界屋脊之称、施工条件恶劣的青藏高原。

在高海拔多年冻土区修建铁路在世界上也是第 1 次,无成熟的施工经验,技术含量高。

1.1 多年冻土区钻孔灌注桩施工工艺其关键工艺是减少施工过程产生的各种热量,如钻孔的摩擦热、回填料的热量、灌注桩混凝土的水化热等,避免桩周地基土温度场急剧变化, 引起桩周地基土一定范围升温和融化。

同时由于冻土区有季节的变化,表层的季节融化层随季节的变化将产生冻胀力,消除这些冻胀力也是钻孔灌注桩的一个重点。

为减少施工热量对冻土区的影响,尽快形成新的热平衡状态,多年冻土区钻孔灌注桩桩身混凝土浇筑后, 须经过一个阶段的热交换过程后方可进行承台以上部分施工,一般热交换的时间为60 d ,60 d后方可认为桩基已基本稳定桩基在使用过程中由于冻土季节的变化将产生冻胀力。

根据冻胀力作用于基础表面的部位和方向,可划分为3 种:切向冻胀力、水平冻胀力和法向冻胀力（见图1）。

随着城市化进程的加速，城市地下空间建设逐渐成为了城市建设的重要组成部分。

城市地下工程的建设不仅可以缓解城市地面的压力，还可以为城市提供更多的空间资源，为城市的可持续发展提供保障。

然而，城市地下工程施工技术的研究和应用仍存在一些问题，本文将通过对我国城市地下工程施工技术的研究现状及发展趋势的分析，来探讨城市地下工程施工技术的未来发展方向。

一、研究现状目前，我国城市地下工程施工技术已经相对成熟，同时也取得了一些重要的成果。

在地下隧道施工方面，我国已经掌握了多种施工技术，如盾构法、钻孔法、爆破法等。

在地下管线施工方面，我国也已经形成了一套完整的施工技术，如顶管法、隧道法、开挖法等。

此外，我国还在城市地下停车场、地下商业街、地下综合管廊等方面进行了大量的探索和实践，积累了丰富的经验。

然而，当前我国城市地下工程施工技术的研究还存在一些问题。

首先，目前我国在城市地下工程施工技术方面的研究仍然较为分散，缺乏系统性和整体性。

其次，城市地下工程施工技术的研究与应用中，对于环境保护和安全管理的重视程度还不够，存在一定的安全隐患。

此外，一些城市地下工程施工技术的研究成果仍未得到充分应用和推广。

二、发展趋势未来，我国城市地下工程施工技术的发展趋势将是多方面的。

一方面，随着城市地下空间的不断扩大，城市地下工程的建设将越来越复杂，需要更加先进的施工技术和管理手段。

另一方面，城市地下工程的建设也需要更加注重环保和安全管理，以保障城市的可持续发展。

在技术方面，未来城市地下工程施工技术的研究将更加注重技术的创新和整体性。

例如，随着智能化技术的不断发展，未来城市地下工程施工技术将更加注重智能化施工和管理。

同时，未来城市地下工程施工技术还将更加注重环保和安全管理，例如加强环保设施建设、加强施工过程中的安全管理等。

在管理方面，未来城市地下工程施工技术的管理将更加注重整体性和规范化。

例如，未来城市地下工程施工管理将更加注重施工过程中的环保和安全管理，加强施工过程中的监管和管理，控制施工过程中的安全风险。

第1篇摘要：随着城市化进程的加快，地下空间开发利用成为解决城市发展问题的关键。

地下工程施工技术作为地下空间开发的核心，其技术水平直接影响着工程的安全、质量和进度。

本文对地下工程施工技术进行了综述，分析了现有技术的特点、优缺点及发展趋势，旨在为地下工程建设和相关研究提供参考。

一、引言地下工程施工技术是地下空间开发的关键技术之一，涉及岩土工程、隧道工程、地下建筑工程等多个领域。

随着城市化进程的加快，地下空间开发利用已成为解决城市发展问题的关键。

因此，研究地下工程施工技术具有重要的现实意义。

二、地下工程施工技术综述1. 钻爆法钻爆法是地下工程中最常用的施工方法之一，通过钻眼爆破开挖断面，修筑隧道及地下工程。

其优点是施工准备简单，可以快速开始施工；适用于各种形状、尺寸、大小的地下硐室；设备简单，也可采用复杂、先进的设备。

但缺点是通风要求高、爆炸对周围的影响较大。

2. 锚杆支护锚杆支护是地下工程中常用的支护方式，通过在岩壁上钻孔，将锚杆安设在地下工程的围岩或其它工程体中，形成承载结构，阻止变形。

锚杆的作用原理包括悬吊不稳定岩层、形成围岩拱结构、恢复围岩三向受力状态等。

3. 基坑开挖技术基坑开挖技术，又称明挖法，适用于地质条件良好、地面平坦开阔的地段。

其主要流程包括铲除隧道部位的全部岩体、清理隧道、修建洞门和洞身、回填等。

该技术施工操作简单、施工周期短、经济性和安全性较高。

4. 沉箱凿井技术沉箱凿井技术，又称沉井法，适用于稳定性差的含水地层中建造竖井。

其主要流程包括制作特殊井筒、固定刃脚、利用主井筒重力掘进竖井等。

5. 硬岩隧道掘进机（TBM）硬岩隧道掘进机是地下工程中重要的施工设备，适用于复杂地质条件下的隧道或大型引调水工程施工。

其优点是机械化程度高、施工速度快、建造质量好。

三、地下工程施工技术发展趋势1. 绿色施工随着环保意识的提高，绿色施工成为地下工程施工技术的重要发展方向。

绿色施工旨在减少施工过程中的污染和资源消耗，实现可持续发展。

地下工程施工中的技术创新在当今社会，随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，地下工程的重要性日益凸显。

地下工程涵盖了地铁、隧道、地下停车场、地下商场等众多领域，为人们的生活和城市的发展带来了诸多便利。

然而，地下工程施工面临着诸多复杂的挑战，如地质条件的不确定性、施工空间的限制、安全风险高等。

为了应对这些挑战，技术创新成为了推动地下工程施工发展的关键力量。

一、盾构技术的创新与应用盾构法是目前地下工程施工中广泛应用的一种先进技术。

传统的盾构机在面对复杂地质条件时，可能会出现掘进效率低下、刀具磨损严重等问题。

近年来，盾构技术在多个方面实现了创新。

首先是盾构机的智能化。

通过安装各种传感器和监控系统，实时获取盾构机的运行参数、地质信息和施工状态。

这些数据被传输到控制中心，经过智能分析和处理，能够实现对盾构机的精准控制，自动调整掘进参数，提高施工效率和质量。

其次是盾构刀具的创新。

新型刀具采用了更耐磨、更锋利的材料，同时优化了刀具的布置和形状，使其能够更好地适应不同的地质条件，减少刀具更换的频率，降低施工成本。

另外，多模式盾构机的出现也是一项重要创新。

这种盾构机可以根据地质条件的变化，在土压平衡、泥水加压等不同模式之间灵活切换，大大提高了盾构机的适应性和通用性。

二、地下工程中的预支护技术创新预支护技术在保障地下工程施工安全方面起着至关重要的作用。

传统的预支护方法如锚杆支护、喷射混凝土支护等，在一些复杂地质条件下效果有限。

管棚支护技术的创新使得其在软弱地层和破碎带中的应用更加有效。

新型的管棚材料具有更高的强度和韧性，管棚的布置和施工工艺也得到了优化，能够更好地控制地层变形。

此外，注浆加固技术也取得了显著进展。

新型的注浆材料具有更好的流动性和胶结性能，能够更有效地填充地层孔隙和裂隙，提高地层的稳定性。

同时，注浆工艺的改进，如采用高压注浆、分段注浆等方法，进一步提高了注浆效果。

三、数字化建模与仿真技术数字化建模与仿真技术为地下工程施工提供了强大的技术支持。

地下隧道施工技术的最新进展随着城市化进程的加速，地下隧道作为一种重要的交通设施，对于现代城市的发展和交通疏导起着重要作用。

在过去的几十年间，地下隧道施工技术取得了巨大的进步和发展。

本文将从不同的角度介绍地下隧道施工技术的最新进展。

首先，地下隧道的施工方法得到了改进和创新。

传统的隧道施工方法主要采用爆破法，但这种方法容易引发地面塌陷和噪音污染。

近年来，随着机械技术的进步和数控技术的应用，盾构法成为了主流的隧道施工方法。

盾构机能够在地下挖掘隧道，并同时进行施工，大大缩短了施工周期，减少了对地面环境的影响。

此外，盾构机还具有高效、安全、可控性强等特点，大大提高了隧道施工的效率和质量。

其次，地下隧道材料的选用和研发也取得了显著的进展。

传统的地下隧道施工主要使用混凝土作为隧道结构的材料，但混凝土的强度和耐久性有限，容易受到外部环境的影响。

近年来，高性能纤维混凝土和预应力混凝土等新型材料的研发和应用，大大提高了隧道结构的抗震性能和耐久性。

此外，新型材料还具有施工方便、节能环保等优点，为地下隧道的发展提供了更多的可能性。

再次，地下隧道的监测和控制技术也得到了重要的突破。

为了确保隧道的施工质量和安全性，在施工过程中对隧道进行实时监测和控制是至关重要的。

传统的监测和控制技术主要采用传感器和数据采集仪器进行，但这种方法的局限性较大，无法实现全面、高效的监测和控制。

近年来，激光雷达、无人机和数字化建模等新技术的应用，使得地下隧道的监测和控制更加智能化和精准化。

这些新技术可以实现对隧道的三维扫描和实时数据分析，为隧道施工提供更准确的参考和决策依据。

最后，地下隧道的节能和环保技术也取得了重要的进展。

地下隧道的施工和运营过程中会消耗大量的能源和产生大量的污染物，给环境带来不可忽视的影响。

为了降低能源消耗和减少污染物排放，近年来，地下隧道的节能和环保技术日益成熟和广泛应用。

例如，地下隧道的照明系统采用节能灯具和智能照明控制技术，大大降低了能源的消耗；地下隧道的通风系统采用高效过滤装置和循环风量调节技术，大大减少了空气污染物的排放。

我国软土盾构法隧道施工技术综述一、前言随着城市化进程的不断加快，地下空间的利用越来越重要。

盾构法隧道施工技术作为一种高效、安全、环保的地下工程施工方法，得到了广泛应用。

本文将对我国软土盾构法隧道施工技术进行综述。

二、盾构法隧道施工原理盾构机是一种在地下挖掘的机械设备，由推进系统、掘进系统和支撑系统组成。

在施工过程中，先在起点处开挖一个井口，将盾构机放入井口中，并通过推进系统驱动盾构机向目标点推进。

掘进系统负责开挖隧道，支撑系统负责支撑隧道壁体。

三、软土盾构法隧道施工技术特点1.适用性强：软土盾构法适用于各种类型的软土层和淤泥层。

2.高效节能：与传统开挖方法相比，软土盾构法具有更高的开挖速度和更低的能耗。

3.安全可靠：软土盾构法采用密闭式作业方式，可以有效地避免地面塌陷和其他安全事故。

4.环保节能：软土盾构法施工过程中，不会产生大量的噪音和粉尘，对周围环境的影响较小。

四、软土盾构法隧道施工技术流程1.前期准备：包括现场勘察、设计方案制定、施工图纸编制等。

2.井口开挖：在起点处开挖一个井口，将盾构机放入井口中。

3.推进掘进：通过推进系统驱动盾构机向目标点推进，并通过掘进系统开挖隧道。

4.支护加固：在掘进过程中，需要对隧道进行支护加固，以保证施工安全和隧道稳定性。

5.排水处理：软土层和淤泥层会产生大量水分，在施工过程中需要进行排水处理。

6.管线敷设：在隧道内敷设管线，如电缆、管道等。

7.完成穿越：当盾构机到达目标点时，完成穿越任务。

需要注意的是，在目标点处需要进行修补和收尾工作。

五、软土盾构法隧道施工技术案例1.北京地铁14号线东段该项目采用了双层双向6.5米直径的盾构机，共计6台。

施工难度较大，主要是因为地下水位较高，软土层和淤泥层较厚。

通过科学合理的施工方案和技术手段，该项目顺利完成。

2.深圳地铁9号线该项目采用了双层双向6.2米直径的盾构机，共计4台。

由于该区域地下水位较高，软土层和淤泥层较厚，施工难度很大。

现代地下工程施工技术文章通过对地下工程的施工技术方法的简要论述，揭示了我国的地下工程的发展前景，以及未来的施工工艺。

标签地下；工程；施工一、地下工程施工技术我国在地下空间开发过程中，发展了非常成熟的地下工程技术，其中具有代表性的是下列三项技术。

1、明挖技术（基坑技术）随着我国地下空间的发展，地下工程建设项目的数量和规模也迅速增大，产生了大量的深基坑工程，并形成了种类齐全的多种基坑围护开挖技术。

从支撑技术上形成并发展了重力式、支撑式、土锚式、土钉式等多种技术，从围护工法上形成并发展了简易围护墙法、木板桩法、钢板桩法、钢管桩法、灌注桩法、地下连续墙法、逆作法（又叫盖挖法）等多种工法。

基坑工程的设计理论、计算方法也得到不断改进，基坑工程的设计规范也有一定的发展。

九十年代以来，基坑工程规模不断加大，深度不断加深，与建筑物等已有设施距离越来越近，推动了深基坑工程的设计向更高水平迈进，使我国基坑工程的设计施工进入环境设计阶段，促进了时空效应基坑工法的生产与应用，并达到国际领先水平。

该方法考虑时空效应，科学地利用土体自身的控制地层位移的潜力，以解决软土深基坑稳定和变形问题。

这种方法的主要特点是设计与施工密切结合。

在设计中，设计参数（如被动区水平抗力系数K）的取值从现场反应来确定；施工中，开挖与支撑的施工工序基本是按分块、分层、分步、对称、平衡的原则制定，并以科学的施工工艺，有效地控制基坑的变形。

2、暗挖技术（以隧道设计施工技术为代表）在我国，大量的线形地下空间均是以暗挖法形成的。

其中两项关键技术，适于软土（岩）地区的盾构法与适于硬土（岩）地区的新奥法（及矿山法）在我国均有较大的应用与发展。

1）盾构法我国自六十年代研究开发盾构技术以来，已成功地采用盾构施工技术修建了几十条车行和水工隧道，盾构机械装备从早先的机械式盾构、网格挤压式盾构，在引进和消化国外技术的基础上，发展到今天的上压平衡盾构（EPB）、泥水加压式平衡盾构。

地下工程技术的新进展（一）在人工冻结地层中施工地下工程1) 在人工冻结地层中施工的混凝土应具有快凝、早强、高强、大流动性和高抗渗性等技术性能, 才能保证施工顺利进行和施工质量, 满足承载和耐久性要求。

2) 配制低温环境中硬化的混凝土时, 减水剂类型应选用萘系非引气型高效减水剂。

对于萘系高效减水剂来说, 同水泥浆用量的流动性混凝土会出现凝结硬化延迟的情况, 硬化推迟2 ~ 3h。

3) 电解质类早强剂对高效减水剂的塑化功能有降低作用, 而且掺量超高，阳离子价数越高, 降能愈明显; 早强剂的掺量过高, 会降低混凝土的后期强度。

因而, 使用早强剂时宜选用对减水剂的作用、混凝土的耐久性和钢筋锈蚀影响小的品种; 早强剂的掺量确定应兼顾早强效果硷的后期强度和耐久性, 以及不明显降低减水剂的减水效果。

4) 大流动性混凝土在低温环境下凝结硬化性能和普通混凝土相近, 可以代替普通混凝土用于冻结井壁, 而且应用实践也证明了可行性。

大流动性混凝土具有高流动性和良好的抗离析能力, 适合于用溜灰管输送, 而且易于密实, 成型井壁抗渗性好。

大流动性混凝土低温养护比标准养护强度发展缓慢, 但强度等级高时受低温影响较小; 同水灰比和水泥用量的大流动性混凝土(掺加高效减水剂) 和普通塑性混凝土的强度增长速度相近; 同时掺加早强剂的大流动性混凝土即使在低温养护时也比标准养护的大流动性混凝土和普通塑性硅强度增长快, 而且凝结时间大大缩短。

可见, 大流动性混凝土低温凝结硬化性能和普通混凝土相近, 若掺加早强剂将优于普通混凝土。

（二）喷锚支护技术喷锚支护是指锚杆支护、喷射混凝土支护以及它们与其他支护结构的组合，国内广泛应用的喷锚支护类型包括: 锚杆支护、喷射混凝土支护、锚杆喷射混凝土支护、钢筋网喷射混凝土支护、锚杆钢架喷射混凝土支护以及锚杆钢筋网喷射混凝土支护。

目前，喷锚支护已经发展成为一种普遍的隧洞衬砌支护临时和永久方式。

此种衬砌支护方式发展起来以后，以其施工速度快，应用灵活，并能大大节省工程量的特点得到了隧洞施工的大力推广与应用。

第28卷第6期2011年12月吉林建筑工程学院学报Journal of Jilin Institute of Architecture ＆Civil Engineering Vol．28No．6Dec．2011城市地下工程施工新技术发展综述收稿日期：2011－05－18．作者简介：钟春玲（1973 ），女，吉林省长春市人，副教授，博士．钟春玲叶增（吉林建筑工程学院土木工程学院，长春130118）摘要：本文论述了地下工程主要施工方法，对各种施工方法的优劣进行了对比，介绍了各种新型地下工程施工技术的基本概念及适用范围；论述了城市地下铁道施工技术的发展，施工技术的方法等，为我国城市地下空间的施工新技术发展进行了总结和归纳．关键词：地下工程；施工技术；地铁；盾构；顶管中图分类号：TU 94文献标志码：A 文章编号：1009－0185（2011）06－0007－04Development of Urban Underground Engineering New Construction TechniquesZHONG Chun －ling，YE Zeng(School of Civil Engineering，Jilin Institute of Architecture and Civil Engineering，Changchun，China 130118)Abstract:This paper discusses the main construction method of underground engineering，and then，for all sorts of construction methods are compared．At the same time，the paper analyzes all kinds of new underground engineering construction technology of basic concepts and the applicable scope．The urban underground construction technology development，the construction technology of the method etc．are discussed．The urban underground space new con-struction technology were summarized and concluded．Keywords:underground engineering;construction techniques;subway;tunnel shield;pipe jacking随着我国城市化进程的加快，城市建设快速发展，规模不断扩大、人口急剧膨胀，城市地下空间的开发和利用不仅引起了人们的高度重视，也得到了较快的发展．目前，我国隧道总里程7000km 以上，而且每年还以450km 以上的速度增长．以地下铁道为代表的城市地下施工技术，凭借其快速、安全、低能耗、小污染的优点，越来越为城市居民所青睐．但我国隧道及地下工程建设仍有不足存在．由于城市地下施工技术是集土建、机械、电气、环境控制等多个学科门类的复杂的系统工程，因此，造价高、施工周期长、风险大等因素制约了地下空间的发展［1］．在施工中自主创新，研发新的施工技术形式，采取先进的施工工艺，可以减少施工风险，降低工程造价，对于加快我国的地下空间建设具有重要意义．1地下工程主要施工新技术我国在地下工程施工技术与方法上取得了较大发展，先后采用了明挖法、逆作法、暗挖法、沉井法、盾构法、顶管法及沉管法等施工技术方法，这些技术的研究与应用有的已达到国际先进水平．1．1明挖法施工技术明挖法也称基坑开挖技术，指的是先将隧道部位的岩（土）体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的施工方法．优点是具有施工简单、快捷、经济、安全的优点，城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术．其缺点是对周围环境的影响较大．明挖法适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况．明挖法主要运用于工程实践中所出现的大量的深基坑工程，并形成了种类齐全的多种基坑围护开挖技8吉林建筑工程学院学报第28卷术．90年代以来，基坑工程规模不断加大，深度不断加深，与建筑物等已有设施距离越来越近，推动了深基坑工程的设计向更高水平迈进，使我国基坑工程的设计施工进入环境设计阶段，促进了时空效应基坑工法的生产与应用，并达到了国际领先水平．1．2逆作法施工技术逆作法是以地下结构本身作为挡墙，同时又作支撑体系，从上往下分步依次开挖和构筑地下结构体系的施工方法．因为它与传统的先支挡后开挖的顺序施工法呈反向作业，故称为逆作法［2］．逆作法的原理是以结构本体（楼盖体系）作为支撑，其刚度相当大，也减小了支护结构整体变形，显示了明显的优点．适用范围也很广，具体可包括：①大平面的地下工程．一般边长≥100m的大基坑更为合适；②大深度的地下工程．一般≥2层以上地下室的工程更为合理；③复杂形状的地下工程；④周边状况苛刻，对环境要求较高的地下工程；⑤作业空间较小和工期要求紧迫的地下工程．但同时也应看到，逆作法需先设置临时立柱及立柱桩，要增加一些费用，且在混凝土浇注的各个阶段都分先浇和后浇工序，其交接处对施工带来不便．另外，因临时支撑结构与防水等问题，对施工计划与质量管理也提出了更高要求．1．3暗挖法施工技术暗挖法施工技术是在地表下面进行施工，优点是对人们生活无干扰，但技术要求和造价较高．主要有新奥法，浅埋暗挖法，管幕法3种工法．（1）新奥法．所谓新奥法，即“新奥地利隧道施工法”（New Austrian Tunnelling Method），国际上简称为NATM，是一种在岩质、土砂质介质中开挖隧道，以使围岩形成一个中空筒状支撑环结构为目的的隧道设计施工方法［3］．新奥法的优点主要有：①可适用于各种地质条件下的大跨及深埋的地下工程，用途极其广泛；②可成功地控制地表下陷；③由于它使围岩与支护结构共同工作，最大限度地发挥了围岩本身的支承能力，故可减少开挖土石方量，具有省人力、省资源和成本低等优点；④由于支护结构是永久性的，不用拆除，不占据有效空间，因而施工作业面宽阔，便于组织大型机械化施工，故可加快施工进度［4］．新奥法的缺点主要有：①实施不仅要求有良好的施工组织和管理，也要求技术人员和量测人员都十分熟练，没有这一点就易于发生错误；作业质量都与每一个人仔细操作有关；②开挖暴露出的地质会立即改变其状态，因此要求施工技术人员要亲临现场，以便发现问题；③用能控制的施工量测，往往给施工带来不便．新奥法适用范围：①具有较长自稳时间的中等岩体；②弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩；③强风化的岩石；④刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩；⑤坚硬粘土，也有带坚硬夹层的粘土；⑥微裂隙的，但很少粘土的岩体；⑦在很高的初应力场条件下，坚硬的和可变坚硬的岩石．（2）浅埋暗挖法．浅埋暗挖法是以加固和处理软弱地层为前提，采用足够刚性复合衬砌（由初期支护和二次衬砌及中间防水层所组成）为基本支护结构的一种用于软土地层近地表修建各种类型地下洞室的暗挖施工方法．此方法具有造价低、拆迁少、灵活多变、无需太多专用设备及不干扰地面交通和周围环境等优点．但风险管理难度大．它只适用于第四纪地层、无水、地面建筑物较少等简单条件，现已拓展到非第四纪地层、超浅埋（埋深已缩小到0．8m）、大跨度、上软下硬、高水位等复杂地层及环境条件下的地下工程中．（3）管幕法．管幕法是以单管顶进为基础，各单管间依靠锁口在钢管侧面相接形成管排，并在锁口间注浆，形成密封的止水管幕．然后对管幕内的土体进行加固处理，随后边内部开挖边支撑，直到管幕段贯通再浇筑结构体．管幕法优点是施工无噪音、振动，对周围影响小；不必大开挖，不影响道路正常交通；不需降低地下水，地面沉降小；无需加固附近建筑物地基和桩基．缺点是要求顶管精度高、速度快；钢管不能回收，成本高．适用范围较广，适用于回填土、砂土、粘土、岩层等各种地层．管幕法作为穿越道路、铁路、机场等非开挖技术，在日本，美国等国家都取得了较好的效果．1．4沉井法施工技术沉井法又称沉箱凿井法，是适用于不稳定含水地层中建造竖井的一种特殊施工方法．在不稳定含水地层掘进竖井时，在设计的井筒位置上预先制作一段井筒，井筒下端有刃脚，借井筒自重或略施外力使之下沉，将井筒内的岩石挖掘出的施工方法［5］．其优点是：技术简单、无需特殊设备，挖土量及占地面积较小、造价低，沉井结构又可作为地下构筑物的围护结构、其内部空间可得到充分利用．广泛应用于桥梁墩台基础、取水构筑物、污水泵站、地下工业厂房、地下仓库等．但其缺点是工序多，工期长，最大问题是井筒的下沉速度和偏斜第6期钟春玲，叶增：城市地下工程施工新技术发展综述9率不易控制，因此，一般情况下，沉井法的适宜深度为100m左右．1．5盾构法施工技术盾构隧道施工法是指使用盾构机，一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进，并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，从而不扰动围岩而修筑隧道的方法．其主要优点：①机械化程度高；②隧洞形状准确；③对地面结构影响可能性最小；④对工作人员较安全，劳动强度低，进度快；⑤对环境无不良影响，可保持地下水位；⑥质量优良，衬砌经济．缺点：①盾构的规划、设计、制造和组装时间长；②施工工艺复杂，熟练操作机器需要时间长；③准备困难且费用高，只有长距离掘进时才较经济；④当地层条件变化时，实施有风险；⑤隧道断面变化的可能性小，断面如需变化时，费用较高［6］．盾构的适用范围：掘进隧道允许在纵长的地下结构以下施工，覆盖层浅，在不稳地层和含地下水的地层都不会引起地表断裂或较的沉陷．它可应用于很松散的土质或高压强的地中，如在软塑性的或流动的地层；在暂时稳定地层中也实现了有效的应用，尽管这时的盾构只起部分保护作用．在盾构法施工技术掘进隧道这一领域中，日本处于世界领先地位；其次，德国的盾构法施工技术也达到了很高的水平．盾构掘进隧道允许在纵长的地下结构以下施工，覆盖层浅，在不稳定地层和含地下水的地层都不会引起地表断裂或较大的沉陷．它可应用于很松散的土质或高压强的地层中，如在软塑性的或流动的地层．在暂时稳定的地层中也实现了有效的应用，尽管这时的盾构只起顶部保护作用．因而盾构法有着很广阔的应用范围和前景．1．6顶管法施工技术顶管法是采用液压千斤顶或是具有顶进、牵引功能设备，以顶管工作井作承压壁，在地层土体开挖的同时，将预制好的地下管道（或隧道）一起沿着设计路线分节向前推进，直达目的地．它是隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法．其优点是地面作业少，因振动、嗓声引起的环境影响较小，施工不影响地面交通和水面航道，也不受气候影响等，同时大大加快施工进度与节约造价．缺点是需注意接缝防水处理，地表沉降控制等问题．适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工．其独特的优点使该法在世界各国得到广泛应用．近年来，我国用钢质管道长距离顶进施工技术有了新进展，1986年，上海南市水厂输水管道用钢质管道穿越黄浦江，单向1次顶进1120m，创造了1次顶进距离新记录．1．7沉管法施工技术沉管法也称预制管段沉放法，即在船坞内预制钢筋混凝土结构，然后放水浮运，沉埋到设计位置，建成水下工程［7］．这种方法优点是：①容易保证隧道施工质量．②工程造价较低．③在隧道现场的施工期短．④操作条件好、施工安全．⑤适用水深范围较大．⑥断面形状、大小可自由选择，断面空间可充分利用，但缺点在于技术要求高．沉管法施工的主要条件是：水道河床稳定和水流并不过急．前者便于顺利开挖沟槽，并能减少土方量；后者便于管段浮运、定位和沉放，特别适用于软弱地层．沉管法施工在国外已有很多施工实例，我国广州的珠江隧道也采取了这种方法．该隧道断面采用4孔箱形钢筋混凝土结构，沉管施工是在宽48m、长150m的干坞内分4次预制，预制后的沉管分别浮运出坞沉放，由于采取了一系列措施，做了大量技术工作，处理好了浮沉关系，刚柔关系，防止裂缝的产生，使工程获得成功．我国香港等过江河及海湾交通隧道均采用沉管法修建，上海外环隧道是我国建设的又一现代化大型沉管隧道，亚洲第一．2城市地下铁道施工技术的应用城市地下铁道不断创新隧道施工方式，从首创浅埋暗挖法，到创造性地推广世界先进的盾构技术，攻克了一系列地铁施工难题，创造了诸多施工记录．城市地下铁道施工技术的研究将是城市地下空间工程施工的主要方向．10吉林建筑工程学院学报第28卷2．1城市隧道施工技术的发展近20多年来，隧道施工技术随着隧道工程的日益增多和相关科学技术的发展，取得了重大进步，主要体现在以下方面：①大型全断面岩石隧道掘进机（TBM）的研究和应用．掘进直径可达10m以上，破岩的硬度甚至达到数百兆帕，并实现了整个隧道施工作业连续化，大大提高了隧道施工的现代化程度；②盾构施工技术的完善和广泛应用．以往盾构施工只能用于极其松软的土层中，现在可在任何软土地层中使用，而且已有既可掘进土质地层又可开挖岩石地层的混合盾构机．我国从20世纪50年代初开始研制软土隧道盾构施工设备．1971年，上海黄浦江打埔路隧道建成通车，标志着我国隧道盾构施工技术的成功．目前正在兴建的上海长江隧道，全长8．95km，开挖直径15m，盾构直径15．43m，是目前世界上最大的超大、特长越江隧道工程，在若干单项技术上达到国际领先水平；③水下隧道沉管法的应用促进了海底隧道、越江隧道的发展．新建成的上海外环沉管隧道，规模为世界第二、亚洲第一，标志着我国的沉管隧道施工水平达到了世界先进水平．2．2城市地下铁道施工技术方法①明挖法．适用于市郊施工场地开阔，软岩和土体．优点是进度快，工作面大，便于机械和大量劳动力投入；②矿山法（钻爆法）．适用于岩体和坚硬土体．优点是地面干扰小，造价低；③暗挖法（软土）．适用于埋深较浅隧道、冻结、注浆、深层搅拌桩加固地基，小断面短距离．优点是地面干扰小，造价低，机械化程度低；④盾构和顶管法．适用于城市软土地层、深埋隧道．优点是地面影响小，机械化程度高，安全，工人劳动强度低，进度快；⑤沉管法．适用于跨越江河湖海，软地基．优点是造价低、速度快；⑥凿岩机法．适用于坚硬岩石地质，其优点是速度快、机械化程度高、安全、地面无干扰．2．3城市地下铁道施工技术发展前景城市地下铁道施工技术是今后我国主要发展的方向，要因地制宜选择隧道和车站的施工方法，达到缩短工期，节约投资，事半功倍的效果．应着眼于开发适合我国国情21世纪的新的施工方法、施工设备和施工工艺，这将加快我国地铁工程的建设速度．立足地铁交通设备国产化，安装施工管理的科学化，实现地铁工程建设的持续发展．3结语目前，地下工程仍具有投入高、劳动强度大、施工环境恶劣，甚至是带有危险、技术难度大而整体技术水平相对较低的特点，而城市地下铁道施工技术正向着长、大、高（高水平的设计与施工技术）、深、难和现代化的方向发展．19世纪是“桥”的世纪，20世纪是“高层建筑”的世纪，科学家预言，21世纪是“地下空间”的世纪，到本世纪末将有1/3的人口穴居地下．城市建设“向地下索取空间”是城市可持续发展的必由之路．对每一个地下工程工作者来说，学习和掌握现代的地下工程施工技术，对提高施工速度和质量，保证施工安全，提高经济效益都是十分重要的．参考文献［1］张庆贺，朱忠隆．21世纪地铁施工技术展望［J］．施工技术，1999，28（1）：9－10．［2］韩选江．应用在地下工程施工中的新技术（Ⅰ）［J］．南京建筑工程学院学报，2002（3）：54－61．［3］李建锋．现代土木工程施工技术［M］．北京：中国电力出版社，2008：30－48．［4］韩选江．应用在地下工程施工中的新技术（Ⅱ）［J］．南京建筑工程学院学报，2002（4）：67－74．［5］林波，石健，白杨．地下工程施工方法与展望［J］．北方交通，2010（8）：62－64．［6］晏成明，曹国金．地下工程施工技术方法现状及发展［J］．电力勘测，2002（4）：44－47．［7］刘国琦，杜文库．我国地铁施工技术的发展展望［J］．施工技术，1997，28（7）：480－483．。

一、灌注桩后注浆技术1.主要技术内容灌注桩后注浆是指在灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧处的注浆阀注入水泥浆。

注浆目的一是通过桩底和桩侧后注浆加固桩底沉渣（虚土）和桩身泥皮，二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗颗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用，从而增大桩侧阻力和桩端阻力，提高单桩承载力，减少桩基沉降。

在优化注浆工艺参数的前提下，可使单桩承载力提高40%～120%，粗粒土增幅高于细粒土，桩侧、桩底复式注浆高于桩底注浆；桩基沉降减小30%左右。

可利用预埋于桩身的后注浆钢导管进行桩身完整性超声检测，注浆用钢导管可取代等承载力桩身纵向钢筋。

2.技术指标根据地层性状、桩长、承载力增幅和桩的使用功能（抗压、抗拔）等因素，灌注桩后注浆可采用桩底注浆、桩侧注浆、桩侧桩底复式注浆等形式。

主要技术指标为：（1）浆液水灰比：地下水位以下0.45～0.65，地下水位以上0.7～0.9。

（2）最大注浆压力：软土层4～8MPa，风化岩10～16MPa。

（3）单桩注浆水泥量：G c=a p d+a s nd，式中桩端注浆量经验系数a p=1.5～1.8,桩侧注浆量经验系数a s=0.5～0.7，n为桩侧注浆断面数，d为桩径（m）。

（4）注浆流量不宜超过75L／min。

实际工程中，以上参数应根据土的类别、饱和度及桩的尺寸、承载力增幅等因素适当调整，并通过现场试注浆和试桩试验最终确定。

设计施工可依据现行《建筑桩基技术规范》JGJ94进行。

3.适用范围灌注桩后注浆技术适用于除沉管灌注桩外的各类泥浆护壁和干作业的钻、挖、冲孔灌注桩。

4.已应用的典型工程北京首都国际机场T3航站楼。

目前该技术应用于北京、上海、天津、福州、汕头、武汉、宜春、杭州、济南、廊坊、龙海、西宁、西安、德州等地数百项高层、超高层建筑桩基工程中，经济效益显著。

二、长螺旋钻孔压灌桩技术1.主要技术内容长螺旋钻孔压灌桩技术是采用长螺旋钻机钻孔至设计标高，利用混凝土泵将混凝土从钻头底压出，边压灌混凝土边提升钻头直至成桩，然后利用专门振动装置将钢筋笼一次插入混凝土桩体，形成钢筋混凝土灌注桩。