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    城市地下工程施工新技術(shù)的發(fā)展論文

    時(shí)間:2021-02-11 14:16:33 論文 我要投稿

    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)

    城市地下工程施工新技術(shù)的發(fā)展論文

      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(nèi)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(duì)較短、經(jīng)濟(jì)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(duì)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(xiàn)大量的深基坑工程,一般首選基坑開(kāi)挖技術(shù),因其應(yīng)用比較廣泛,逐漸發(fā)展成為多種類(lèi)的基坑圍護(hù)開(kāi)挖技術(shù)。隨著基坑工程的規(guī)劃施工與建筑物設(shè)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(guī)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(dá)到國(guó)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(wěn)定性差的含水地層中建造豎井,一般會(huì)運(yùn)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(nèi)的巖石挖掘出來(lái),并將井筒清理干凈。該技術(shù)操作相對(duì)簡(jiǎn)單,在整個(gè)施工過(guò)程中運(yùn)用到的設(shè)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(yīng)用于地下倉(cāng)庫(kù)、取水構(gòu)筑物、橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)的施工中,隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展與改進(jìn),沉箱鑿井因其具有內(nèi)部空間被廣泛用于地下構(gòu)筑物的維護(hù)結(jié)構(gòu)中。該技術(shù)存在一定的缺點(diǎn),主要缺點(diǎn)是施工周期長(zhǎng),施工中包含的環(huán)節(jié)和工序比較復(fù)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(gòu)建地下結(jié)構(gòu)體系,將地下結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(jié)構(gòu)的本體作為支撐結(jié)構(gòu),由于其支撐的剛度比較大,所以在很大程度上將支護(hù)結(jié)構(gòu)整體的變形幾率降低。該技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣,對(duì)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(dá)到工程施工要求,該技術(shù)同樣適用于地下空間形狀復(fù)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(yīng)用需要在施工前設(shè)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?shù)阮?lèi)似具有頂進(jìn)工程的機(jī)械設(shè)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(duì)象,一邊進(jìn)行土體的開(kāi)挖工序,同時(shí)將預(yù)制好的地下管道向前推進(jìn),推進(jìn)需要按照設(shè)計(jì)的路線(xiàn)并以分節(jié)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(duì)周遭環(huán)境的影響小,不受季節(jié)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(dú)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(duì)地表沉降進(jìn)行嚴(yán)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(fù)擔(dān)和壓力。

      1.5盾構(gòu)法施工技術(shù)

      盾構(gòu)法施工技術(shù)需要應(yīng)用到盾構(gòu)機(jī),因此而得名,在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)隧道的同時(shí)需要對(duì)圍巖及開(kāi)挖面進(jìn)行控制,以使其穩(wěn)定不發(fā)生坍塌現(xiàn)象,然后需要在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)利用管片的拼接構(gòu)成襯砌,隨后在管壁內(nèi)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(zhǔn)確,施工的機(jī)械化程度較高,同時(shí)整個(gè)施工過(guò)程對(duì)地面的影響較小,被廣泛應(yīng)用于地層不穩(wěn)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(fù)雜,且需要盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)用、準(zhǔn)備階段時(shí)間較長(zhǎng)且耗費(fèi)成本較高,除此之外,在地層條件變化而不能準(zhǔn)確判斷時(shí),該技術(shù)的實(shí)施具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性。

      二、城市地鐵施工技術(shù)的應(yīng)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(yīng)用淺埋暗挖法,近些年,城市地鐵不斷創(chuàng)新施工技術(shù),當(dāng)前在城市地鐵工程中,主要運(yùn)用的施工技術(shù)方法有:(1)鉆爆法。對(duì)于地鐵施工遇到地層土體比較堅(jiān)硬的地段,鉆爆法運(yùn)用的比較多,其優(yōu)點(diǎn)在于施工成本低,對(duì)地面影響比較小;(2)明挖法。類(lèi)似城市郊區(qū)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(jī)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(gòu)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(gòu)法運(yùn)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(guó)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(shù)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(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的腳步,最終達(dá)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(dāng)前我國(guó)國(guó)情及科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),以促進(jìn)我國(guó)地鐵交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

      三、結(jié)束語(yǔ)

      隨著城市化進(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(duì)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(guó)城市地下工程可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

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