地下工程有哪些利用形态

隧道施工新技术第一节概述一、地下空间的利用与发展人类在地球上出现以来，已有300万年以上的历史，在这段漫长的时期内，地下空间作为人类防御自然和外敌侵袭的防御设施,而被利用。

随着科学技术的发展和人类文明的进步，这种利用，也从自然洞穴的利用向着人工洞室方向发展。

到现在，地下空间利用的形态,已千姿百态，远远超出为个人生活服务的利用领域，而扩大到作为集团的生活需要空间。

尤其是现代,人口向城市集中，使城市人口密集，城市功能恶化。

为了保持城市功能及交通所需的空间，也开始求助于地下空间。

预计地下空间，作为人类在地球上安全而舒适生活的补充空间，在经济可持续发展的战略中，将占据重要地位，其利用和规模将会日益扩展。

科学预测指出,21世纪将是大力开发地下空间的世纪。

（一）地下空间利用发展的时代划分地下空间利用的发展过程与人类的文明历史是相呼应的，大致可以分为4个时代：第一个时代是原始时代。

从人类出现开始到纪元前3000年的新石器时代，是人类利用地下空间防御自然灾害威胁的穴居时代。

这个时代主要用兽骨等工具开挖出洞穴而加以利用。

第二个时代是古代时期.从纪元前3000年到5世纪，是为城市生活而利用的时代，也就是所说的文明黎明时代。

例如,在修建埃及金字塔时就开始了地下空间的建设。

纪元前2200年间的古代,巴比伦王朝为了连接宫殿和寺院修建了长达1km的、横断幼发拉底河的水底隧道。

在罗马时代也修筑了许多隧道工程，其中有的至今还在利用。

第三个时代是中世纪时代.约从5世纪到14世纪的1000年左右的时期，这个时期正是欧洲文明的低潮期，建设技术发展缓慢,但由于对铜、铁等金属的需求，开始进行矿石的开采和利用.第四个时代是近代和现代,也就是从16世纪以后的产业革命开始的时代。

这个时期由于炸药的发明和应用,加速了地下工程技术的发展。

例如，有益矿物等地下资源的开采和应用，运河隧道的修建以及随着城市的发展开始修建地下铁道，上下水道等，使地下空间利用的范围迅速扩大。

《地下工工程》课堂提问1、地下工程利用形态或形式2、地下工程利用深度3、地下工程特点、优缺点4、地下工程施工方法5、什么是深基坑6、明挖法种类、支挡结构基坑明挖法种类7、砼混凝土灌注桩施工工艺8、地下连续墙施工工艺9、地下连续墙成槽方法、槽段连接方式、槽段长度10、顺做、逆做施工步骤11、沉管法应用条件、沉管隧道按照施工方式或断面形状分类12、隧道施工必测项目及其仪器13、隧道施工方法分类、台阶法分类及其参数、分部开挖法分类14、选择隧道施工方法考虑因素、施工原则15、隧道钻孔布孔原则、起爆顺序16、隧道施工中渣土运输方式17、喷射混疑土方法18、隧道钻爆法施工支护从里向外材料19、隧道盾构法施工支护从里向外材料20、隧道TBM法施工支护从里向外材料21、隧道施工时通风方式22、地铁或地下过街通道进出口标高23、隧道施工时综合防尘24、从隧道中心线向外，钻爆法、盾构法、TBM法施工后支护结构有哪些《地下工程》复习思考题及其参答案一、名词解释1.地下工程或地下空间工程—在地面以下岩土体中修建各种类型的地下建筑物或结构的工程。

包括地下建筑屋构筑物、地下铁道、山岭隧道、过街地下通道等。

主要是隧道。

建筑物是指一般具备、包含或提供人类居住功能的人工建造物。

比如民用建筑、工业建筑等。

构筑物是指不具备、不包含或不提供人类居住功能的人工建造物，比如水塔、水池、过滤池、澄清池、沼气池等。

2.隧道—建筑在地下的通道建筑物。

或者以某种用途在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。

或者一种修建在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。

工程中还常将未加支护的毛洞称为坑道。

4.隧道工程理论—是人们对隧道及地下洞室工程问题的基本认识(即概念)、力学模型的模拟建立、工程措施的选择原则以及工艺流程的设计思想的总和或核心表述。

它体现人们对工程问题的基本认识和解决工程问题的基本策略。

5.隧道工程设计—是出于开拓并持续安全应用地下通道空间的目的，勘察地形、地质、地物等环境条件，确定隧道位置，并根据隧道围岩自稳能力的强弱，选择确定为保持隧道稳定所需提供帮助的多少即需要的加固范围，以及选择确定支护的材料种类、结构形式、力学性能、参与时机、施作方法、监测方法、质量标准等支护技术参数，并评估支护的有效性和经济性德一系列工程规划活动。

一、绪论一、地下工程的历史发展二、地下工程分类三、地下工程设计理论与方法发展四、地下工程施工技术进步五、地下工程风险与防灾地下工程的历史发展欧洲近代革命促使地下工程快速发展，城市地铁，阿尔卑斯山区公路隧道，地下管道大量兴建。

上世纪30年代地下商业街开始出现，并在日本、加拿大、法国蓬勃发展。

中国：截至2009年，15个城市，50条轨道交通线路，营运里程达1154公里。

到2015年，22个城市将新建79条轨道交通线路，营运里程达2260公里，总投资8820亿元。

地下工程分类所有地层表面以下建筑物统称为地下工程。

地下工程按使用功能分类地下工程按使用功能依次可分为叫交通工程、市政管道工程、地下工业建筑、地下民用建筑、地下军事工程、地下仓储工程、地下娱乐设施等。

可以按其用途及功能再分为：1）地下交通工程：地下铁道、公路隧道、过街人行道、海（河、湖)底隧道……2）地下市政管道工程：地下给（排）水管道、通讯、电缆、供热、供气管道、将上述管道汇聚在一起的共同沟3）地下工业建筑：地下核电站、水电站厂房、地下车间、地下厂房、地下垃圾焚烧厂……4）地下民用建筑：地下商业街、地下商场、地下医院、地下旅馆、地下学校……5）地下军事工程：人防隐蔽部、地下军用品仓库、地下战斗工事、地下导弹发射井、地下飞机（舰艇）库、防空指挥中心……6）地下仓储工程：地下粮油水药品等物资仓库、地下车库、地下垃圾堆场、地下核废料仓库、危险品仓库、金库……7）地下文娱文化设施：图书馆、博物馆、展览馆、影剧院、歌舞厅……8）地下体育设施：篮球场、乒乓球场、网球场、羽毛球场、田径场、游泳池、滑冰场……地下工程设计理论与方法发展地下工程设计与计算理论1）地下结构按弹性连续拱形框架计算2）考虑弹性抗力的弹性地基梁的力法、角变位移法等3) 按连续介质计算的解析解以及数值方法（有限元法、离散元法）4) 基于量测数据的新奥法施工动态反馈方法以及复合支护计算理论地下结构的计算方法按对衬砌与地层相互作用模拟方式的不同，地下结构计算方法可区分为两类：荷载结构法和地层结构法。

第一篇地下工程概述1 地下空间的定义、利用形态定义：在地球表面以下的土层或岩层中天然形成的或经人工开发而成的地下建筑或空间，都可以称为地下工程或地下空间。

形态：人类生存和安全（各种食物储藏、CCS、地下住宅，石油、天然气、蓄水），城市现代化发展（地下工程发展的重点）（地下街、停车场、交通系统、共同沟（通信设施，要重视）、上下水道、废弃物处理设施），科学技术发展（地下（兵）工厂、锦屏极地实验室、（瑞典、法国，日本）核电站），大规模国土有效利用（铁路、公路、（厦门翔安、渤海，台湾）海峡通道），防御和减少灾害的地下设施(体育场，人防工程，人口聚集地)。

2 地下空间的工程特性构造特性：空间性、密闭性、隔离性、耐压（怕拉）性耐寒性、抗震性物理特性：隔热性、恒温性、恒湿性、遮光性、难透性、隔声性化学特性：反应性（核废料储存）3 地下工程的优缺点优点：限定视觉，开放地面空间和土地的有效利用，地下流通和输送，环境和利益，能量利用的节省和气候的控制，相对稳定的温湿度，自然灾害的防护，安全防卫，噪声和振动的隔离，维修管理。

缺点：获得眺望和采光的机会有限，进入和往来的不变，环境和能源利用上的限制。

4 地下工程的分类、研究内容分类：1）按功能分类：地下仓库建筑，地下军用建筑，地下民用建筑，地下工业建筑，地下市政管道工程，地下交通工程。

2）按结构形式分类：根据建造方式有单建式和附建式之分。

3）按围岩介质分类：岩石地下建筑，土层地下建筑。

4）按施工方法分类：方案多，不统一。

一般可大致有掘开（明挖）和暗挖两种。

研究内容：地下工程是一门综合性的系统科学技术，主要内容包括完成地下建筑所实行的规划、设计、施工和运营维护。

主要包括如下几个方面：地下工程的合理开发和立法，工程环境的特殊性，洞室结构体系的组成，设计、施工的一体化，地下工程施工作业，地下工程结构设计，周边环境控制，地下工程防排水。

5 地下工程的施工方法分类方法一：在岩石或土层中进行的地下工程施工，一般在工序上都包括：围护、挖掘、衬砌、设备（管线）安装内容。

城市地下空间工程城市地下空间工程试卷（练习题库）1、地下空间2、简述盖挖法适用条件、优点、施工程序。

3、隧道结构由（）、（）、（）和（）四部分组成。

4、地下工程5、隧道6、围岩7、支护8、隧道工程施工9、隧道施工方法10、隧道施工技术11、隧道施工管理12、衬砌13、单层衬砌14、复合衬砌15、拼装衬砌16、初期支护17、后期支护（内层衬砌）18、锚喷支护超前支护或预支护 锚杆 喷射混凝土 喷射混凝土 岩体 开挖面的支承作用 开挖方法 围岩的相对稳定性 掌子面 掘进方式 感度 爆速 爆力 猛度 炸药的爆炸稳定性 装药的殉爆距离 炸药单耗量光面爆破辅助作业净空收敛19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、 36、37、38、39、围岩压力41、TBM法或掘进机法简称TBM（tunne1boringmachine）法42、盾构法43、沉管法44、矿山法45、明挖法46、盖挖法47、分部开挖法48、钢拱架49、浅孔爆破50、深孔爆破51、隧道工程的规模大小，一般可以从长度和断面两个方面加以区分。

我国铁路隧道的开挖断面按其开挖断面等级可52、隧道衬砌的构造与围岩的地质条件、隧道结构条件和隧道施工条件密切相关，不同情况下衬砌的构造也不尽相同。

53、岩体工程力学性质的三项重要指标是（）、（）和（）。

54、受压岩体的典型全应力一应变曲线可分为（）、（）、（）、（）.四个阶段。

55、在工程地质学中，以结构面的特征为主要分类指标，并考虑结构体的特征、水文地质特征、地质背景条件等因素的56、隧道在交付使用后，有害气体和热量不断积聚，使隧道内的空气变得污浊、潮湿、闷热和缺氧，进而威胁到车辆司57、根据长期的工程实践观察，开挖坑道后围岩发生的破坏失稳大致有（）、（）、（）、（）四种表现形态。

58、实践和实验证明，只有围岩的二次应力超过岩体的强度能力时，才能造成岩体的强度破坏。

地质学与地下空间开发利用构筑地下城市在当今城市化进程加速的时代，地面空间的利用逐渐趋于饱和，城市发展面临着诸多挑战，如土地资源紧张、交通拥堵、环境污染等。

为了寻求新的发展空间和解决方案，地下空间的开发利用逐渐成为了一个备受关注的领域。

而地质学作为一门研究地球的科学，在地下空间开发利用中发挥着至关重要的作用，为构筑地下城市提供了坚实的理论基础和技术支持。

地质学是一门古老而又充满活力的科学，它主要研究地球的物质组成、内部结构、外部特征、演化历史以及地球上发生的各种地质作用和过程。

在地下空间开发利用中，地质学的研究内容包括地层结构、地质构造、岩石和土壤的性质、地下水的分布和运动规律等。

这些研究对于评估地下空间的稳定性、安全性和可行性具有重要意义。

首先，地层结构是地下空间开发利用的重要基础。

地层是指地球表面以下按照一定顺序排列的岩石和土壤层。

不同的地层具有不同的物理性质和力学强度，这直接影响着地下空间的建设难度和稳定性。

例如，坚硬的岩石地层通常具有较高的承载能力，可以支撑大型地下建筑；而软弱的土层则可能需要采取特殊的加固措施来保证地下结构的安全。

通过地质勘探和分析，我们可以准确了解地层的分布和特征，为地下空间的规划和设计提供依据。

其次，地质构造也是地下空间开发中需要重点考虑的因素。

地质构造是指地壳中的岩石在地球内力作用下发生变形和变位而形成的各种构造形态，如断层、褶皱等。

断层可能会导致地层的错动和破裂，增加地下工程的风险；褶皱则可能会使地层的厚度和倾斜度发生变化，影响地下空间的布局和施工。

在进行地下空间开发前，必须对地质构造进行详细的勘察和评估，采取相应的工程措施来避开或处理这些不利因素。

岩石和土壤的性质对于地下空间的开发同样具有重要影响。

岩石的强度、硬度、渗透性等性质决定了其在地下工程中的适用性。

例如，花岗岩等坚硬岩石适合作为地下隧道和大型地下硐室的围岩；而石灰岩等可溶性岩石则需要特别注意地下水的侵蚀作用，以免造成地下空间的坍塌。