城市地下工程施工新技術(shù)的發(fā)展論文
一、地下工程主要施工新技術(shù)
1．1基坑開(kāi)挖技術(shù)
基坑開(kāi)挖技術(shù)也被稱(chēng)之為明挖法，該技術(shù)適用于地質(zhì)條件良好且地面比較平坦開(kāi)闊的地段，其主要流程為:首先鏟除隧道部位的全部巖體，然后將鏟除后的隧道進(jìn)行清理，清理完畢后在隧道內部進(jìn)行洞門(mén)和洞身的修建，最后進(jìn)行回填。該技術(shù)施工操作簡(jiǎn)單、施工周期相對較短、經(jīng)濟性和安全性較高，基于此，該技術(shù)在城市地下工程發(fā)展初期一度被置于首選位置。然而基坑開(kāi)挖技術(shù)也具有一定的缺陷，如在施工過(guò)程中會(huì )對周?chē)沫h(huán)境產(chǎn)生較大的影響等。在地下工程實(shí)踐中，如出現大量的深基坑工程，一般首選基坑開(kāi)挖技術(shù)，因其應用比較廣泛，逐漸發(fā)展成為多種類(lèi)的基坑圍護開(kāi)挖技術(shù)。隨著(zhù)基坑工程的規劃施工與建筑物設施的距離越來(lái)越靠近，并且基坑的深度不斷增加，同時(shí)基坑工程涉及的范圍和規模逐漸加大，該技術(shù)被大力開(kāi)發(fā)，逐漸發(fā)展成熟，并達到國際先進(jìn)水平。
1．2沉箱鑿井技術(shù)
沉箱鑿井技術(shù)又被稱(chēng)為沉井法，在地下工程實(shí)踐中，如需要在穩定性差的含水地層中建造豎井，一般會(huì )運用此技術(shù)。該技術(shù)的主要流程為:在掘進(jìn)豎井之前，制作一段特殊的井筒固定在主井筒的下端，在該特殊井筒的下端固定刃腳，然后利用主井筒的自身重力開(kāi)始掘進(jìn)豎井，在必要的情況下需要借助外力，增加主井筒的下沉力度和速度，最后將井筒內的巖石挖掘出來(lái)，并將井筒清理干凈。該技術(shù)操作相對簡(jiǎn)單，在整個(gè)施工過(guò)程中運用到的設備較容易操作，占地面積小且挖土量少，總體造價(jià)比較低，基于這些優(yōu)點(diǎn)，沉箱鑿井技術(shù)被廣泛應用于地下倉庫、取水構筑物、橋梁墩臺基礎的施工中，隨著(zhù)該技術(shù)的不斷發(fā)展與改進(jìn)，沉箱鑿井因其具有內部空間被廣泛用于地下構筑物的維護結構中。該技術(shù)存在一定的缺點(diǎn)，主要缺點(diǎn)是施工周期長(cháng)，施工中包含的環(huán)節和工序比較復雜，而且，井筒下沉的速度和偏斜角度最難控制，成為沉箱鑿井技術(shù)中最大的難題，因此，一般情況下，井筒的下沉深度不超過(guò)100m。
1．3逆作法施工技術(shù)
逆作法施工技術(shù)主要在于開(kāi)挖并構建地下結構體系，將地下結構本身作為支撐體系，同時(shí)又作為擋墻，開(kāi)挖的順序是由上往下。該技術(shù)是先開(kāi)挖后支擋，引起施工順序與傳統的先支擋后開(kāi)挖的順序相反，因此被稱(chēng)之為逆作法。逆作法施工技術(shù)的原理是將結構的本體作為支撐結構，由于其支撐的剛度比較大，所以在很大程度上將支護結構整體的變形幾率降低。該技術(shù)的應用范圍較廣，對于深度較大的地下工程，如超過(guò)2層以上深度的工程，一般該技術(shù)可以有效達到工程施工要求，該技術(shù)同樣適用于地下空間形狀復雜、周邊環(huán)境苛刻、作業(yè)空間較小的情況。逆作法施工技術(shù)的應用需要在施工前設置立柱樁，除此之外，在混凝土澆筑的每一個(gè)階段都需要進(jìn)行分澆和后澆工序，這給施工的整體造價(jià)帶來(lái)了壓力，同時(shí)給施工的.交接處帶來(lái)了困難。
1．4頂管法施工技術(shù)
頂管法的操作主要借助千斤頂等類(lèi)似具有頂進(jìn)工程的機械設備，該技術(shù)需要承壓壁做支撐，一般以頂管工作井作為承壓壁的選擇對象，一邊進(jìn)行土體的開(kāi)挖工序，同時(shí)將預制好的地下管道向前推進(jìn)，推進(jìn)需要按照設計的路線(xiàn)并以分節的形式進(jìn)行。在地下工程施工中，如需要地下管道或者隧道穿越建筑物、鐵路、河流等障礙物，一般采用該技術(shù)，該技術(shù)屬于暗挖式的一種施工技術(shù)。因該技術(shù)的地面作業(yè)工序較少，同時(shí)對周遭環(huán)境的影響小，不受季節和溫度等影響，除此之外，該技術(shù)的施工過(guò)程中不影響水面航道和地面的交通，是一種比較獨立的技術(shù)。該技術(shù)的缺陷是在施工過(guò)程中需要注意接縫的防水處理，同時(shí)需要對地表沉降進(jìn)行嚴格的控制，這些問(wèn)題增加了施工的工序，也為施工的造價(jià)帶來(lái)了不小的負擔和壓力。
1．5盾構法施工技術(shù)
盾構法施工技術(shù)需要應用到盾構機，因此而得名，在盾構機掘進(jìn)隧道的同時(shí)需要對圍巖及開(kāi)挖面進(jìn)行控制，以使其穩定不發(fā)生坍塌現象，然后需要在盾構機內利用管片的拼接構成襯砌，隨后在管壁內注入漿液，以避免圍巖發(fā)生振動(dòng)。因該技術(shù)開(kāi)挖的隧洞的形狀比較準確，施工的機械化程度較高，同時(shí)整個(gè)施工過(guò)程對地面的影響較小，被廣泛應用于地層不穩和富含地下水的地層中，并不會(huì )引起地層的塌陷或者斷裂。而其缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，主要在于:總體施工工藝比較復雜，且需要盾構機的運用、準備階段時(shí)間較長(cháng)且耗費成本較高，除此之外，在地層條件變化而不能準確判斷時(shí)，該技術(shù)的實(shí)施具有一定的風(fēng)險性。
二、城市地鐵施工技術(shù)的應用于發(fā)展
2．1城市地鐵施工技術(shù)的發(fā)展
地鐵發(fā)展初期主要應用淺埋暗挖法，近些年，城市地鐵不斷創(chuàng )新施工技術(shù)，當前在城市地鐵工程中，主要運用的施工技術(shù)方法有:(1)鉆爆法。對于地鐵施工遇到地層土體比較堅硬的地段，鉆爆法運用的比較多，其優(yōu)點(diǎn)在于施工成本低，對地面影響比較小;(2)明挖法。類(lèi)似城市郊區場(chǎng)地比較開(kāi)闊且土層較軟的地段，地鐵施工技術(shù)首選明挖法，該方法適合大量勞動(dòng)力和大型機械投入的施工，有點(diǎn)在于工作平面大，施工進(jìn)度較快。(3)頂管法和盾構法。如果在地鐵修建的過(guò)程中，需要跨越富含地下水的地層或者軟地基地段，頂管法和盾構法運用比較普遍，該方法的優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，工程造價(jià)低。
2．2城市地鐵施工技術(shù)的發(fā)展前景
城市地鐵工程是今后我國城市交通的主要發(fā)展方向，目前一些二線(xiàn)城市已經(jīng)開(kāi)始地鐵的修建，在不久的將來(lái)，地鐵工程必將普及大多數包括中小型的城市。地鐵工程的施工技術(shù)必然會(huì )跟隨社會(huì )經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的腳步，最終達到降低施工造價(jià)、縮短工期、提高工程質(zhì)量的效果，地鐵施工技術(shù)的開(kāi)發(fā)要適合當前我國國情及科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢，以促進(jìn)我國地鐵交通事業(yè)的可持續發(fā)展。
三、結束語(yǔ)
隨著(zhù)城市化進(jìn)程的加快，城市人口越來(lái)越密集，地下工程獲得了良好的發(fā)展空間，對城市地下工程施工新技術(shù)及其發(fā)展的研究是促進(jìn)我國城市地下工程可持續發(fā)展的有效途徑。
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