Ⅰ 地鐵必須繞過地面高層建築嗎
布置地鐵的路線一般是城市規劃院先進行規劃和公式,然後探點取樣分析決定線路走線。
分析定型後招標開工建設。
一般地面有高層建築會刻意錯開的。
地鐵施工對海平面低對較高層建築並無影響,高層建築的的板式基礎都在地下一定的深度中,具體要看當地的地質情況,它們都是建在岩石上的,故不受水的影響。像在山區地基有時就很淺也就幾米,因為幾米就是岩石,板基就直接放在上面,也無需打樁。
附加的:城市地下岩土工程存在許多需要解決的特殊問題。主要是:
(1)淺埋、超淺埋暗挖施工技術。城市地下工程的埋深,不僅直接影響工程造價,而且關繫到工程使用方便與否,因此,城市地下工程一般埋深較淺。在淺埋、特別是超淺埋的條件下,地下工程需要穿越建築物和線路、街道,地面保護成為施工技術中的首要問題。
(2)復雜、惡劣環境下的開挖技術。諸如流砂層、膨脹土、高壓縮性軟土淤土、風化破碎岩石、高濃度瓦斯地層、大涌水、硫化氫、岩溶、高應力、地下管線、地面大車流量、大型載重車多、建築物密集等等,都是地下岩土工程施工中的難題。
(3)大斷面隧道開挖、支護技術。主要是地鐵車站及商場、倉庫、廳、室,其跨度尺寸達10 m以上。
(4)開挖影響控制技術。隨著工程埋深的減小,開挖對地面的影響越來越大,在超淺埋條件下,開挖影響的控制與開挖方式、施工工藝、支護方法等眾多因素有關,是地下工程施工中最為復雜的問題。
3 城市地下岩土工程的開挖技術及其適應條件
我國城市地下工程建設起步較晚,隨著人防、地鐵、地下商場、倉庫、影劇院等大量工程的建設,特別是近年來的工程實踐,城市地下空間開挖技術得到了長足發展和提高。我國城市地下隧道及井孔工程先後採用了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沉管法、凍結法及注漿法等,這些技術有的已達到國際先進水平。
3.1 明挖法
明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點,城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境的影響較大。
明挖法的關鍵工序是:降低地下水位,邊坡支護,土方開挖,結構施工及防水工程等。其中邊坡支護是確保安全施工的關鍵技術。主要有:
(1)放坡開挖技術。適用於地面開闊和地下地質條件較好的情況。基坑應自上而下分層、分段依次開挖,隨挖隨刷邊坡,必要時採用水泥粘土護坡。
(2)型鋼支護技術。一般使用單排工字鋼或鋼板樁,基坑較深時可採用雙排樁,由拉桿或連梁連結共同受力,也可採用多層鋼橫撐支護或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護結構。
(3)連續牆支護技術。一般採用鋼絲繩和液壓抓鬥成槽,也可採用多頭鑽和切削輪式設備成槽。連續牆不僅能承受較大載荷,同時具有隔水效果,適用於軟土和鬆散含水地層。
(4)混凝土灌注樁支護技術。一般有人工挖孔或機械鑽孔兩種方式。鑽孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成樁。支護可採用雙排樁加混凝土連梁,還可用樁加橫撐或錨桿形成受力體系。
(5)土釘牆支護技術。在原位土體中用機械鑽孔或洛陽鏟人工成孔,加入較密間距排列的鋼筋或鋼管,外注水泥砂漿或注漿,並噴射混凝土,使土體、鋼筋、噴射混凝土板面結合成土釘支護體系。
(6)錨桿(索)支護技術。在孔內放入鋼筋或鋼索後注漿,達到強度後與樁牆進行拉錨,並加預應力錨固後共同受力,適用於高邊坡及受載大的場所。
(7)混凝土和鋼結構支撐支護方法。依據設計計算在不同開挖位置上灌注混凝土內支撐體系和安裝鋼結構內支撐體系,與灌注樁或連續牆形成一個框架支護體系,承受側向土壓力,內支撐體系在做結構時要拆除。適用於高層建築物密集區和軟弱淤泥地層。
3.2 暗挖法
適用於城市中不能採用明挖法施工的地方,亦適用於鬆散層及含水鬆散層地層。
Ⅱ 現急需求範文一篇,論文題目是《建築防水材料的最新進展與工程應用》
城市地下岩土工程是岩土工程的一部分,是城市可持續發展,特別是我國大城市可持續發展所面臨的諸多問題之一,更是擺在岩石力學工作者面前的新課題和新任務。
1 城市地下岩土工程是新世紀城市建設的重要環節
隨著國民經濟的高速發展,我國城市化水平正在快速提高,從1990年的18.96%提高到1997年末的28.9%。城市化水平的提高標志著城市工程建設的飛速發展。但是,我國城市建設基本上沿用「攤大餅」的粗放發展模式,給國民經濟帶來不應有的損失。主要是:
(1)城市范圍無限制地外延擴展,耕地損失嚴重。據衛星遙感資料判斷和測算,1986~1996年間,全國31個特大城市城區實際佔地規模擴大50.2%,有的城市佔地成倍增長。另據預測,至2010年,我國城市總數將從1996年的640座增加到1 000座,其結果是佔用了大量耕地。到下世紀中葉,我國城市化水平將提高到65%左右,這意味著城市人口將比1990年增加7億多人,按每個城市人口用地100 m2計,將佔用耕地1億多畝。土地問題是我國可持續發展的關鍵,城市人口急劇增長與地域規模的限制已成為城市發展的突出矛盾,城市 發展非走節約土地的集約化發展模式不可。
(2)城市人口密度大,形成了所謂的「城市綜合症」。首先表現在城市交通阻塞,行車速度緩慢。例如北京市幹道的平均車速比10年前降低50%以上,且正以年遞減2 km/h的速度持續下降。上海、北京每公里道路的汽車擁有量相應為506輛與345輛,為發達國家大城市相應擁有量的1倍及至數倍。其次是,由於城市基礎設施落後於城市面積的擴展和城市人口的增長,造成城市環境的惡化。當前我國城市環境形勢日趨嚴重,大氣污染日趨加劇,全國500多座城市大氣質量達到一級標準的不到1%,酸雨面積超過國土面積的40%,重慶等城市尤為嚴重;城市污水80%未經處理排入江河;城市地下水受到污染;垃圾圍城現象普遍;雜訊污染普遍超標,建築空間擁擠,城市綠地減少,生態惡化。
(3)城市總體抗災抗毀能力偏低。在城市總體規劃中,除防洪、防空外,目前尚缺少綜合防災的內容,城市基礎設施的防災措施處於空白。為了克服這方面的弊端,解決城市人口、環境、資源三大危機,醫治「城市綜合症」,實施城市可持續發展,世界發達國家都在把地下空間作為新的國土資源,開發利用城市地下空間,成為越來越受到重視的城市建設指導方針和發展方向。
城市功能空間能轉入和宜轉入地下的領域是很廣闊的,包括商業、交通、部分市政設施、文化娛樂休閑、部分工業生產、倉儲、防災(避難)和救災空間等。充分利用地下空間是城市立體化開發的最重要組成部分。它可以達到擴大空間容量、提高開發集約度、消除步車混雜、交通順暢、商業更加繁榮,地面綠地增加,環境優美開敞,購物與休閑,娛樂相互交融的多功能效果,與向城市上空發展的模式相比,是一種更為合理的發展模式。
向地下要土地、要空間已成為城市建設發展的必然趨勢,顯示了無比的優越性。我國及國外大城市的地下商業城(街)、地下車庫、地下影劇院、地下鐵道、地下人防系統,是眾所周知的城市地下工程。有的國家已開始實施和計劃採用地下污水收集和處理設施、地下垃圾處理廠、地下超導磁直接儲存電能、地下供熱供冷系統、地下多功能公用隧道(共同溝)以及具有抗災功能的地下空間系統。它們是未來城市建設的發展方向。
2 城市地下岩土工程的特點及難點
眾所周知,地下岩土工程是一個具有悠久歷史的領域。可以說自有人類以來就有岩土工程,特別是進入工業社會以後岩土工程處處存在,但是城市岩土工程,除了傳統的地面房層工程外,地下岩土工程卻是隨著現代城市的興起而發展的。經過最近幾十年的實踐,無論從設計、施工、設備和工藝,還是理論、技術和經驗,都已達到相當高的水平,特別是深埋地下岩石工程,更是達到了較成熟的程度。
但是,城市地下岩土工程卻具有與一般岩土工程不同的特點,主要是:多數埋深較淺。地面建築、交通設施密集,地下管線多,開挖造成的影響大,地質條件復雜,多以土體為主,常有膨脹土、沙層、地下水,尤其是沿海沿江城市,淤土、軟土的開挖難度更大。因此,城市地下岩土工程存在許多需要解決的特殊問題。主要是:
(1)淺埋、超淺埋暗挖施工技術。城市地下工程的埋深,不僅直接影響工程造價,而且關繫到工程使用方便與否,因此,城市地下工程一般埋深較淺。在淺埋、特別是超淺埋的條件下,地下工程需要穿越建築物和線路、街道,地面保護成為施工技術中的首要問題。
(2)復雜、惡劣環境下的開挖技術。諸如流砂層、膨脹土、高壓縮性軟土淤土、風化破碎岩石、高濃度瓦斯地層、大涌水、硫化氫、岩溶、高應力、地下管線、地面大車流量、大型載重車多、建築物密集等等,都是地下岩土工程施工中的難題。
(3)大斷面隧道開挖、支護技術。主要是地鐵車站及商場、倉庫、廳、室,其跨度尺寸達10 m以上。
(4)開挖影響控制技術。隨著工程埋深的減小,開挖對地面的影響越來越大,在超淺埋條件下,開挖影響的控制與開挖方式、施工工藝、支護方法等眾多因素有關,是地下工程施工中最為復雜的問題。
3 城市地下岩土工程的開挖技術及其適應條件
我國城市地下工程建設起步較晚,隨著人防、地鐵、地下商場、倉庫、影劇院等大量工程的建設,特別是近年來的工程實踐,城市地下空間開挖技術得到了長足發展和提高。我國城市地下隧道及井孔工程先後採用了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沉管法、凍結法及注漿法等,這些技術有的已達到國際先進水平。
3.1 明挖法
明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點,城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境的影響較大。
明挖法的關鍵工序是:降低地下水位,邊坡支護,土方開挖,結構施工及防水工程等。其中邊坡支護是確保安全施工的關鍵技術。主要有:
(1)放坡開挖技術。適用於地面開闊和地下地質條件較好的情況。基坑應自上而下分層、分段依次開挖,隨挖隨刷邊坡,必要時採用水泥粘土護坡。
(2)型鋼支護技術。一般使用單排工字鋼或鋼板樁,基坑較深時可採用雙排樁,由拉桿或連梁連結共同受力,也可採用多層鋼橫撐支護或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護結構。
(3)連續牆支護技術。一般採用鋼絲繩和液壓抓鬥成槽,也可採用多頭鑽和切削輪式設備成槽。連續牆不僅能承受較大載荷,同時具有隔水效果,適用於軟土和鬆散含水地層。
(4)混凝土灌注樁支護技術。一般有人工挖孔或機械鑽孔兩種方式。鑽孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成樁。支護可採用雙排樁加混凝土連梁,還可用樁加橫撐或錨桿形成受力體系。
(5)土釘牆支護技術。在原位土體中用機械鑽孔或洛陽鏟人工成孔,加入較密間距排列的鋼筋或鋼管,外注水泥砂漿或注漿,並噴射混凝土,使土體、鋼筋、噴射混凝土板面結合成土釘支護體系。
(6)錨桿(索)支護技術。在孔內放入鋼筋或鋼索後注漿,達到強度後與樁牆進行拉錨,並加預應力錨固後共同受力,適用於高邊坡及受載大的場所。
(7)混凝土和鋼結構支撐支護方法。依據設計計算在不同開挖位置上灌注混凝土內支撐體系和安裝鋼結構內支撐體系,與灌注樁或連續牆形成一個框架支護體系,承受側向土壓力,內支撐體系在做結構時要拆除。適用於高層建築物密集區和軟弱淤泥地層。
3.2 暗挖法
適用於城市中不能採用明挖法施工的地方,亦適用於鬆散層及含水鬆散層地層。
一般應按照「新奧法」原理設計和施工,採用較強的初期支護,先注漿後開挖的方法。施工原則是:「管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測」。一般用30~50 mm鋼管超前棚頂導管,然後注入水泥或化學漿,形成「結石體」,以增強圍岩自穩能力。每次開挖進尺0.75 m左右,先進行環狀開挖,留核心土,預噴5~8 cm混凝土,架拱架和鋼筋網,再噴25~30 cm混凝土,形成初期支護,做防水層後再做二次襯砌。
暗挖法有單拱單跨和多拱多跨暗挖施工技術。北京地鐵西單車站為多拱多跨。也有三連拱、四連拱、五連拱地鐵車站、公路隧道和地下商場。北京天外天地下商場為五連拱結構。還有平直牆暗挖施工技術。國際上傳統的暗挖法其頂部都是拱形結構,我國創造出平頂直牆超淺埋暗挖施工技術,如北京長安街過街道。
在岩石中進行暗挖施工時,一般採用鑽爆法。為了保護圍岩的自承能力,普遍採用光面爆破技術。為了減少對地面的振動影響,還採用微差爆破及合理設計爆破參數等減振技術。
3.3 蓋挖法
指的是邊坡支護為連續牆、混凝土灌注樁,其上為蓋板所構成的框架結構,並在其保護下開挖及結構施工的方法。它具有快速、經濟、安全的優點,是較明挖法對環境影響少,較暗挖法成本低的一種方法。適於市區高層建築密集區。
蓋挖法可分為由淺而深地逐層開挖、逐層做結構的蓋挖逆作法以及依次開挖至底後再做結構的正作法兩種。前者適用於地質條件復雜、開挖斷面大的情況,後者反之。
3.4 盾構法
指的是全斷面推動園筒狀鋼盾構進行開挖的方法。施工方法有人工、半機械及全機械化多種。盾構由液壓千斤頂推進。用盾構法能完成直徑幾十厘米至十多米尺寸的隧道,以及雙聯、三聯和四聯盾構的大型工程。它適於穩定和不穩定鬆散含水地層。
從施工技術上看,盾構法有泥水盾構法、土壓平衡法(可控制地面沉降)、開敞式機械化盾構、氣壓盾構、插刀盾構及混合盾構等多種。在岩石地層中,也可採用隧道掘進機(岩石盾構)。
此外,國內外還開發了稱為「地老鼠」的非開挖技術,包括導向鑽進、定向鑽進、沖擊矛、夯管、水平頂管及螺旋鑽等。我國首都機場跑道下採用這種方法完成一次頂進
Ⅲ 地鐵隧道對地面建築有影響嗎
海平面低對較高層建築並無影響,高層建築的的板式基礎都在地下一定的深度中,具體要看當地的地質情況,它們都是建在岩石上的,故不受水的影響。像在山區地基有時就很淺也就幾米,因為幾米就是岩石,板基就直接放在上面,也無需打樁。
附加的:城市地下岩土工程存在許多需要解決的特殊問題。主要是:
(1)淺埋、超淺埋暗挖施工技術。城市地下工程的埋深,不僅直接影響工程造價,而且關繫到工程使用方便與否,因此,城市地下工程一般埋深較淺。在淺埋、特別是超淺埋的條件下,地下工程需要穿越建築物和線路、街道,地面保護成為施工技術中的首要問題。
(2)復雜、惡劣環境下的開挖技術。諸如流砂層、膨脹土、高壓縮性軟土淤土、風化破碎岩石、高濃度瓦斯地層、大涌水、硫化氫、岩溶、高應力、地下管線、地面大車流量、大型載重車多、建築物密集等等,都是地下岩土工程施工中的難題。
(3)大斷面隧道開挖、支護技術。主要是地鐵車站及商場、倉庫、廳、室,其跨度尺寸達10 m以上。
(4)開挖影響控制技術。隨著工程埋深的減小,開挖對地面的影響越來越大,在超淺埋條件下,開挖影響的控制與開挖方式、施工工藝、支護方法等眾多因素有關,是地下工程施工中最為復雜的問題。
3 城市地下岩土工程的開挖技術及其適應條件
我國城市地下工程建設起步較晚,隨著人防、地鐵、地下商場、倉庫、影劇院等大量工程的建設,特別是近年來的工程實踐,城市地下空間開挖技術得到了長足發展和提高。我國城市地下隧道及井孔工程先後採用了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沉管法、凍結法及注漿法等,這些技術有的已達到國際先進水平。
3.1 明挖法
明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點,城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境的影響較大。
明挖法的關鍵工序是:降低地下水位,邊坡支護,土方開挖,結構施工及防水工程等。其中邊坡支護是確保安全施工的關鍵技術。主要有:
(1)放坡開挖技術。適用於地面開闊和地下地質條件較好的情況。基坑應自上而下分層、分段依次開挖,隨挖隨刷邊坡,必要時採用水泥粘土護坡。
(2)型鋼支護技術。一般使用單排工字鋼或鋼板樁,基坑較深時可採用雙排樁,由拉桿或連梁連結共同受力,也可採用多層鋼橫撐支護或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護結構。
(3)連續牆支護技術。一般採用鋼絲繩和液壓抓鬥成槽,也可採用多頭鑽和切削輪式設備成槽。連續牆不僅能承受較大載荷,同時具有隔水效果,適用於軟土和鬆散含水地層。
(4)混凝土灌注樁支護技術。一般有人工挖孔或機械鑽孔兩種方式。鑽孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成樁。支護可採用雙排樁加混凝土連梁,還可用樁加橫撐或錨桿形成受力體系。
(5)土釘牆支護技術。在原位土體中用機械鑽孔或洛陽鏟人工成孔,加入較密間距排列的鋼筋或鋼管,外注水泥砂漿或注漿,並噴射混凝土,使土體、鋼筋、噴射混凝土板面結合成土釘支護體系。
(6)錨桿(索)支護技術。在孔內放入鋼筋或鋼索後注漿,達到強度後與樁牆進行拉錨,並加預應力錨固後共同受力,適用於高邊坡及受載大的場所。
(7)混凝土和鋼結構支撐支護方法。依據設計計算在不同開挖位置上灌注混凝土內支撐體系和安裝鋼結構內支撐體系,與灌注樁或連續牆形成一個框架支護體系,承受側向土壓力,內支撐體系在做結構時要拆除。適用於高層建築物密集區和軟弱淤泥地層。
3.2 暗挖法
適用於城市中不能採用明挖法施工的地方,亦適用於鬆散層及含水鬆散層地層。
Ⅳ 地鐵發出軌道聲對地面建築影響
海平面低對較高層建築並無影響,高層建築的的板式基礎都在地下一定的深度中,具體要看當地的地質情況,它們都是建在岩石上的,故不受水的影響。像在山區地基有時就很淺也就幾米,因為幾米就是岩石,板基就直接放在上面,也無需打樁。 附加的:城市地下岩土工程存在許多需要解決的特殊問題。主要是: (一)淺埋、超淺埋暗挖施工技術。城市地下工程的埋深,不僅直接影響工程造價,而且關繫到工程使用方便與否,因此,城市地下工程一般埋深較淺。在淺埋、特別是超淺埋的條件下,地下工程需要穿越建築物和線路、街道,地面保護成為施工技術中的首要問題。 (二)復雜、惡劣環境下的開挖技術。諸如流砂層、膨脹土、高壓縮性軟土淤土、風化破碎岩石、高濃度瓦斯地層、大涌水、硫化氫、岩溶、高應力、地下管線、地面大車流量、大型載重車多、建築物密集等等,都是地下岩土工程施工中的難題。 (三)大斷面隧道開挖、支護技術。主要是地鐵車站及商場、倉庫、廳、室,其跨度尺寸達一0 m以上。 (四)開挖影響控制技術。隨著工程埋深的減小,開挖對地面的影響越來越大,在超淺埋條件下,開挖影響的控制與開挖方式、施工工藝、支護方法等眾多因素有關,是地下工程施工中最為復雜的問題。 三 城市地下岩土工程的開挖技術及其適應條件 我國城市地下工程建設起步較晚,隨著人防、地鐵、地下商場、倉庫、影劇院等大量工程的建設,特別是近年來的工程實踐,城市地下空間開挖技術得到了長足發展和提高。我國城市地下隧道及井孔工程先後採用了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沉管法、凍結法及注漿法等,這些技術有的已達到國際先進水平。 三.一 明挖法 明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點,城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境的影響較大。 明挖法的關鍵工序是:降低地下水位,邊坡支護,土方開挖,結構施工及防水工程等。其中邊坡支護是確保安全施工的關鍵技術。主要有: (一)放坡開挖技術。適用於地面開闊和地下地質條件較好的情況。基坑應自上而下分層、分段依次開挖,隨挖隨刷邊坡,必要時採用水泥粘土護坡。 (二)型鋼支護技術。一般使用單排工字鋼或鋼板樁,基坑較深時可採用雙排樁,由拉桿或連梁連結共同受力,也可採用多層鋼橫撐支護或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護結構。 (三)連續牆支護技術。一般採用鋼絲繩和液壓抓鬥成槽,也可採用多頭鑽和切削輪式設備成槽。連續牆不僅能承受較大載荷,同時具有隔水效果,適用於軟土和鬆散含水地層。 (四)混凝土灌注樁支護技術。一般有人工挖孔或機械鑽孔兩種方式。鑽孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成樁。支護可採用雙排樁加混凝土連梁,還可用樁加橫撐或錨桿形成受力體系。 (5)土釘牆支護技術。在原位土體中用機械鑽孔或洛陽鏟人工成孔,加入較密間距排列的鋼筋或鋼管,外注水泥砂漿或注漿,並噴射混凝土,使土體、鋼筋、噴射混凝土板面結合成土釘支護體系。 (陸)錨桿(索)支護技術。在孔內放入鋼筋或鋼索後注漿,達到強度後與樁牆進行拉錨,並加預應力錨固後共同受力,適用於高邊坡及受載大的場所。 (漆)混凝土和鋼結構支撐支護方法。依據設計計算在不同開挖位置上灌注混凝土內支撐體系和安裝鋼結構內支撐體系,與灌注樁或連續牆形成一個框架支護體系,承受側向土壓力,內支撐體系在做結構時要拆除。適用於高層建築物密集區和軟弱淤泥地層。 三.二 暗挖法 適用於城市中不能採用明挖法施工的地方,亦適用於鬆散層及含水鬆散層地層。 PS:各國地鐵深度不同,最深的是朝鮮平壤的地鐵,有百米以上深度,可能主要是為備戰。 修建地鐵,是要考慮避開摩天高樓的基礎的,對一般的樓房影響不大
Ⅳ 誰和我說說如何建造地下城市
城市地下岩土工程是岩土工程的一部分,是城市可持續發展,特別是我國大城市可持續發展所面臨的諸多問題之一,更是擺在岩石力學工作者面前的新課題和新任務。
1 城市地下岩土工程是新世紀城市建設的重要環節
隨著國民經濟的高速發展,我國城市化水平正在快速提高,從1990年的18.96%提高到1997年末的28.9%。城市化水平的提高標志著城市工程建設的飛速發展。但是,我國城市建設基本上沿用「攤大餅」的粗放發展模式,給國民經濟帶來不應有的損失。主要是:
(1)城市范圍無限制地外延擴展,耕地損失嚴重。據衛星遙感資料判斷和測算,1986~1996年間,全國31個特大城市城區實際佔地規模擴大50.2%,有的城市佔地成倍增長。另據預測,至2010年,我國城市總數將從1996年的640座增加到1 000座,其結果是佔用了大量耕地。到下世紀中葉,我國城市化水平將提高到65%左右,這意味著城市人口將比1990年增加7億多人,按每個城市人口用地100 m2計,將佔用耕地1億多畝。土地問題是我國可持續發展的關鍵,城市人口急劇增長與地域規模的限制已成為城市發展的突出矛盾,城市 發展非走節約土地的集約化發展模式不可。
(2)城市人口密度大,形成了所謂的「城市綜合症」。首先表現在城市交通阻塞,行車速度緩慢。例如北京市幹道的平均車速比10年前降低50%以上,且正以年遞減2 km/h的速度持續下降。上海、北京每公里道路的汽車擁有量相應為506輛與345輛,為發達國家大城市相應擁有量的1倍及至數倍。其次是,由於城市基礎設施落後於城市面積的擴展和城市人口的增長,造成城市環境的惡化。當前我國城市環境形勢日趨嚴重,大氣污染日趨加劇,全國500多座城市大氣質量達到一級標準的不到1%,酸雨面積超過國土面積的40%,重慶等城市尤為嚴重;城市污水80%未經處理排入江河;城市地下水受到污染;垃圾圍城現象普遍;雜訊污染普遍超標,建築空間擁擠,城市綠地減少,生態惡化。
(3)城市總體抗災抗毀能力偏低。在城市總體規劃中,除防洪、防空外,目前尚缺少綜合防災的內容,城市基礎設施的防災措施處於空白。為了克服這方面的弊端,解決城市人口、環境、資源三大危機,醫治「城市綜合症」,實施城市可持續發展,世界發達國家都在把地下空間作為新的國土資源,開發利用城市地下空間,成為越來越受到重視的城市建設指導方針和發展方向。
城市功能空間能轉入和宜轉入地下的領域是很廣闊的,包括商業、交通、部分市政設施、文化娛樂休閑、部分工業生產、倉儲、防災(避難)和救災空間等。充分利用地下空間是城市立體化開發的最重要組成部分。它可以達到擴大空間容量、提高開發集約度、消除步車混雜、交通順暢、商業更加繁榮,地面綠地增加,環境優美開敞,購物與休閑,娛樂相互交融的多功能效果,與向城市上空發展的模式相比,是一種更為合理的發展模式。
向地下要土地、要空間已成為城市建設發展的必然趨勢,顯示了無比的優越性。我國及國外大城市的地下商業城(街)、地下車庫、地下影劇院、地下鐵道、地下人防系統,是眾所周知的城市地下工程。有的國家已開始實施和計劃採用地下污水收集和處理設施、地下垃圾處理廠、地下超導磁直接儲存電能、地下供熱供冷系統、地下多功能公用隧道(共同溝)以及具有抗災功能的地下空間系統。它們是未來城市建設的發展方向。
2 城市地下岩土工程的特點及難點
眾所周知,地下岩土工程是一個具有悠久歷史的領域。可以說自有人類以來就有岩土工程,特別是進入工業社會以後岩土工程處處存在,但是城市岩土工程,除了傳統的地面房層工程外,地下岩土工程卻是隨著現代城市的興起而發展的。經過最近幾十年的實踐,無論從設計、施工、設備和工藝,還是理論、技術和經驗,都已達到相當高的水平,特別是深埋地下岩石工程,更是達到了較成熟的程度。
但是,城市地下岩土工程卻具有與一般岩土工程不同的特點,主要是:多數埋深較淺。地面建築、交通設施密集,地下管線多,開挖造成的影響大,地質條件復雜,多以土體為主,常有膨脹土、沙層、地下水,尤其是沿海沿江城市,淤土、軟土的開挖難度更大。因此,城市地下岩土工程存在許多需要解決的特殊問題。主要是:
(1)淺埋、超淺埋暗挖施工技術。城市地下工程的埋深,不僅直接影響工程造價,而且關繫到工程使用方便與否,因此,城市地下工程一般埋深較淺。在淺埋、特別是超淺埋的條件下,地下工程需要穿越建築物和線路、街道,地面保護成為施工技術中的首要問題。
(2)復雜、惡劣環境下的開挖技術。諸如流砂層、膨脹土、高壓縮性軟土淤土、風化破碎岩石、高濃度瓦斯地層、大涌水、硫化氫、岩溶、高應力、地下管線、地面大車流量、大型載重車多、建築物密集等等,都是地下岩土工程施工中的難題。
(3)大斷面隧道開挖、支護技術。主要是地鐵車站及商場、倉庫、廳、室,其跨度尺寸達10 m以上。
(4)開挖影響控制技術。隨著工程埋深的減小,開挖對地面的影響越來越大,在超淺埋條件下,開挖影響的控制與開挖方式、施工工藝、支護方法等眾多因素有關,是地下工程施工中最為復雜的問題。
3 城市地下岩土工程的開挖技術及其適應條件
我國城市地下工程建設起步較晚,隨著人防、地鐵、地下商場、倉庫、影劇院等大量工程的建設,特別是近年來的工程實踐,城市地下空間開挖技術得到了長足發展和提高。我國城市地下隧道及井孔工程先後採用了明挖法市地下岩土工程是岩土工程的一部分,是城市可持續發展,特別是我國大城市可持續發展所面臨的諸多問題之一,更是擺在岩石力學工作者面前的新課題和新任務。
1 城市地下岩土工程是新世紀城市建設的重要環節
隨著國民經濟的高速發展,我國城市化水平正在快速提高,從1990年的18.96%提高到1997年末的28.9%。城市化水平的提高標志著城市工程建設的飛速發展。但是,我國城市建設基本上沿用「攤大餅」的粗放發展模式,給國民經濟帶來不應有的損失。主要是:
(1)城市范圍無限制地外延擴展,耕地損失嚴重。據衛星遙感資料判斷和測算,1986~1996年間,全國31個特大城市城區實際佔地規模擴大50.2%,有的城市佔地成倍增長。另據預測,至2010年,我國城市總數將從1996年的640座增加到1 000座,其結果是佔用了大量耕地。到下世紀中葉,我國城市化水平將提高到65%左右,這意味著城市人口將比1990年增加7億多人,按每個城市人口用地100 m2計,將佔用耕地1億多畝。土地問題是我國可持續發展的關鍵,城市人口急劇增長與地域規模的限制已成為城市發展的突出矛盾,城市 發展非走節約土地的集約化發展模式不可。
(2)城市人口密度大,形成了所謂的「城市綜合症」。首先表現在城市交通阻塞,行車速度緩慢。例如北京市幹道的平均車速比10年前降低50%以上,且正以年遞減2 km/h的速度持續下降。上海、北京每公里道路的汽車擁有量相應為506輛與345輛,為發達國家大城市相應擁有量的1倍及至數倍。其次是,由於城市基礎設施落後於城市面積的擴展和城市人口的增長,造成城市環境的惡化。當前我國城市環境形勢日趨嚴重,大氣污染日趨加劇,全國500多座城市大氣質量達到一級標準的不到1%,酸雨面積超過國土面積的40%,重慶等城市尤為嚴重;城市污水80%未經處理排入江河;城市地下水受到污染;垃圾圍城現象普遍;雜訊污染普遍超標,建築空間擁擠,城市綠地減少,生態惡化。
(3)城市總體抗災抗毀能力偏低。在城市總體規劃中,除防洪、防空外,目前尚缺少綜合防災的內容,城市基礎設施的防災措施處於空白。為了克服這方面的弊端,解決城市人口、環境、資源三大危機,醫治「城市綜合症」,實施城市可持續發展,世界發達國家都在把地下空間作為新的國土資源,開發利用城市地下空間,成為越來越受到重視的城市建設指導方針和發展方向。
城市功能空間能轉入和宜轉入地下的領域是很廣闊的,包括商業、交通、部分市政設施、文化娛樂休閑、部分工業生產、倉儲、防災(避難)和救災空間等。充分利用地下空間是城市立體化開發的最重要組成部分。它可以達到擴大空間容量、提高開發集約度、消除步車混雜、交通順暢、商業更加繁榮,地面綠地增加,環境優美開敞,購物與休閑,娛樂相互交融的多功能效果,與向城市上空發展的模式相比,是一種更為合理的發展模式。
向地下要土地、要空間已成為城市建設發展的必然趨勢,顯示了無比的優越性。我國及國外大城市的地下商業城(街)、地下車庫、地下影劇院、地下鐵道、地下人防系統,是眾所周知的城市地下工程。有的國家已開始實施和計劃採用地下污水收集和處理設施、地下垃圾處理廠、地下超導磁直接儲存電能、地下供熱供冷系統、地下多功能公用隧道(共同溝)以及具有抗災功能的地下空間系統。它們是未來城市建設的發展方向。
2 城市地下岩土工程的特點及難點
眾所周知,地下岩土工程是一個具有悠久歷史的領域。可以說自有人類以來就有岩土工程,特別是進入工業社會以後岩土工程處處存在,但是城市岩土工程,除了傳統的地面房層工程外,地下岩土工程卻是隨著現代城市的興起而發展的。經過最近幾十年的實踐,無論從設計、施工、設備和工藝,還是理論、技術和經驗,都已達到相當高的水平,特別是深埋地下岩石工程,更是達到了較成熟的程度。
但是,城市地下岩土工程卻具有與一般岩土工程不同的特點,主要是:多數埋深較淺。地面建築、交通設施密集,地下管線多,開挖造成的影響大,地質條件復雜,多以土體為主,常有膨脹土、沙層、地下水,尤其是沿海沿江城市,淤土、軟土的開挖難度更大。因此,城市地下岩土工程存在許多需要解決的特殊問題。主要是:
(1)淺埋、超淺埋暗挖施工技術。城市地下工程的埋深,不僅直接影響工程造價,而且關繫到工程使用方便與否,因此,城市地下工程一般埋深較淺。在淺埋、特別是超淺埋的條件下,地下工程需要穿越建築物和線路、街道,地面保護成為施工技術中的首要問題。
(2)復雜、惡劣環境下的開挖技術。諸如流砂層、膨脹土、高壓縮性軟土淤土、風化破碎岩石、高濃度瓦斯地層、大涌水、硫化氫、岩溶、高應力、地下管線、地面大車流量、大型載重車多、建築物密集等等,都是地下岩土工程施工中的難題。
(3)大斷面隧道開挖、支護技術。主要是地鐵車站及商場、倉庫、廳、室,其跨度尺寸達10 m以上。
(4)開挖影響控制技術。隨著工程埋深的減小,開挖對地面的影響越來越大,在超淺埋條件下,開挖影響的控制與開挖方式、施工工藝、支護方法等眾多因素有關,是地下工程施工中最為復雜的問題。
3 城市地下岩土工程的開挖技術及其適應條件
我國城市地下工程建設起步較晚,隨著人防、地鐵、地下商場、倉庫、影劇院等大量工程的建設,特別是近年來的工程實踐,城市地下空間開挖技術得到了長足發展和提高。我國城市地下隧道及井孔工程先後採用了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沉管法、凍結法及注漿法等,這些技術有的已達到國際先進水平。
3.1 明挖法
明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點,城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境的影響較大。
明挖法的關鍵工序是:降低地下水位,邊坡支護,土方開挖,結構施工及防水工程等。其中邊坡支護是確保安全施工的關鍵技術。主要有:
(1)放坡開挖技術。適用於地面開闊和地下地質條件較好的情況。基坑應自上而下分層、分段依次開挖,隨挖隨刷邊坡,必要時採用水泥粘土護坡。
(2)型鋼支護技術。一般使用單排工字鋼或鋼板樁,基坑較深時可採用雙排樁,由拉桿或連梁連結共同受力,也可採用多層鋼橫撐支護或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護結構。
(3)連續牆支護技術。一般採用鋼絲繩和液壓抓鬥成槽,也可採用多頭鑽和切削輪式設備成槽。連續牆不僅能承受較大載荷,同時具有隔水效果,適用於軟土和鬆散含水地層。
(4)混凝土灌注樁支護技術。一般有人工挖孔或機械鑽孔兩種方式。鑽孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成樁。支護可採用雙排樁加混凝土連梁,還可用樁加橫撐或錨桿形成受力體系。
(5)土釘牆支護技術。在原位土體中用機械鑽孔或洛陽鏟人工成孔,加入較密間距排列的鋼筋或鋼管,外注水泥砂漿或注漿,並噴射混凝土,使土體、鋼筋、噴射混凝土板面結合成土釘支護體系。
(6)錨桿(索)支護技術。在孔內放入鋼筋或鋼索後注漿,達到強度後與樁牆進行拉錨,並加預應力錨固後共同受力,適用於高邊坡及受載大的場所。
(7)混凝土和鋼結構支撐支護方法。依據設計計算在不同開挖位置上灌注混凝土內支撐體系和安裝鋼結構內支撐體系,與灌注樁或連續牆形成一個框架支護體系,承受側向土壓力,內支撐體系在做結構時要拆除。適用於高層建築物密集區和軟弱淤泥地層。
3.2 暗挖法
適用於城市中不能採用明挖法施工的地方,亦適用於鬆散層及含水鬆散層地層。
一般應按照「新奧法」原理設計和施工,採用較強的初期支護,先注漿後開挖的方法。施工原則是:「管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測」。一般用30~50 mm鋼管超前棚頂導管,然後注入水泥或化學漿,形成「結石體」,以增強圍岩自穩能力。每次開挖進尺0.75 m左右,先進行環狀開挖,留核心土,預噴5~8 cm混凝土,架拱架和鋼筋網,再噴25~30 cm混凝土,形成初期支護,做防水層後再做二次襯砌。
暗挖法有單拱單跨和多拱多跨暗挖施工技術。北京地鐵西單車站為多拱多跨。也有三連拱、四連拱、五連拱地鐵車站、公路隧道和地下商場。北京天外天地下商場為五連拱結構。還有平直牆暗挖施工技術。國際上傳統的暗挖法其頂部都是拱形結構,我國創造出平頂直牆超淺埋暗挖施工技術,如北京長安街過街道。
在岩石中進行暗挖施工時,一般採用鑽爆法。為了保護圍岩的自承能力,普遍採用光面爆破技術。為了減少對地面的振動影響,還採用微差爆破及合理設計爆破參數等減振技術。
3.3 蓋挖法
指的是邊坡支護為連續牆、混凝土灌注樁,其上為蓋板所構成的框架結構,並在其保護下開挖及結構施工的方法。它具有快速、經濟、安全的優點,是較明挖法對環境影響少,較暗挖法成本低的一種方法。適於市區高層建築密集區。
蓋挖法可分為由淺而深地逐層開挖、逐層做結構的蓋挖逆作法以及依次開挖至底後再做結構的正作法兩種。前者適用於地質條件復雜、開挖斷面大的情況,後者反之。
3.4 盾構法
指的是全斷面推動園筒狀鋼盾構進行開挖的方法。施工方法有人工、半機械及全機械化多種。盾構由液壓千斤頂推進。用盾構法能完成直徑幾十厘米至十多米尺寸的隧道,以及雙聯、三聯和四聯盾構的大型工程。它適於穩定和不穩定鬆散含水地層。
從施工技術上看,盾構法有泥水盾構法、土壓平衡法(可控制地面沉降)、開敞式機械化盾構、氣壓盾構、插刀盾構及混合盾構等多種。在岩石地層中,也可採用隧道掘進機(岩石盾構)。
此外,國內外還開發了稱為「地老鼠」的非開挖技術,包括導向鑽進、定向鑽進、沖擊矛、夯管、水平頂管及螺旋鑽等。我國首都機場跑道下採用這種方法完成一次頂進
Ⅵ 鐵,煤礦對地上建築物有危害嗎
海平面低對較高層建築並無影響,高層建築的的板式基礎都在地下一定的深度中,具體要看當地的地質情況,它們都是建在岩石上的,故不受水的影響。像在山區地基有時就很淺也就幾米,因為幾米就是岩石,板基就直接放在上面,也無需打樁。 附加的:城市地下岩土工程存在許多需要解決的特殊問題。主要是: (依)淺埋、超淺埋暗挖施工技術。城市地下工程的埋深,不僅直接影響工程造價,而且關繫到工程使用方便與否,因此,城市地下工程一般埋深較淺。在淺埋、特別是超淺埋的條件下,地下工程需要穿越建築物和線路、街道,地面保護成為施工技術中的首要問題。 (貳)復雜、惡劣環境下的開挖技術。諸如流砂層、膨脹土、高壓縮性軟土淤土、風化破碎岩石、高濃度瓦斯地層、大涌水、硫化氫、岩溶、高應力、地下管線、地面大車流量、大型載重車多、建築物密集等等,都是地下岩土工程施工中的難題。 (三)大斷面隧道開挖、支護技術。主要是地鐵車站及商場、倉庫、廳、室,其跨度尺寸達依0 m以上。 (四)開挖影響控制技術。隨著工程埋深的減小,開挖對地面的影響越來越大,在超淺埋條件下,開挖影響的控制與開挖方式、施工工藝、支護方法等眾多因素有關,是地下工程施工中最為復雜的問題。 三 城市地下岩土工程的開挖技術及其適應條件 我國城市地下工程建設起步較晚,隨著人防、地鐵、地下商場、倉庫、影劇院等大量工程的建設,特別是近年來的工程實踐,城市地下空間開挖技術得到了長足發展和提高。我國城市地下隧道及井孔工程先後採用了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沉管法、凍結法及注漿法等,這些技術有的已達到國際先進水平。 三.依 明挖法 明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點,城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境的影響較大。 明挖法的關鍵工序是:降低地下水位,邊坡支護,土方開挖,結構施工及防水工程等。其中邊坡支護是確保安全施工的關鍵技術。主要有: (依)放坡開挖技術。適用於地面開闊和地下地質條件較好的情況。基坑應自上而下分層、分段依次開挖,隨挖隨刷邊坡,必要時採用水泥粘土護坡。 (貳)型鋼支護技術。一般使用單排工字鋼或鋼板樁,基坑較深時可採用雙排樁,由拉桿或連梁連結共同受力,也可採用多層鋼橫撐支護或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護結構。 (三)連續牆支護技術。一般採用鋼絲繩和液壓抓鬥成槽,也可採用多頭鑽和切削輪式設備成槽。連續牆不僅能承受較大載荷,同時具有隔水效果,適用於軟土和鬆散含水地層。 (四)混凝土灌注樁支護技術。一般有人工挖孔或機械鑽孔兩種方式。鑽孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成樁。支護可採用雙排樁加混凝土連梁,還可用樁加橫撐或錨桿形成受力體系。 (5)土釘牆支護技術。在原位土體中用機械鑽孔或洛陽鏟人工成孔,加入較密間距排列的鋼筋或鋼管,外注水泥砂漿或注漿,並噴射混凝土,使土體、鋼筋、噴射混凝土板面結合成土釘支護體系。 (陸)錨桿(索)支護技術。在孔內放入鋼筋或鋼索後注漿,達到強度後與樁牆進行拉錨,並加預應力錨固後共同受力,適用於高邊坡及受載大的場所。 (漆)混凝土和鋼結構支撐支護方法。依據設計計算在不同開挖位置上灌注混凝土內支撐體系和安裝鋼結構內支撐體系,與灌注樁或連續牆形成一個框架支護體系,承受側向土壓力,內支撐體系在做結構時要拆除。適用於高層建築物密集區和軟弱淤泥地層。 三.貳 暗挖法 適用於城市中不能採用明挖法施工的地方,亦適用於鬆散層及含水鬆散層地層。 PS:各國地鐵深度不同,最深的是朝鮮平壤的地鐵,有百米以上深度,可能主要是為備戰。 修建地鐵,是要考慮避開摩天高樓的基礎的,對一般的樓房影響不大
Ⅶ 地下建築成洞方法分類
地下建築類型很多,工程特點各異,相應的成洞方法也不相同,據目前的技內術條件,地下容建築採用的成洞方法概括為以下幾類。
1.暗挖法
(1)坑道開挖法。按破岩方式可分為鑽孔爆破法、掘進機法及其他方法(如高壓水破裂法)。按成洞方式可分為分部開挖法(包括導洞開挖和台階開挖)、全斷面開挖法。
(2)盾構法。
(3)頂進結構法。
(4)TBM掘進機法。
2.明挖法
(1)塹壕法(敞開口,簡單,成本低)。
(2)工字鋼樁法(適用於地面有建築物、地層松軟含水、基坑壁需要支撐)。
(3)地下連續牆法(適用於挖槽機械)。
3.蓋挖法
適用於城市附近淺埋隧道或地鐵。深層水泥攪拌樁技術(水泥、石灰、地基土)。
4.沉放結構法
適用於河、海底隧道的施工。當前,地下建築的開挖,主要是採用鑽孔爆破法。掘進機法在我國已有一定的應用,但尚處試驗發展階段。其他破岩方法,如高壓水射流、激光、超聲等破岩方法以及使岩體軟化溶解的化學破岩方法尚處研究和試驗階段。