城市地下空间结构设计施工关键问题探析

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1、城市地下空间结构设计施工关键问题探析高文生（中国建筑科学研究院地基基础研究所，北京市北三环东路30号,100013）摘要：城市发展空间由地面及上部空间向地下延伸，是世界城市发展的必然趋势。本文针对城市地下空间建设发展现状，认为地下结构抗震、地下结构抗浮及地下结构近接施工是当前地下空间结构设计施工的几个关键问题，并总结分析了上述问题相关设计规范的发展和研究现状，提出了进一步的研究方向，以期为今后地下结构相关问题的研究提供有益参考。关键词：地下结构　抗震　抗浮　近接施工中图分类号：TU45文献标识码：ADISCUSSONTHEKEYPROBLEMSABOUTSTRUCTUREDESIGNAND

2、CONSTRUCTIONOFURBANUNDERGROUNDSPACEGaoWensheng(InstituteofFoundationEngineering,ChinaAcademyofBuildingResearch,Beijing,100013,China)Abstract:Itisaninevitabledevelopmenttrendofthecityintheworldthattheurbandevelopmentspaceextendedfromthegroundandtheupsidespacetotheundergroundspace.Thispaperaimsatthe

3、presentconstructiondevelopmentsituationofurbanundergroundspace,considersanti-seismic,anti-floatingandapproachingexcavationoftheundergroundstructureasthekeyproblemsinrecentstructuraldesignandconstructionofundergroundspace.Furthermore,itsummarizedandanalyzedthepresentdevelopmentoftherelateddesignsta

4、ndardandresearchsituationintheaboveproblemsandproposedthefurtherresearchdirection,inhopesofitcanprovidesomebeneficialreferenceinthefuturerelatedundergroundstructureresearch.Keywords:undergroundstructureanti-seismicanti-floatingapproachingexcavation1前言作者简介：高文生（1967-），男，博士，研究员，主要从事桩基础及城市地下空间方面的研究工作。

5、Email:gwsyh@tom.com基金项目：国家“十一五”科技支撑计划资助项目（2006BAJ27B02）近些年来，随我国经济的高速发展和对基础设施建设的大力投入，以城市轨道交通建设为代表的城市地下空间开发利用取得了长足进步。同时，伴随着地下空间建设的发展，一些工程问题日益突出，如地下结构抗震、地下结构抗浮，另外，一些新的工程问题如地下结构近接施工也日益显现。这些问题给地下结构设计施工带来了新的挑战，其相关设计规范及理论研究均有待完善。本文总结分析了国内外相关设计规范的发展和研究现状，提出了进一步的研究方向，以期为今后地下结构相关问题的研究提供有益参考。2地下结构抗震根据现行地震烈度区

6、划图，我国大部分地区为地震设防区，在全国300多个城市中，有一半位于地震基本烈度为7度乃至7度以上的地震区，北京、天津、西安等城市都位于8度的高烈度地震区。另一方面，我国对地下结构抗震问题的研究在理论上和实验方面起步较晚，与此相关的抗震设计规范仍主要停留在简单的惯性荷载法阶段，现有的《建筑结构设计规范》和《地铁设计规范》中关于地下结构抗震设计的条款也只有比较简单的描述。2.1地下结构地震反应的特点1995年日本阪神地震清楚地表明，在地层可能发生较大变形和位移的部位，地铁等地下结构可能会出现严重的震害，因此对其抗震问题应给予高度重视[1]。不同于地面结构，地下结构埋置于周围土体或岩石介质中，

7、在地震过程中周围介质对地下结构的变形起到了约束作用，并提供了一定的抗力。因此，与地面结构相比，地下结构具有较好的抗震能力。震害调查资料表明[2]：在相同地质条件下，跨度小于5米的地下结构抗震能力一般可比地面建筑物提高2～3个烈度等级；跨度较大的地下结构，其抗震能力也可比同类地面建筑提高1～2个烈度等级。根据对已有震害的调查资料分析，地下结构的地震反应大致有如下几个基本特点：（1）地下结构在地震中受到的破坏比地面结构轻，并