地铁及地下空间开发周丰峻.ppt

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1、2004.11.27北京：土木工程学会及隧道分会年会城市地铁工程和地下空间开发利用中的若干规划与技术问题中国工程院院士　　周丰峻一、城市地下空间开发和地铁工程建设的迫切性城市地铁工程的发展规模和地下空间开发利用的程度常常被作为一个国际都会繁华与否的标准。这是因为：第一，经济高速发展的结果，必然导致城市化进程的加快。城市人口的增加为城市的繁荣提供了基础，但要变为事实还需要条件。这个条件就是要以经济的发展带动城市建设，包括地下空间开发建设。城市建设发展了，才会和城市化进程相适应；第二，城市建设发展必须解决一系列重大的

2、矛盾，包括人口密度的上升，交通的拥堵，环境的劣化和公共安全的隐忧，这些矛盾解决好坏成为衡量能否成为国际大都会的基本尺度。地铁和地下空间开发利用是解决上述矛盾的重要出路；第三，只要抓紧城市建设这个关健因素，包括城市地下空间开发建设，才能不断加强都会城市的国际金融经贸地位，加强先进文化的影响力，加强人文环境的安全感。纽约的26线地下铁道网，莫斯科地铁车站建筑，日本的地下商贸城给这些国际都市增色不少。北京、上海和广州是中国革命的源头城市，也是全国国民经济发展的龙头，是国家高新技术发展的先锋。在21世纪，健康地发展城市建

3、设，特别是地铁工程和地下空间开发建设，使之和其国际政治、经济、先进文化地位相适应已经成为三个大都市发展的最迫切大事。二、北京、上海、广州地区工程地质和基坑支护有关工程技术问题地下空间开发中遇到最大的工程问题莫过于工程地质问题。以上海浦东区地质条件为例，主体部分是层状淤泥质土和粉土，间或有淤泥层和砂土层。土层空隙率大，含水率高，强度很低，土呈流塑性或流动性。在表层土或较深部位，经常会遇到垃圾层，间或有砾石、瓦砾、砌体块出现，会形成施工障碍。北京地区地质条件主要为砂土和黏土，局部有淤泥泥塘。除淤泥地层外，一般有较好承

4、载能力。广州地区地处珠江流域，流砂、地层的管涌防治是个突出问题，淤泥质土的稳定性问题也很严重，必须处理好。上海、广州淤泥地层特点在地下空间开发利用工程中，设计施工的主要工程问题是施工期间洞室空间的平衡稳定，在隧道掘进过程中要防止上部土体沉陷过大，导致隧道变形失稳或上部地面结构倾斜变位；地下隧道洞室进口和地铁车站路段的明挖施工，遇到的主要工程问题是边坡土体稳定，防止侧向变形位移过大引起边坡失稳滑移。深部淤泥与淤泥质土为主体的基坑边坡工程稳定性很差，由于深基坑下的土体强度很小，即使提高了边壁的结构刚度，控制了边坡过大

5、的水平位移，但是基坑深部位移滑移失稳却往往仍会出现。广州市三元里一个深基坑工程，是一个典型的淤泥质土深层滑移个例。ThisphotoreflectsthefailurepatternofsoftclayslopeinSanyuanliworksite.Thefailureshapeofthesiteslopelikestoflow-convexmodel.Failurepatternofsoftclay.Basedontheoreticalcalculation,modeltest,andwork-siteobs

6、ervation,anewflow-convexfailuremodelforsoftsoilisfounded.Itiscomposeofconvexsidewall,risebottomofpitandlandslipcurves.Thelandslipcurvesincludescircleandlogarithmicspiralorparabolicsections.Themodeltestsurveyingresultsindicates:thehorizontaldisplacementofthefa

7、ce-wallisconvex.Conclusion:theflow-convexpatternissuitabletosoftclay,withthehelpofit,newdesignmethodcanbegiven.上海基坑内支撑技术上海在工程实践中形成整体限位结构支撑的一整套设计方法和施工措施。已经在地铁进出口工程和车站明挖工程中经常成功采用。限位支撑结构常选用钢管支撑或者钢筋混凝土框架支撑。这种工程处理方法安全可靠，但成本高工期长，并且对于混凝土内支撑结构还存在拆除工艺流程复杂的问题。锚拉桩边坡支护方法

8、基坑边坡锚拉桩支护，起源于美国。国内深基坑大多采用了这种支护施工技术，一般比较稳定可靠。但没有限位结构支撑，没有土壤改性提高强度的工程措施，结构超载能力较差，锚索施工占用时间较长，因而导致变形位移较大，并且会出现不同结点受力不均现象。广州中山大道065工程，基坑深18m，旁侧是广州市政府的东进大厦，基坑靠近大厦一侧是流塑性很强的淤泥质粘土并有一个向基坑内部倾斜的基岩层面。