地下空间的开发利用及地下工程技术进步

用心专注，服务专业 有学者预测，21世纪是全球开发利用地下空间的世纪。人类越来越多的活动将会转入地下，地下空间的开发是解决越来越严重的土地紧缺、环境污染、交通拥塞、能源浪费、防灾安全等问题的战略性方向。以城市轨道交通建设带动城市布局优化及经济的发展，已成广泛共识。依托城市轨道交通的建设带动城市地下空间综合开发是一个值得深入研究的大课题。如在大型换乘站地区建设地下开发综合体；同步建设地下车行和步行系统；建设地下综合管廊等。此外，地下街、地下商场、地下车库、过街地道、地下变电站、地下储库、地下水库和泵站、取排水隧道及其他市政公用管道等基础设施和公共设施也大量利用地下空间。 　　据最新统计，上海地下空间的开发利用已超过5600万平方米，即达到人均2.5平方米。12条轨道交通运营里程达435km，地下空间利用约达500万平方米，占9.4%；地下公共设施（公里隧道、地下道路、地下管线等）面积约达250万平方米，占4.7%。 　　上海自1990年开发浦东新区以来，城市建设飞速发展，城市面貌日新月异，人民生活质量大幅提高。城市建设的同时，地下空间的开发利用也得到了前所未有的发展。城市轨道交通自1995年1号线开通以来，已建成运营12条线433公的网络，车站282座，3000节车厢每天运送客流达700万人次，占全市公交出行量的35%。上海地铁规模和客流已超过伦敦和巴黎，挤入世界前5名。越江公路隧道成为连接浦江两岸的重要交通方式，共建成了12条隧道60个车道，还建成穿越长江的8公里长的6车道隧道，2条地下公路隧道长5公里6车道。成为世界上地下道路隧道最多的城市。 　　快捷、安全、舒适的轨道交通不但解决了市民的出行交通，也带动了购物休闲商圈的发展。1995年上海轨道交通1号线的建成运营，逐步使徐家汇地区形成上海城市副中心。围绕地铁车站先后建成港汇广场购物中心、美罗城、太平洋数码广场等，并通过地下通道把东方商厦、六百、太平洋广场、汇金百货等连通起来。3条地铁车站及周边地下商场的总面积达20万平方米。 　　人民广场地处上海的文化、旅游和商业中心。结合地铁1、2、8号线换乘站形成了一个包括3座地铁车站、2座地下商场、一座地下停车场和一座地下变电站的大型地下综合体，地下空间总建筑面积达12万平方米。并与南京东路商业街的新世界商城、第一百货、来福士广场、百联世茂广场相连。轨道交通枢纽的节点、地下步行系统的公共区域、商业与市政设施的综合空间、活力四射的消费场所--变身为综合立体的网络生态环境，成为带动城市搏动的火红心脏。 　　上海虹桥综合交通枢纽工程集航空、高铁、地铁、公交等于一体，枢纽交通核心体总建筑面积约100万平方米，其中地下空间面积超过50万平方米，成为国内乃至世界上规模最大的地下空间综合体。其中轨道交通已运营2、10号线，预留轨道交通5、15、17号线。 　　浦东世纪大道4线换乘轨道交通枢纽站，2、4、6、9号线同站换乘，地下空间3万平方米，枢纽站两侧在建的"世纪大都会"集商业、文化、娱乐、酒店、办公等功能于一体，其地下空间开发面积达14万平方米，建成后将媲美徐家汇商圈。 　　地下空间开发利用必须依托地下工程技术的发展。我们的祖先在2000年前的秦汉时代就掌握了放坡明挖和开凿山岭洞穴建造帝王陵墓的技术。但人类在城市软土地层建造大规模的地下工程技术，仅有180年历史。软土隧道暗挖技术始于1825年英国伦敦泰晤士河底的隧道工程。布鲁诺工程师发明了盾构掘进机和衬砌技术，工程克服了重重困难，战胜了5次涌水，历经18年，建造了世界上第一条宽11.4米、高6.8米、长458米的水底道路隧道。 　　我国盾构隧道技术开发应用始于五十年前的1960年。当时上海拟建地铁和江底隧道,请来的苏联专家看了地质资料后指出，上海地区浅层土为第四纪沉积层，0～30米依次为粉质黏土、淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土、淤泥质黏土夹粉砂。土软且含水量大。于是得出的结论是：在上海建隧道好比"豆腐里打洞"，不可能。中国的专家并没有因此而放弃，1963年，上海隧道工程公司结合上海软土地层对盾构掘进机、预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参数、隧道接缝防水进行了系统的试验研究。研制了一台直径4.2m的手掘式盾构进行浅埋和深埋隧道掘进试验，隧道掘进长度68米。通过这次试验，我国在盾构掘进机、拼装式管片、隧道防水、掘进施工等技术方面取得突破性进展。自主研制的网格挤压盾构辅以气压，解决了"豆腐里打洞"难题，试制出了精度、强度、防渗性能符合 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 的拼装式钢筋混凝土管片。开创了我国盾构隧道学科研究的先驱，培养了以刘建航、王振信为代表的第一批盾构隧道工程专家。 　　1965年，由上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造的2台直径5.8m的网格挤压型盾构掘进机，掘进了2条地铁区间隧道，掘进总长度1200米。隧道掘进施工辅以气压，隧道衬砌采用平板式钢筋混凝土管片拼装而成。1966年，上海打浦路越江公路隧道工程主隧道采用由通过自主创新，上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造的我国第一台直径10.2m超大型网格挤压盾构掘进机施工，辅以气压稳定开挖面，在黄浦江底顺利掘进隧道，掘进总长度1322米。1971年建成两车道公路隧道，运营至今已41年。结合打浦路隧道工程开展的多项试验研究成果获全国科学技术大会奖。打浦路隧道工程的建成标志我国的盾构隧道工程技术和学科研究的一大进步，大大缩短了与当时世界先进水平的差距。 　　1985年成立上海隧道工程公司施工技术研究所，我任副所长。研究所先后开发应用了软土隧道和地下工程新技术、新工艺、新材料、新设备100余项成果。1987年研制我国第一台直径4.35m土压盾构。1990年参与上海地铁7台6.34m土压盾构设计制造和工程应用，并结合18km地铁1号线工程，解决了盾构穿越建筑物和控制沉降的技术难题，形成一整套适合上海软土地层和环境条件的土压盾构穿越建筑物控制沉降的土体损失理论和 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 、微扰动掘进施工技术、监测技术、辅助注浆技术等，将构筑物沉降控制在1cm以内。 　　1997年研制成功第一台3.8m×3.8m矩形土压盾构应用于人行地道，2002年研制1台大断面6m×4m矩形土压盾构应用于10余项工程。2000年结合广州地铁完成2台6.14m复合型土压盾构的研制。2003年，上海地铁8号线首次采用双圆隧道新技术，从日本引进2台φ6520×W11120双圆型土压盾构，掘进黄兴路站-开鲁路站2.6km区间隧道。2004年上海隧道机械厂自主开发制造第一台6.34m土压盾构并引导国产化盾构方向。2005年完成具有国际先进水平的大型盾构模拟试验平台。20年来，上海采用土压盾构掘进地铁隧道约600公里，2008年创造了同时有97台盾构掘进施工130公里隧道的纪录。 　　2000年以来的12年中，随着我国城市地铁掀起建设高潮，上海的盾构隧道技术走向全国，目前全国有500余台盾构应用于地铁隧道掘进，成为世界上在建地铁最多的国家，盾构隧道工程技术也进入国际先进行列。 　　1995年，引进第一台11.22m泥水盾构应用于穿越黄浦江的延安东路隧道。2005年，引进第一台14.95m泥水盾构应用于穿越黄浦江的上中隧道。2006年开工的上海长江隧桥工程采用直径15.45m的两台泥水盾构掘进两条7.5km的隧道，再次刷新盾构隧道纪录，成为全球直径最大、距离最长的公路隧道。 　　2007年，上海外滩道路隧道(3来3去6车道)开工建设，其北段使用盾构技术，采用φ14.27m土压平衡盾构施工，为国内首次采用大直径土压平衡盾构在城市密集区施工，成功完成"1桥2隧33栋"等建构筑物的穿越施工。外滩隧道于2010年3月28日向社会公众开放。 　　深基坑围护工程技术的研发和应用 　　我国的深基坑工程，始于20世纪60年代，北京地铁采用明挖放坡法施工地铁工程；70年代的上海打浦路隧道引道段工程首次采用引进的"拉森"钢板桩作围护结构。80年代初，在地下连续墙试验取得成功的基础上，引进了日本的长导板液压抓斗，在上海地铁1号线工程车站深基坑围护施工地下墙，并采用多层Φ600钢管内支撑技术，在城市软土地层中明挖施工取得经验。1985年开工建设的延安东路隧道矩形暗埋隧道和引道工程采用地下连续墙围护；上海地铁1号线11座地下车站全部采用地下连续墙围护。 　　上海地铁车站地下连续墙和基坑明挖施工 　　在我国，水泥土搅拌墙桩作为重力式挡土墙和隔水帷幕的设计理论和施工方法较为成熟，但把型钢水泥土搅拌墙作为基坑围护结构的应用始于1994年的上海环球世界商厦基坑工程，由于未能回收型钢，成本高于钻孔灌注桩，未能得到推广应用。1997年，上海隧道工程公司研究所完成了型钢水泥土搅拌墙的施工技术和设备、型钢起拔回收技术、型钢水泥土的组合受力及设计计算方法的系统研究，技术成果获1998年上海市科技进步二等奖。1998年至1999年，型钢水泥土搅拌墙技术在上海地区的地铁、市政、建筑的基坑工程中得到广泛应用。目前，型钢水泥土搅拌墙技术在上海、江苏、浙江、天津等沿海软土地区应用的比较普遍。 　　1991年，地铁1号线中最长最深的徐家汇车站工程开工建设，施工地段两侧有煤气、水电及通信电缆等管线，邻近还有保护建筑，如何控制地下墙变形，保证工程及环境安全是当时的一大技术难题。根据上海软土易塑流的特点，科研人员经试验和计算 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 提出了基坑开挖考虑时空效应的理论方法，并提出具体施工方案，包括土体分区分层开挖、及时支撑并施加预应力、实测监控并反馈等针对性技术 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，有效保护了基坑周边的地下管线、道路、建筑物的安全。通过这次实践，上海率先提出地铁车站基坑施工要点21条，并推广应用于其他地铁车站。同时，技术成果"基坑工程时空效应理论与实践"获1999年上海市科 　　技进步一等奖。 　　如今，随着地铁网络化建设，地下3层、4层的大深度车站日益增多，两站、三站、四站换乘枢纽站增多，深基坑技术也不断发展。比如，1992年施工的地铁1号线黄陂南路、延安路站位于商业街。道路的两旁不到1m就是居民建筑和商业建筑，要确保房屋的安全，控制地面沉降必须在2cm以内。用过去的施工方法很难达到要求，因此在原有深基坑技术上我们实施地铁车站顶板逆作施工新技术，就是把路面"盖"上后在地下开挖施工，在不影响地面交通的情况下，成功达到了施工要求。 　　现在世界上地铁和隧道建造最多的国家是中国，与一些发达国家相比我们的设备和技术一点不差，同时成本也是最低的。 　　上海地铁9号线宜山路站基坑上海500W世博变电站外径130m、深34.5m 　　对于上海开发地下空间的安全问题，大家不必担心。所有地下空间的利用都是经过计算、设计后才可以施工的，现有的工程装备很先进，技术也很安全，不会存在隐患。技术、安全度都没有问题。如果一定要说问题，那就是成本的问题，开挖得越深需要投入的经费就越多。上海隧道最大埋深已达60米，基坑的最大挖深达40m。混凝土的抗渗标号可达1.2Mpa，即可抵抗120m水头压力。在技术上，我们可开发100m深的地下空间。上海已开发利用5600万平方米，若按地下一层计算，为5.6平方公里，不到上海总面积千分之一。 　　实际上，目前的盾构施工技术，能保证将建筑物的沉降控制在1厘米以内。上海轨道交通7号线区间隧道盾构施工曾连续穿越23栋居民住宅楼，未发生开裂和沉降问题。宜山路站深基坑离6层建筑物1m，开挖深度达18m，也完好无损。徐家汇3线换乘枢纽站，新建的11号线站离广汇广场高层建筑10m，开挖深度25m，也很安全。 　　现在全国二、三线城市也在建设地铁，去年1年建了400km，在建的有1200km，拟建的约3000km。应该做好城市地下空间开发的规划，交通和商业开发要联合开发，同步施工，可大大节约工程成本，也大大降低工程风险。上海9号线打浦路站与日月光广场同步开发施工是个很好的实例。总占地面积4.4万平方米，约15万平方米地下空间同步施工，已形成一个新的商业圈。 我们的使命： 加速中国职业化进程！ 电话：0755-86153522 邮箱：wujy@tmjob88.com