第一篇：地下工程在我國的應用與發(fā)展

地下工程在我國的應用與發(fā)展 摘 要： 21世紀中國的城市化進程對城市地下空間的開發(fā)利用帶來了空前的機遇與挑戰(zhàn)，隨著我國城市化的不斷發(fā)展與進步，人民的物質(zhì)生活水平不斷提高，城市出現(xiàn)的擁擠的情況，這時，地下工程的建設(shè)就尤為重要。本文主要分析目前我國地下工程在我國的歷史，闡述了我國城市地下工程施工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，及地下工程建設(shè)所引發(fā)的環(huán)境問題，希望可以為我國地下工程的應用和發(fā)展起一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：城市地下工程；施工技術(shù)；環(huán)境；發(fā)展趨勢 作者簡介：

the Application and the Development of the underground engineering in China

chou-xuan1

(Zhejiang University City College, Hangzhou 31000, Zhejiang，China)Abstract: 21 century China urbanization process of urban underground space development and utilization of the unprecedented brings opportunities and challenges, along with the continuous development of China's urbanization and progress, people's material life level increases, appear crowded city, then, the construction of the underground engineering, is important.This paper mainly analyzes the underground engineering in our country at present the history of our country, this paper expounds the city underground project construction technology of the key technology, and underground engineering construction which caused by the environmental problems, hope for our underground engineering application and development plays a reference.Key words: Urban underground engineering;Construction technology;Environment;Development trend

0 引 言

中國是全球第一人口大國，改革開放以來，其經(jīng)濟發(fā)展速度和城市化速度目前位居世界之首。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國城市化水平進入了加速發(fā)展階段我國的城市化自1949 年 10.6% 曲折的發(fā)展到 1978 年時為12%。從 1990 年以來，我國的城鎮(zhèn)化水平已經(jīng)從 18.96% 提高到1998年的30.4%，至2011年，中國城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋戎匾殉^50%。隨著中國改革開放和社會主義市場經(jīng)濟的確立，中國的經(jīng)濟步入快速發(fā)展的階段。

隨著社會生產(chǎn)力的巨大發(fā)展，人口和生活需求與自然資源逐漸枯竭之間的矛盾越來越突出，已引起人們的普遍關(guān)注。地球上每增加一個人，就占用一定的生活空間，它包括生態(tài)空間，即生產(chǎn)糧食等必需品，和供人們居住的及從事的各種活動的空間。這兩類空間都是以土地為依托，隨著人口的不斷膨脹，人類現(xiàn)有的生活空間是十分有限的。因此，迫切需要開拓新的空間。

國際上推出一種普遍接受的觀點：認為19世紀是“橋”的世紀，20世紀是“高層建筑”的世紀，21世紀將是人類開發(fā)和利用“地下空間”的世紀。在我國，農(nóng)村、城市居民點及可耕地面積約占國土面積的15%，這樣計算，我國可供有效利用的地下空間資源總量接近1.15*1015 m3。因此，有理由認為，在城市地下空間開發(fā)利用上，地下建筑在未來相當長的時間內(nèi)有著非常廣闊的前景。國際上已經(jīng)把21世紀作為人類開發(fā)利用地下空間的世紀，世界各國也都作為國策去努力。我國近現(xiàn)代地下工程應用歷史

雖著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，我國地下工程突飛猛進，許多大的地下建筑陸續(xù)投入使用。據(jù)不完全統(tǒng)計，當前我國巳建發(fā)電1600Kw以上的128座水電站中，建有引水隧洞的就有87座，占總數(shù)的68%，其中最長的引水隧洞是在施工中的引大入秦工程的盤道嶺引水隧洞，全長15．782Km，斷面最大的引水隧洞為藏工中的二灘電站導流洞，寬17．5m，高23m。在洞室施工方面，解放以來，我國已建地下廠房3O多座，且修建規(guī)模越來越大，例如，八十年代動工興建的魯布格電站裝機6O萬KW，地下廠房開挖尺寸125×17．5X 39m(長×寬

×高)，目前在建的東風電站，地下廠房尺寸達106×20×47．8m，二灘電站廠房尺寸達296X26×72．6m 在鐵路隧洞方面也有較大的發(fā)展，我國已建成并投入使用許多大型的鐵路隧洞群，其中五十年代建成的寶成線有隧洞304座，累計長84．4Km。六十年代建成的成昆線有隧洞427座，累計長340Km 八十年代，我國在勘測、設(shè)計手段上不斷改進，施工技術(shù)和機械化程度日益提高，著名的衡廣線大瑤山隧洞．全長14．295Km，是我國目前最長的鐵路隧洞，在世界已建成的長大鐵路隧洞中居第十位。

近十幾年，髓著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國地下工程發(fā)展迅速，建設(shè)規(guī)模越來越大，施工機械化程度也不斷提高，施工組織、施工管理進一步完善。就目前國外地下工程發(fā)展水平，我國還有一定的差距與不足，特別是在勘測、設(shè)計手段上，施工機械化程度上，有待于引進、提高。

為公路隧道(road tunne1)，城市隧道占到40 左右。從這兩個國家的城市修建隧遭來看．一是在大城市，隧道的修建日益增長，二是在整個國家運輸系統(tǒng)中城市輸送的作用愈來愈起到重要的位作用.在上海，近年來的發(fā)展使人民感覺到城市隧道與地下工程在總的城市建設(shè)中的作用．而且隨著經(jīng)濟發(fā)展，這一分量將越來越大。截止2000年上半年，上海的城市交通領(lǐng)域已建成了總長度達7251．5m 的黃浦江越江隧道三條、近四十公里的地鐵、16條地下過街道、黃浦江人行越江隧道1條、車行地下立交7條、各類地下車庫227座，使用面積56萬m，總泊位13000個，其中單建式地下車庫4座；在市政工程領(lǐng)域，包括總長達萬余公里的各種城市市政管線越江管線隧道5條 地下水庫3座(總蓄水能力達到50萬m。)、半地下雨污水泵站270余座、地下變電站2座、半地下發(fā)電廠1座、共同溝1條(近12km)；與此同時還包括已逾百萬平方米的各類民防地下工程。可以想象，如果現(xiàn)在的上海沒有這些隧道與地下構(gòu)筑物．上海一天都不可能正常運營下去。另外，根據(jù)上海城市發(fā)展的規(guī)模 及未來的實際需求，上海共規(guī)劃有l(wèi)1條地鐵和7條輕軌線，路網(wǎng)總長447．5km。其次上海城市人均綠化面積不僅與國際大都市有著巨大的差距，就是與全國大中城市比較，也處于落后的水平。2000年上海規(guī)劃人均綠化指標達到3．5m。，需要調(diào)整27．56平方公里的城市用地?？梢钥闯鲈诔鞘行藿ㄋ淼篮偷叵鹿こ痰谋匾?，而且這已成為一個社會問題，對城市的發(fā)展起著越來越重要的作用 地下工程對城市發(fā)展的作用

由于快速的工業(yè)化和人口的高度城市集中化，為緩解或從根本上解決人口增長對城市環(huán)境的壓力和威脅，修建各種城市隧道和地下構(gòu)筑物在世界各國呈現(xiàn)急劇增長的趨勢在城市向現(xiàn)代化發(fā)展的同時，離開地下設(shè)施幾乎不能夠維持或者根本無法發(fā)展 一般規(guī)模的城市，其煤氣供應管道、供水、排污、電、通訊、遠距離的供熱等是必須的地下設(shè)施}在超過50多萬人口的大中城市，除以上外，還有區(qū)軌道交通、郊區(qū)火車、汽車及電車和人行走道等的運輸隧道，在人口超過數(shù)百萬的大或特大城市，還有地下購物商店(mal1)，地下文化設(shè)施(博物館等)、地下住宅、地下辦公室、地下停車場、地下行人通道、儲藏室及廢物處置地等集生活、儲存、運輸及廢物處置的地下設(shè)施。據(jù)全世界的統(tǒng)計，在過去的30到40年間．人口超過50萬的100多個城市修建或正要修建在地下運行的地鐵、城市軌道或快速運輸系統(tǒng)。截止1999年，世界上約有70個城市建有地鐵運輸系統(tǒng)。目前日本有運營地鐵的城市達u 個，共37條線長度約601km，其中282km在東京。東京的地鐵發(fā)展異常迅速，這與人口的增長和城市交通的擁擠是直接有關(guān)的，例如東京乘坐地鐵的人數(shù)從1955年的3．7 到今天的25，1955年每天平均乘座人數(shù)大約在3O萬人左右，而1995年增長到每天約760萬人 在德國，自1990年來，平均每年修建的運輸隧道大約有25kin，其中10到12kin 為地鐵、城市和快速運輸系統(tǒng)隧道，約5km為長距離鐵路隧道(railtunne1)，10km 我國地下工程常用的開挖方法

3.1我國地下工程開挖的現(xiàn)狀

進入21 世紀, 我國經(jīng)濟快速增長, 現(xiàn)代化程

度明顯加快。據(jù)資料顯示, 我國城市化水平由1989 年的不到20%提高到2000年的35.7%。城市數(shù)量增加, 規(guī)模擴大, 人們的活動范圍隨之不斷擴大, 對地下空間的需求逐漸增大。隨著公共設(shè)施的大規(guī)模建設(shè), 西部大開發(fā)和北京成功申辦2008 奧運會, 我國需要在許多領(lǐng)域進行地下工程的建設(shè), 其中包括鐵路、高速公路、大中型水電站、南水北調(diào)和西氣東輸工程。而且, 現(xiàn)代城市建設(shè)將會有越來越多的地鐵、市政工程(排水供水管道等)、穿江隧道需要建設(shè)。當我們進行大量的地下工程建設(shè)時,選擇一個合適的開挖方法就顯得十分重要。我國地下工程走過了一條不平凡的道路, 其開挖方法大體上經(jīng)歷了3 次大的技術(shù)革新: 第一次, 明挖法;第二次, 暗挖法;第三次, 盾構(gòu)法。3.2我國地下工程中常用的開挖方法

我國從90年代以來，已成功地研制了直徑3.8～

6.34m的土壓平衡盾構(gòu)掘進機10余臺，用于地鐵隧道、地質(zhì)條件較好的工程項目。

引排水隧道、電纜隧道工程，技術(shù)水平已接近國際先進，在隧道導向技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)方面的研究也達到了國際先進。但由于我國液壓泵和閥件的加工制造水平與國外相比尚存在一定差距，在一些盾構(gòu)掘進機中適量采用了國外的零部件。在直徑1.2～3m的頂管掘進機方面，我國已經(jīng)先后研制了先進的反鏟頂管機、土壓平衡頂管機和泥水加壓頂管機，國內(nèi)已完全有能力制造國產(chǎn)機械，替代進口設(shè)備。最近，上海已研制了國內(nèi)第一臺3.8m×3.8m組合刀盤土壓平衡式矩形頂管機，完成了2條62m長的地下人行通道，使我國在異形盾構(gòu)的開發(fā)研究方面擠入世界先進行列。在微型隧道掘進機方面，我國也已研制了直徑600～800mm的中心螺桿出土頂管機、夯管頂管機和水平定向鉆機等設(shè)備。

上海隧道工程股份有限公司機械廠是盾構(gòu)掘進機專業(yè)制造廠。1995～1999年，該廠制造各類盾構(gòu)32臺（其中制造46m地鐵盾構(gòu)5臺，修復9臺，制造φ3～5m盾構(gòu)6臺，制造φ1.5～φ3m盾構(gòu)10臺，制造矩形盾構(gòu)2臺）。土壓平衡盾構(gòu)的設(shè)計制造技術(shù)水平已接近國際先進水平，國產(chǎn)化率達70％，掌握了泥水加壓盾構(gòu)的設(shè)計制造技術(shù)，并制造了1臺直徑2.64m的泥水加壓盾構(gòu)。在 TBM掘進機方面，已具備設(shè)計制造能力，并為國外廠商制造安裝了2臺φ4.88mTBM掘進機。1999年為廣州地鐵2號線改制了2臺φ6.lm的復合型盾構(gòu)掘進機。上海隧道股份研究所具有設(shè)計開發(fā)國外各種盾構(gòu)掘進機的能力，并有20余項盾構(gòu)掘進機的成果獲國家、建設(shè)部、上海市科技進步獎。3.2.1明挖法

明挖法(Cut and Over 或Open Cut)俗稱對地表 開膛破肚 ,是直接在地下工程建造處進行露天開挖和支護, 然后在開挖處建造地下結(jié)構(gòu), 完工后再進行覆蓋, 恢復地貌的方法。明挖法具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量和工程造價低等優(yōu)點, 但因?qū)Τ鞘猩罡蓴_大、對周圍環(huán)境破壞大, 應用受到各種因素的限制。

明挖法適用于淺埋的地下工程, 可修建的空間比較大。自1950 年前后起, 東京、大阪重新開始的地鐵建設(shè)全部采用明挖法施工。目前, 我國在大面積深基坑降水和邊坡支護等方面取得了進步, 明挖法也在許多地下工程中得到了更好的使用。3.2.2礦山法

一般把埋置于基巖, 用傳統(tǒng)鉆爆法或臂式掘進機開挖隧道的方法稱為礦山法(Mine Tunneling Metho d), 有的文章中稱為鉆爆法。礦山法是暗挖法中目前最為常用的一種開挖方法,一般適用于線路埋深較大、礦山法具有施工工藝簡單、應用靈活、減少拆遷和交通疏解、造價合理等優(yōu)點, 但礦山法也存在弊端。由于礦山法采用爆破或機械掘進開挖硐室, 對周圍巖體的擾動比較大。此外, 礦山法對地質(zhì)勘探要求較高, 對圍巖地質(zhì)情況的預見性較差, 需要超前地質(zhì)探明和預報。

礦山法隧道施工技術(shù)在北京地鐵、廣州地鐵一號線中被廣泛應用。3.2.3盾構(gòu)法

盾構(gòu)法(Shield Method)亦稱掩護筒法, 是法國人1818 年發(fā)明的土層或松軟巖層中暗挖隧道的一種方法, 采用盾構(gòu)頂進, 而后拼裝預制管片形成襯砌。經(jīng)過近100 年左右的時間, 從氣壓盾構(gòu)到泥水加壓盾構(gòu)及更新穎的土壓平衡盾構(gòu)的應用與發(fā)展, 已使盾構(gòu)法能適用于各種條件下的施工。

盾構(gòu)法施工的優(yōu)點是施工速度快、精度高、振動小、噪音低,且對周圍建筑物影響較小。缺點是新型盾構(gòu)購置費昂貴, 對施工區(qū)段短的工程不經(jīng)濟, 成本高, 對斷面尺寸多變的區(qū)段適應能力差。目前, 在我國盾構(gòu)機主要用于軟弱和富水地層(上海), 普通地層(北京)和滑移巖層(廣州)。3.2.4隧道掘進機法

隧道掘進機法, 顧名思義, 是使用隧道掘進機進行開挖的一種施工方法。隧道掘進機(Tunnel Bor ing Machine 縮寫TBM)是目前世界長大隧道施工最有效、最先進的大型綜合性施工機械之一。1851 年美國工程師Charles Wilso n 發(fā)明了隧道掘進機, 通常被認為是第一臺成功地在巖石中連續(xù)掘進的機器。另一個著名的探索是Co lo nel Beaumo nt 在1881 年發(fā)明的壓縮空氣驅(qū)動的隧道掘進機, 曾用于英吉利海峽的一條探測隧道。目前, 隧道掘進機正朝著機械、電氣、液壓和自動化一體化、智能化的方向發(fā)展。

隧道掘進機法具有快速、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟和安全等優(yōu)點, 但掘進機法對具有坍塌、巖爆、軟弱地層、涌水、膨脹巖等不良地質(zhì)情況的地段適應性較差。此法應用最多的是水工和污水隧洞, 這主要是因為這類隧道的斷面多為圓形的緣故。著名的英吉利海峽隧道就是采用隧道掘進機法施工的, 我國的秦嶺隧道同樣也是。3.2.5頂管法

頂管法(Pipe Jacking Method)是將預先造好的管道按設(shè)計要求分節(jié)用液壓千斤頂支承在后座墩上, 在工作基境內(nèi)將管道逐漸壓人士體中, 同時將管內(nèi)工作面內(nèi)的泥土, 在管內(nèi)開挖并運輸出來的一種敷設(shè)管道的施工技術(shù)。它是一種不需要地面開挖,又不破壞地表建筑物的比較方便適用的施工方法。

頂管法最早始于1896 年美國的北太平洋鐵路鋪設(shè)工程的施工中, 至今已有一百多年的歷史。頂管法的使用范圍十分廣泛, 除硬質(zhì)巖地層以外, 其他地質(zhì)情況幾乎都可使用。其優(yōu)點是: 占地面積少、對周圍土體的擾動小、不破壞現(xiàn)有的管線和筑物正常使用;缺點是: 施工精度的保證較為困難, 容易出現(xiàn)頂管方向的偏移。

我國1953 年開始采用頂管法施工, 1981 年我國在浙江甬江的頂管技術(shù)已達到可頂管徑2.6m, 單邊連續(xù)一次頂進581.9m, 成為當時繼美國依里諾斯州單邊一次頂進558m 之后,世界上單邊一次頂進最長的頂管工程。如今在我國, 不論是大城市還是偏遠地區(qū), 隧道和管道的建設(shè)都有使用頂管法。3.2.6沉管法

所謂沉管法(Immer sed T unnelling Metho d), 就是先在船塢中預制大型混凝土管段或混凝土和鋼的組合管段, 并在兩端用臨時隔墻封閉, 裝好拖運、定位、沉放等設(shè)備, 然后將管段浮運沉放到江中預先挖好的溝槽中, 并連接起來, 最后回填砂石將管段埋入原河床中。用于修建水下隧道, 是重要的越江手段之一。

自1894 年, 美國在波士頓市修建了世界上第一座混凝土(與磚)結(jié)構(gòu)的沉管隧道以來, 沉管工程歷史至今已逾百年。多數(shù)地基條件均適于沉管法施工, 并能適應于縱向發(fā)生不均勻沉陷的地基。此種施工法一般完全適用于地震地區(qū)。其優(yōu)點有: 管段是預制的, 質(zhì)量好, 水密性好;斷面形狀無特殊要求, 可自由選擇。最主要的缺點是在沉管階段對于河道上的船舶交通的干擾, 這樣會對河流所服務的地區(qū)產(chǎn)生經(jīng)濟上的約束。

迄今為止, 世界各國采用沉管法修建的水下隧道已達130 余座。2003 年通車的上海外環(huán)隧道是用沉管法建造的雙向8 車道的大型隧道, 為我國大陸迄今修造的第四條越江公路沉管隧道。隧道規(guī)模目前居亞洲首位, 是繼荷蘭Drg ht 隧道(同為八車道)后世界上第二大規(guī)模水底道路沉管隧道。3.2.7 新奧法

新奧法(New Austr ian Tunnelling Method, 縮寫為NATM)是新奧地利隧道施工方法的簡稱。新奧法是20 世紀60 年代奧地利人總結(jié)前人的隧道工程實踐經(jīng)驗后提出的一套隧道設(shè)計、施工的新技術(shù), 它是以噴射混凝土和錨桿作為主要文護手段, 將經(jīng)驗、量測和理論相結(jié)合, 形成的一種隧道工程新概念和方法。我國也常把新奧法稱為噴錨構(gòu)筑法。3.2.8凍結(jié)法

凍結(jié)法(Fr eezing Method)是指利用人工制冷 的方法把土壤中的水凍結(jié)并形成凍土帷幕, 用人工凍土帷幕來抵抗水土壓力,以保證開挖順利進行的施工方法。作為一種成熟的施工方法, 凍結(jié)法在國際上已有100 多年的歷史, 我國采用此法已有40 多年的歷史。凍結(jié)最大深度達435m, 凍結(jié)表土層最大厚度達375m,凍土強度可達5~ 10MPa。

確切地說, 凍結(jié)法不是一種開挖方法, 而是面向含水地層的一種處理方法, 常配合著其他開挖方法使用。

上海地鐵2 號線共9 個旁通道, 其中4 個是使用水平凍結(jié)技術(shù)完成的。此外, 北京、廣州、南京等許多大中城市的地鐵工程和市政基礎(chǔ)等多項工程建設(shè)中都曾用到過凍結(jié)法。3.2.9蓋挖法

蓋挖法施工技術(shù)是先用連續(xù)墻、鉆孔樁等形式作圍護結(jié)構(gòu),然后做鋼筋混凝土蓋板, 在蓋板、圍護墻、中間樁保護下進行土方開挖和結(jié)構(gòu)施工。蓋挖法有逆作與正作兩種施工方法;蓋挖法的主要優(yōu)點是安全、占地少、對居民生活干擾少, 但施工速度比較低。地下工程建設(shè)誘發(fā)的環(huán)境問題

地下工程主要有隧道工程、沉井工程、基坑工程等, 地下工程在施工中或施工后都會對地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生影響。由城市地下空間引起的工程環(huán)境地質(zhì)災害具有突發(fā)性、潛在性、隱蔽性、社會性等特點, 應該引起我們的高度重視。4.1地下水環(huán)境變異

地下工程施工常需要采用水泵將施工區(qū)的地下水位降低, 以疏干工作面, 改變著施工區(qū)周圍的地下水的分布。同時巖土體的變形對地下水也產(chǎn)生影響。巖土體是地下水滲流的介質(zhì), 巖土體的空隙結(jié)構(gòu)限定地下水的活動場所和運行途徑, 控制著地下水的補給、徑流和排泄條件。巖土體處于一定的地質(zhì)環(huán)境中, 存在著地應力、地下水及溫度等。巖土體中地應力的改變(因地下工程施工作用)引起巖土體結(jié)構(gòu)的變化, 從而影響巖土體的滲流特性(改變了巖土體的滲透性、滲流邊界條件以及滲透壓力)。巖土體中溫度場的改變也引起地下水流速和滲透壓力的改變。地下水與巖土體同處于地質(zhì)環(huán)境中, 在時間和空間域內(nèi)發(fā)生相互的改造作用, 使地質(zhì)環(huán)境經(jīng)受著不斷地調(diào)整狀態(tài), 當這種調(diào)節(jié)處于極限狀態(tài)時, 地質(zhì)災害將會發(fā)生。4.2地表移動和變形

影響地表移動和變形的因素很多, 地表移動和變形的大小不僅與地下工程的埋深、斷面尺寸和施工方法、支護方式有關(guān), 而且受地層條件的影響。由于人

們環(huán)保意識的不斷增強, 對于城市市區(qū)內(nèi)地下工程施工引起的地表移動與變形及其對周圍環(huán)境影響預計顯得更加必要。人們對于地表移動和變形預計采用了很多方法, 主要有現(xiàn)場實測、理論分析和模型試驗方法等。

4.3鄰近建筑物損壞

工程降水造成地層的沉降, 其影響范圍很大。地層沉降可能造成周圍建筑及管線的剪應力增大, 致使建筑或管線斷裂。另外, 由于地質(zhì)條件的區(qū)別或者排水量的不同還可能會造成地層的不均勻沉降, 而地層的不均勻沉降亦會造成建筑物的傾斜, 影響其正常使用。同時, 工程降水造成降水漏斗內(nèi)外的水頭差, 在高水頭差的作用下易于出現(xiàn)滲透變形問題。在滲透水流作用下, 土中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動, 以致流失;隨著土的孔隙不斷擴大, 滲透速度不斷增加, 較粗的顆粒也相繼被水流逐漸帶走, 最終導致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道, 造成土體塌陷。上述情況中, 當?shù)叵滤难a給遇到建筑物基礎(chǔ)的阻攔時, 就會繞過基礎(chǔ), 從而加強了基礎(chǔ)周邊的地下水流量, 加快土顆粒的流失速度?；A(chǔ)周圍土的流失, 必將影響 基礎(chǔ)及上部建筑物的穩(wěn)定。4.4洞室圍巖失穩(wěn)

地下工程施工影響范圍內(nèi)的巖土體稱為圍巖。圍巖穩(wěn)定指一定時間內(nèi), 在地質(zhì)力或工程荷載作用下, 巖土體不產(chǎn)生破裂或失穩(wěn)。自穩(wěn)性較好的圍巖,開挖過程中可以無需支護;自穩(wěn)性較差的圍巖, 施工中會出現(xiàn)坍塌, 必須修筑襯砌加以支護。一般情況下, 巖土體在自重及殘余地應力作用下, 處于初始應力平衡狀態(tài), 開挖洞室將會破壞巖體的這種初始平衡, 引起圍巖失穩(wěn)。如頂圍的懸垂與塌落、側(cè)圍的突出與滑塌、底圍的鼓脹與隆破、圍巖的縮徑與巖爆等。

地下工程洞室開挖后, 地下形成了自由空間, 原來處于積壓狀態(tài)的圍巖, 由于解除束縛, 而向洞室空間松脹變形。當圍巖應力超過了巖土體強度時, 便失穩(wěn)破壞, 有的顯著而突然, 有的變形和破壞不易劃分。洞室圍巖的變形與破壞, 是發(fā)展的連續(xù)過程。彈脆性巖石構(gòu)成的圍巖, 變形尺寸小, 發(fā)展速度快, 肉眼不察覺, 而一旦失穩(wěn), 突然破壞, 其強度、規(guī)模和影響都極顯著。彈塑性巖石和塑性土構(gòu)成的圍巖, 變形尺寸大, 甚至堵塞整個洞室空間, 但其發(fā)展速度緩慢。

地下空間資源正越來越多被開發(fā)利用于各種領(lǐng), 如地鐵、地下街、地下室、地下車庫、等各類地下工程, 已經(jīng)成為現(xiàn)代城市功能轉(zhuǎn)入地下的重要載體。但是, 地下工程建設(shè)一般都在市區(qū)內(nèi), 在其施工過程中常常會引起周圍地層的位移、變形、沉降與塌陷等環(huán)

境地質(zhì)效應, 對周圍地面建筑物及基礎(chǔ)、地下早期人防和其他構(gòu)筑物、公共地下管線和各種地下設(shè)施以及城市道路的路基、路面等都可能構(gòu)成不同程度的危害。因此, 研究城市地下建設(shè)工程的環(huán)境地質(zhì)問題及其防治技術(shù)具有相當重要的現(xiàn)實意義。我國城市地下工程施工技術(shù)的發(fā)展趨勢

發(fā)達國家開發(fā)地下空間的歷史表明，當各國人均國民生產(chǎn)總值（GDP）達到 500 美元以后，就進入開發(fā)利用地下空間階段；人均國民生產(chǎn)總值超過 3000 美元，開發(fā)利用地下空間達到高潮。我國現(xiàn)階段人均國民生產(chǎn)總值已超過 600 美元，沿海地區(qū)人均國民生產(chǎn)總值超過 1000 美元，上海、廣州等地區(qū)人均國民生產(chǎn)總值已超過 3000 美元。

同時，我國人口眾多，土地資源十分緊缺，僅為世界平均水平的 1/3。我國一些大城市人口壓力、交通擁擠和環(huán)境污染的程度不亞于六十年代發(fā)達國家的城市。進入九十年代以后，我國大城市地價將繼續(xù)上 揚；不久的將來將進入人口密集、老齡化、生活快節(jié)奏的時期。鑒此，城市可持續(xù)發(fā)展的目 標是努力建造方便、安全、舒適、富有發(fā)展動力的高品位的城市，以適應 21 世紀的生活方 式。開發(fā)利用城市地下空間資源是完善城市功能設(shè)施、高效使用土地、方便生產(chǎn)生活、滿足未來城市要求的唯一途徑。實踐表明，我國許多城市已進入開發(fā)利用地下空間的階段，部分大城市已經(jīng)進入開發(fā)高潮。隨著我國經(jīng)濟、科學技術(shù)水平發(fā)展、城市化水平的提高及城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的貫徹，開發(fā)利用城市地下空間越來越表現(xiàn)出巨大效益和潛力，我國城市地下空間開發(fā)利用必將向現(xiàn)代化、國際化、科學化的方向發(fā)展。具體說來，我國城市地下空間開發(fā)利用事業(yè)將出現(xiàn)下述幾個發(fā)展趨勢：

綜合開發(fā)利用的趨勢。城市地下空間開發(fā)利用將不再是滿足某一單項功能，將立足于城市的整體建設(shè)與功能要求，是多項城市功能的整合共容，如滿足交通、商業(yè)、供給與環(huán)境等的大型綜合體。同時，也不再是一種空間形態(tài)的孤立，而是由點、線、面、體等多種形態(tài)的空間靈活組合貫通的有機的、豐富的空間整體。

規(guī)劃與設(shè)計理論的發(fā)展。建立在城市可持續(xù)發(fā)展與城市三維立體發(fā)展的戰(zhàn)略思路上，將地下空間作為城市三維發(fā)展的一個維度，地下空間規(guī)劃與設(shè)計理論將會逐步充實完善，其將指導城市科學地向地下延伸。開發(fā)技術(shù)的發(fā)展。我國目前的地下空間開發(fā)的土木技術(shù)已接近或處于世界先進水平，但涉及到一些關(guān)

鍵輔助設(shè)備等技術(shù)，如機具技術(shù)、計算機與電氣控制技術(shù)、自動化技術(shù)等等，與世界先進水平還有大的差距，會影響到地下空間開發(fā)的規(guī)模與成本，將來隨著對引進技術(shù) 的消化吸收和加大研制開發(fā)的投入，將會逐步縮小這些差距。

法規(guī)與管理維護越來越完善。不僅有完備的法規(guī)、政策及管理措施和先進的維護技 術(shù)水平，還將形成一整套推動地下空間綜合開發(fā)利用的實體和管理部門。

環(huán)境要求與環(huán)境控制將被更加重視，相應技術(shù)工藝日益成熟。無人的城市地下空間 設(shè)施會更加安全、高效，有人的城市地下空間設(shè)施會更加舒適、美觀，地下空間內(nèi)環(huán)境中的 造景、幻境及地面環(huán)境模擬等技術(shù)會大大發(fā)展。同時，將更多地從環(huán)境保護、城市景觀保護 和歷史文物保護的角度開發(fā)利用城市地下空間。

新工藝與新材料不斷涌現(xiàn)。為了降低城市地下空間開發(fā)的成本與難度，并適應多種形態(tài)的地下空間的組合，滿足多種設(shè)施功能的交叉與共容，高效、經(jīng)濟的施工工藝將會不斷產(chǎn)生，尤其是機械挖掘技術(shù)與施工自動化技術(shù)會有較大進步。同時，新的建筑裝飾材料尤其是地下防水與環(huán)境改善的材料也會不斷涌現(xiàn)。結(jié) 語

隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，地下建筑工程施工技術(shù)的應用領(lǐng)域越來越廣泛，無論是在交通、市政、水利水電、礦床開采等工業(yè)民用建設(shè)領(lǐng)域，還是在現(xiàn)代化的軍事建設(shè)中都得到了廣泛的應用。在城市地下空間開發(fā)利用上，地下建筑在未來相當長的時間內(nèi)有著非常廣闊的前景。于此同時，在加強理論技術(shù)，施工技術(shù)的同時要注重與環(huán)境的相互協(xié)調(diào)，使得我國的城市化進程能得到快速有序，優(yōu)質(zhì)長足的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 彭

穎.地下空間在我國城市立體開發(fā)中的發(fā)展.2003.[2] 朱合華.地下建筑結(jié)構(gòu).北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2011.[3] 梁

波, 洪開榮, 梁國慶.城市地下工程施工技術(shù)在我國的現(xiàn)狀、分類和發(fā)展.現(xiàn)代隧道技術(shù)，[4] 張海 非開挖技術(shù)與城市建設(shè)

工程機械與維修 2002 11 [5] 施建勇, 徐

偉, 張維東, 呂鳳梧.計算機技術(shù)在在地下施工結(jié)構(gòu)可靠性研究中的應用.建筑技術(shù)

[6] 黃宏偉 城市隧道與地下工程的發(fā)展與展望 2001

第二篇：掘進機技術(shù)在我國隧道及地下工程中的應用與發(fā)展

掘進機技術(shù)在我國隧道及地下工程中的應用與發(fā)展

郭陜云萬姜林

中鐵隧道集團有限公司

提要：簡要介紹了我國采用巖石掘進機和盾構(gòu)修建隧道的發(fā)展情況，闡述了我國掘進機法與盾構(gòu)法的技術(shù)進步及存在的主要問題，展望了我國掘進機與盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展前景，并提出了發(fā)展掘進機和盾構(gòu)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化的幾點建議。

關(guān)鍵詞：隧道及地下工程，巖石掘進機，盾構(gòu)，產(chǎn)業(yè)化，展望與建議，前言

本文所謂的隧道掘進機法是指應用掘進機開挖隧道的方法，隧道掘進機英文全稱為(Tunnel Boring Machine,簡稱TBM).應用于巖石隧道的稱為巖石掘進機（本文簡稱掘進機），用于軟土層隧道的則稱為盾構(gòu)。

盾構(gòu)法和掘進機法是修建隧道的一種先進方法。最近十多年來，隨著我國隧道和地下工程的快速發(fā)展，盾構(gòu)法和掘進機法也得到了快速發(fā)展，尤其在城市地鐵、水利水電隧洞中越來越多應用盾構(gòu)法和掘進機法修建。我國是目前世界上應用盾構(gòu)數(shù)量較多的國家之一，并且隨著我國隧道和地下工程的發(fā)展，對盾構(gòu)和掘進機的市場需求仍會有較大的增長。由于盾構(gòu)和掘進機技術(shù)在一定程度上反映了國家的綜合國力和科技水平，并且對我國的制造業(yè)和建筑業(yè)影響較大，因而也引起了國內(nèi)業(yè)內(nèi)外的普遍關(guān)注。近幾年來在國內(nèi)已召開過許多國際、國內(nèi)的盾構(gòu)和掘進機技術(shù)交流會或?qū)ｎ}研討會；2001～2002年國家科技部已將盾構(gòu)研發(fā)技術(shù)列入國家“863”發(fā)展計劃，并在國內(nèi)就盾構(gòu)研發(fā)試制進行了招標，落實了中標單位；2002～2003年10余位全國政協(xié)委員提出“實現(xiàn)隧道掘進機本地化生產(chǎn)”和若干政策建議的提案；2004年3月，錢偉長同志上書胡錦濤主席，提出充分發(fā)揮盾構(gòu)作用，推進我國隧道掘進機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議，得到中央領(lǐng)導的重視。2004年4月，建設(shè)部、中國土木工程學會和中國巖石力學與工程學會在北京聯(lián)合召開了推進隧道掘進機技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化的專家座談會。可見，隧道盾構(gòu)和掘進機技術(shù)的發(fā)展已成為當前國內(nèi)工程技術(shù)界和政府部門關(guān)注的一個重大課題。本文就我國掘進機和盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展情況、技術(shù)發(fā)展動態(tài)及應用前景等作一簡介，并就今后的技術(shù)發(fā)展以及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出若干建議，以拋磚引玉。我國隧道盾構(gòu)法和掘進機法的應用情況

2.1 開始于二十世紀五、六十年代，發(fā)展于二十世紀九十年代

2.1.1盾構(gòu)

我國研究應用盾構(gòu)法修建隧道是從20世紀50～60年代開始的。1956年在東北礦山采用直徑

2.6m的手掘式盾構(gòu)在砂層中修建疏水巷道，這是我國的第一條盾構(gòu)隧道。1957年北京采用2臺直徑2.0m和2.6m的手掘式盾構(gòu)施工下水道。上海從1963年開始研究應用盾構(gòu)法技術(shù)，用于城市地下排水隧道修建，1965年研制兩臺直徑5.8m的網(wǎng)格式盾構(gòu)用于地鐵區(qū)間隧道修建試驗，掘進長度1200m。1966年研制直徑10.22m的網(wǎng)格式盾構(gòu)并輔助于壓氣穩(wěn)定開挖面施工打浦路越江隧道。從此之后，我國陸續(xù)研制應用手掘式盾構(gòu)總計達30臺用于各種排水隧道施工，施工總長度約20km。

1985年引進日本的1臺直徑4.33m的土壓平衡盾構(gòu)施工排水隧道，之后研制應用了幾臺土壓平衡盾構(gòu)，但效果并不理想。二十世紀九十年代初，隨著上海、廣州地鐵的建設(shè)，開始大量引進國外的土壓平衡盾構(gòu)施工地鐵區(qū)間隧道。1994年開始引進日本的直徑11.2m泥水平衡盾構(gòu)修建延安東路越江隧道。由于采用土壓平衡式、泥水平衡式等現(xiàn)代盾構(gòu)修建隧道具有安全、可靠、快速、環(huán)保等優(yōu)點，因而盾構(gòu)法在我國特別是地鐵建設(shè)中得到了迅速的發(fā)展。繼上海地鐵1號、2號線區(qū)間隧道、1

廣州地鐵1號、2號線部分區(qū)間隧道成功采用盾構(gòu)法外，北京、天津、深圳、南京地鐵以及上海、廣州地鐵的其它地鐵線區(qū)間隧道等也相繼大量推廣采用盾構(gòu)法，并且在越江道路、輸氣和市政排水隧道等也越來越多采用盾構(gòu)法。盾構(gòu)法目前已成為我國地鐵隧道的一種主要方法。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國各城市地鐵采用的盾構(gòu)已有60多臺，掘進完成的和正在掘進的隧道總長度已超過200km（單線）,采用的盾構(gòu)類型為土壓平衡（包括加泥式土壓平衡）和復合式盾構(gòu)計50余臺，泥水加壓平衡盾構(gòu)10 臺。采用的盾構(gòu)直徑3.3m～12m不等，其中以6.3m左右直徑的居多。

2.1.2巖石掘進機

1964年，經(jīng)周恩來總理批準，在國家科委領(lǐng)導下，成立全斷面巖石隧道掘進機攻關(guān)小組，完全自力更生，先后制造出50多臺掘進機。由于核心技術(shù)不過關(guān)，在地下工程建設(shè)中基本沒有發(fā)揮作用。80年代初，國家科委成立掘進機辦公室，采取聯(lián)合攻關(guān)方式制造了8臺掘進機，先后在云南西洱河水電站等工程應用，但與國際水平相比差距甚大。80年代中期，在天生橋水電站引水隧洞采用了羅賓斯公司的一臺直徑10m的二手掘進機施工，但效果并不理想。

進入九十年代以后，在甘肅引大入秦工程中，山西萬家寨引黃入晉工程中，由外國承包商采用巖石掘進機施工多條輸水隧洞取得成功。在2000年后，云南昆明掌鳩河引水工程也由外國承包商應用掘進機施工，并且中國第二重型機械集團與美國羅賓斯公司合作制造了一臺雙護盾巖石掘進機在該工程中使用。九十年代初，鐵道部在西安~安康鐵路18.4km長的秦嶺鐵路隧道，引進2臺德國的8.8m直徑的敞開式掘進機由國內(nèi)單位操作使用成功建成隧道，之后采用該2臺掘進機在西安~合肥鐵路成功完成了6km長的磨溝嶺和7km長的桃花鋪隧道施工。由此也推動了我國掘進機技術(shù)的應用。

2.2 工程應用技術(shù)得到快速發(fā)展提高

2.2.1 盾構(gòu)應用技術(shù)水平迅速提高

隨著盾構(gòu)法應用的增加以及對技術(shù)研究的深入，我國在盾構(gòu)隧道的設(shè)計計算、盾構(gòu)的選型及配套、盾構(gòu)的使用及施工技術(shù)等方面都得到了快速提高和發(fā)展。技術(shù)已基本成熟，有的（尤其在地鐵隧道盾構(gòu)技術(shù)）達到了國際先進水平。

以城市地鐵盾構(gòu)法技術(shù)為代表，目前已有二十家國內(nèi)承包商在使用近60臺盾構(gòu)施工，不僅采用了土壓平衡盾構(gòu)，也采用了泥水平衡盾構(gòu)，還有復合式盾構(gòu)；除區(qū)間單圓盾構(gòu)外，在上海地鐵還采用了雙圓盾構(gòu)一次施工兩條平行的區(qū)間隧道；盾構(gòu)隧道地面環(huán)境除復雜的建構(gòu)筑物外，也有在江下、湖下穿越的（上海穿越黃浦江、廣州穿越珠江、南京穿越玄武湖）；盾構(gòu)穿越地層除粘土、淤泥質(zhì)軟土、砂粘土外，還有砂層、砂礫層、卵石層、以及較高強度的巖石地層等。需要特別指出的是，廣州地鐵2號線越三區(qū)間研究采用具有土壓平衡、氣壓平衡和局部氣壓平衡模式的新型復合式盾構(gòu)成功修建了既有軟土、又有堅硬巖石以及斷裂破碎帶的復雜地層的區(qū)間隧道，打破了長期被認為的盾構(gòu)法應用的地質(zhì)禁區(qū)，大大拓寬了盾構(gòu)法的應用范圍。

目前，我國地鐵盾構(gòu)法隧道管片環(huán)寬已從1.0m，普遍加大到1.2m，在廣州地鐵2號線率先采用了1.5m環(huán)寬的管片，是目前地鐵區(qū)間隧道所用的最寬管片，有利于提高隧道結(jié)構(gòu)的整體剛度，拼裝接縫減少，安裝效率提高，并節(jié)約成本。接縫防水大多采用遇水膨脹橡膠或三元乙丙橡膠彈性密封防水，使隧道建成后不滲不漏，達到A級防水標準。

采用激光導向或陀螺儀導向，并輔于人工測量技術(shù)等，以及運用盾構(gòu)推進油缸分區(qū)操作和姿態(tài)控制與糾偏技術(shù)，管片排版選型和拼裝技術(shù)等，可將隧道線形精度控制在30～50mm以內(nèi)，管片錯臺高度控制在5～10mm內(nèi)。

管片背后環(huán)形間隙注漿除采用日本常用的即時注漿和歐洲常用的惰性漿液同步注漿外，也已開發(fā)應用非惰性漿液的同步注漿技術(shù)，具有更好的早期穩(wěn)定管片和控制地層沉降效果。在掘進控制、泥水與土壓力和排碴管理、碴土改良、防刀盤結(jié)泥餅技術(shù)等方面也已作的很好。端頭加固、聯(lián)絡通道施工、始發(fā)到達、安全換刀、信息化施工等方面都已掌握。在盾構(gòu)的故障診斷及管用養(yǎng)修上已有很高技術(shù)，可以達到55%～67%的高機時利用率。

我國盾構(gòu)施工中的地表隆沉一般可控制在+10～-20mm以內(nèi)，可以在距既有建構(gòu)筑物很近的距離下安全掘進隧道。廣州地鐵2號線越三區(qū)間隧道穿越既有14股鐵路軌道，軌面沉降控制在5mm以內(nèi)，軌道沉降差小于2mm。上海地鐵2號線近距離下穿地鐵1號線區(qū)間隧道、引水箱涵和地下室，地面沉降控制在3.5～8.5mm。我國盾構(gòu)掘進速度平均一般為180～200m/月以上，廣州地鐵2號線越三區(qū)間最高月進尺405m，平均進度為236m/月。在相似地質(zhì)的廣州地鐵三號線大漢區(qū)間，盾構(gòu)施工進度平均已達334米/月，最高月進度達到562.5米，達到國際先進水平。

在城市地鐵隧道盾構(gòu)法得到快速發(fā)展的同時，我國采用盾構(gòu)法修建越江隧道技術(shù)也得到了發(fā)展。上海采用直徑11.2m的泥水盾構(gòu)已建成穿越黃浦江的大連路隧道，平均進度超過200m/月。上海、廣州地鐵也成功采用土壓平衡盾構(gòu)修建地鐵越江區(qū)間隧道。此外，也建成了或在建一些地層復雜、水頭高度超過60m越江隧道，南京三江口、湖北忠縣紅花套、湖南城陵磯采用泥水盾構(gòu)修建穿越長江輸氣隧道（直徑3.3m），已建成2條，第三條即將建成；重慶正在采用直徑6.5m的泥水盾構(gòu)修建穿越長江的排污隧道，計劃于今年建成。

2.2.2巖石掘進機應用技術(shù)開端良好，且在運用中不斷創(chuàng)新

以西安-安康鐵路秦嶺隧道為標志，我國已掌握了巖石掘進機隧道的設(shè)計施工及掘進機的使用技術(shù)，不但在秦嶺特長鐵路隧道施工中得到成功的使用，而且在磨溝嶺、桃花鋪隧道長距離破碎帶巖石中施工也發(fā)揮了它的優(yōu)異的機械性能，在配件、配套國產(chǎn)化上邁出了第一步。秦嶺隧道全長18.4km，采用2臺直徑8.8m的巖石掘進機相向施工，由鐵道第一設(shè)計院設(shè)計，中鐵隧道集團和中鐵十八局集團施工。結(jié)合設(shè)計、施工和掘進機的管用養(yǎng)修等開展了6大課題24個子課題的研究和攻關(guān)，解決了極硬巖和不良地質(zhì)的掘進、刀具布置及磨損與圍巖特性的關(guān)系，高地應力圓形襯砌、掘進機的故障診斷與維修保養(yǎng)等一系列技術(shù)難題，隧道掘進最高月速度達到573m，平均達到300m以上。掘進機機時利用率平均達到58.31%的高水平。該工程技術(shù)成果獲國家2003科學技術(shù)一等獎。在西安-合肥鐵路，采用敞開式巖石掘進機成功完成施工磨溝嶺隧道和桃花鋪隧道，運用超前管棚支護、超前周邊預注漿加固地層等輔助技術(shù)較好解決了不穩(wěn)定破碎圍巖的安全掘進施工難題，拓寬了敞開式掘進機的應用范圍。同時實現(xiàn)了17英寸盤形滾刀和部分部件及部分后配套設(shè)備的國產(chǎn)化。

2.2.3 設(shè)備的設(shè)計制造有了新的進步

我國已完全能夠自行設(shè)計制造手掘式盾構(gòu)。而對現(xiàn)代盾構(gòu)的設(shè)計制造則是從二十世紀八十年代末、九十年代初以后，通過與國外公司合作，設(shè)計制造了一定數(shù)量的盾構(gòu)，包括上海、廣州、北京等城市的重型機械廠或造船廠等，由國外公司設(shè)計，國內(nèi)制造組裝，在工程應用基本能夠滿足要求。通過中外合作，我國在設(shè)計制造的關(guān)鍵技術(shù)有所提高，已經(jīng)掌握了結(jié)構(gòu)件的設(shè)計及制造技術(shù)與工藝，已實現(xiàn)了部分部件的國產(chǎn)化，如盾構(gòu)用于軟土和軟硬不均地層的刀盤、刀具已基本能夠自行設(shè)計制造；盾構(gòu)和掘進機的后配套設(shè)備、運輸設(shè)備和高精度管片鋼模具等已能自主設(shè)計制造，因此也降低了設(shè)備的采購和使用成本，也有利于促進掘進機和盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。

2.3 存在的主要問題

總體說來，經(jīng)過多年來在掘進機和盾構(gòu)技術(shù)上的應用研究，我國在盾構(gòu)施工使用技術(shù)方面已達到了國際先進水平，在巖石掘進機施工使用技術(shù)方面已接近國際水平，有的盾構(gòu)監(jiān)控軟件已具有自主知識產(chǎn)權(quán)，在盾構(gòu)和掘進機的選型設(shè)計、維修、零部件、后配套設(shè)備的設(shè)計制造等已接近國際水平，但也還存在不少的問題,主要有以下幾個方面：

（1）巖石掘進機和盾構(gòu)的設(shè)計制造的關(guān)鍵核心技術(shù)尚未完全掌握，與國際先進水平尚有相當大的差距，目前國內(nèi)使用的盾構(gòu)和掘進機基本都是國外公司設(shè)計制造的，依賴國外的局面未得到改變；

（2）巖石掘進機的應用仍然較少，掘進機數(shù)量少、機型和應用方法單一；

（3）在盾構(gòu)和巖石掘進機施工中仍然出現(xiàn)過一些問題，如盾構(gòu)施工時隧道端頭塌陷、沉降過大、有的甚至引起地面建筑物的損壞等；在巖石掘進機施工中出現(xiàn)圍巖坍塌、掘進方向嚴重偏差等。我國盾構(gòu)和掘進機技術(shù)的前景展望及發(fā)展建議

3.1發(fā)展前景廣闊

21世紀是我國隧道及地下工程大發(fā)展的世紀，據(jù)有關(guān)專家預測，到2020年，我國將要完成近6000km的地下隧道建設(shè)，平均每年約300km。到2010年，國內(nèi)各種地下工程建設(shè)約需巖石掘進機、盾構(gòu)約180臺（不包括微型機），年均需求量約為30臺，可見市場需求巨大，發(fā)展前景廣闊。

（1）城市地鐵快速發(fā)展，對盾構(gòu)需求最多。我國城市地鐵正處在高速發(fā)展期，地鐵和軌道交通規(guī)劃總長度已超過3000km。目前已建成和在建的數(shù)量僅占規(guī)劃數(shù)量的10%多，未來城市地鐵建設(shè)仍將快速發(fā)展。除上海、北京、廣州、南京、深圳、天津地鐵將繼續(xù)需要采用較大數(shù)量的盾構(gòu)施工外，武漢、杭州、蘇州、成都、沈陽等城市地鐵也有采用盾構(gòu)施工的需求。城市地鐵仍將是今后對盾構(gòu)需求最多的領(lǐng)域。

（2）越江隧道建設(shè)方興未艾，對大直徑和超大直徑盾構(gòu)的需求將有快速增長。除上海、廣州地鐵區(qū)間越江隧道外，上海計劃在2010年采用盾構(gòu)法建成20多條越江隧道，穿越黃埔江的中環(huán)隧道已開工，盾構(gòu)直徑14.87m；穿越長江的雙向六車道公路崇明隧道，采用直徑15.2m的盾構(gòu)施工，計劃于2004年底開工；武漢長江隧道為雙向四車道，采用直徑12m的盾構(gòu)施工，計劃于2004年下半年開工建設(shè)；南京穿越長江雙向六車道公路隧道已通過預可研設(shè)計，目前正在前期準備；舉世矚目的南水北調(diào)中線工程，采用2條3.9km隧洞穿越黃河，計劃采用直徑9m的盾構(gòu)施工。此外，擬建的浦東鐵路越江段也計劃采用盾構(gòu)法施工；北京站至北京西站的地下直徑線也在考慮盾構(gòu)法施工；溫州歐江道路隧道、哈爾濱松花江隧道也計劃采用盾構(gòu)施工，正在規(guī)劃之中。

（3）城市各種地下管線隧道有待發(fā)展，對盾構(gòu)的潛在需求大。有關(guān)專家預測，我國城市的給水、排水、電纜、電訊、熱力、輸氣等隧道工程的長度將超過1000km，其對小型盾構(gòu)、微型盾構(gòu)或掘進機的需求量也相當大。

（4）長大、特長山嶺隧道增加，對掘進機需求增加。在山嶺隧道工程領(lǐng)域，鐵路和水利水電工程都將出現(xiàn)越來越多的長大、特長隧道，對掘進機的需求也越來越大。85km長的遼寧大伙房輸水隧洞，采用3臺直徑8m的掘進機施工，掘進機施工長度約60km，掘進機計劃2004年下半年進場掘進。云南、青海、陜西、山西、新疆等擬建的水利水電隧洞總長超過200km，約需掘進機10臺。規(guī)劃修建的南水北調(diào)西線工程一期約有240km輸水隧洞，也計劃大部分采用掘進機施工。擬建中的錦屏二級水電站4條長16.6km、直徑13m的輸水隧洞，也有采用掘進機施工的方案設(shè)想。

3.2 幾點建議

鑒于我國盾構(gòu)和掘進機巨大的市場需求以及存在的問題，實現(xiàn)盾構(gòu)和掘進機的國產(chǎn)化，全面提升工程應用技術(shù)水平已是必然的趨勢。作者提出如下幾點建議：

3.2.1加速盾構(gòu)和掘進機的研發(fā)步伐，掌握設(shè)計制造等關(guān)鍵技術(shù)，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，推進我國掘進機的產(chǎn)業(yè)化

（1）組織力量協(xié)同攻關(guān)，盡早突破核心關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)代的盾構(gòu)和掘進機是高科技設(shè)備，其設(shè)計制造涉及機、電、液、氣、控、測、計算、結(jié)構(gòu)、材料、制造、自動化、信息化、管理科學等多學科領(lǐng)域，是復雜的系統(tǒng)工程，難度很大。必須有效組織整合國內(nèi)的各有關(guān)學科領(lǐng)域的優(yōu)勢技術(shù)資源共同努力方能完成。在引進技術(shù)、合作制造的同時，應組織國內(nèi)設(shè)計、施工、研發(fā)、制造等單位對掘進機的核心技術(shù)、綜合集成技術(shù)等進行攻關(guān)，在國外現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全套技術(shù)和掘進機產(chǎn)品。

（2）國家應加大力度扶持盾構(gòu)和掘進機的研發(fā)

原國家經(jīng)貿(mào)委將全斷面巖石掘進機技術(shù)研究與開發(fā)列為“十五”重大攻關(guān)項目，國家科技部于2002年將直徑6.3m盾構(gòu)掘進機研發(fā)列入了“863”重大專項，并由中鐵隧道集團、上海隧道公司分別牽頭，聯(lián)合國內(nèi)有關(guān)單位正在進行研究攻關(guān)，已在河南和上海建立盾構(gòu)研發(fā)基地和設(shè)計試驗中心，前期計劃研制兩臺樣機，目前正在進展之中。由于盾構(gòu)和掘進機的研制風險高，基地建設(shè)及樣機研制資金投入大，回報難于預期。建議國家重點扶持，在政策上實行優(yōu)惠，在資金上加大投入，以使盡快建立起盾構(gòu)從研究、設(shè)計、制造、工業(yè)性試驗和改造，以及集產(chǎn)、學、研、用等為一體的研發(fā)基地。同時也避免一哄而上，粗制濫造和重復建設(shè)，造成不必要的浪費。研發(fā)的思路必須正確，不搞象計劃體制下那樣的“大而全”或“小而全”。

（3）建立實驗工程或示范工程

盾構(gòu)和掘進機樣機的現(xiàn)場工業(yè)性試驗必不可少并且十分重要。由于樣機可能存在缺陷，試驗性施工可能出現(xiàn)一些問題，甚至實驗失敗的可能等，由研發(fā)承擔單位找尋并通過有關(guān)業(yè)主來確定試驗段工程的方法不太現(xiàn)實，難度很大。建議國家給予特別支持，在適當?shù)牡胤椒謩e劃出若干典型的專門的國產(chǎn)盾構(gòu)和掘進機的試驗性工程。

（4）加強修理改造研究和配件及消耗材料的研發(fā)

如前所述，我國目前及今后使用的盾構(gòu)和掘進機數(shù)量很大，而盾構(gòu)和掘進機是對地質(zhì)高敏感的非標設(shè)備，并且我國地域廣大，地質(zhì)類型多樣，因此應加強對盾構(gòu)和掘進機舊設(shè)備的修理和更新改造的技術(shù)研究，以盡可能延長設(shè)備的使用壽命，提高設(shè)備利用率；同時也應加強盾構(gòu)和掘進機配件和消耗材料的國產(chǎn)化研發(fā)，以降低工程費用。

（5）盾構(gòu)和掘進機類型的多樣化

我國地質(zhì)類型多樣，各地區(qū)環(huán)境條件不同，隧道功能和斷面各異，需要的盾構(gòu)和掘進機有所不同，因此，盾構(gòu)和掘進機的研發(fā)宜多樣化。

3.2.2進一步創(chuàng)新發(fā)展設(shè)計與施工技術(shù)，全面提升盾構(gòu)和掘進機的工程應用水平

由于我國掘進機和盾構(gòu)技術(shù)的應用將迅速增加，應用范圍不斷加大，遇到的地質(zhì)水文條件、周邊環(huán)境條件會千變?nèi)f化，并且對其應用的可靠性、安全性、經(jīng)濟性、以及效率的要求也會隨之提高，因此建議在以下幾個方面加強其工程應用技術(shù)的創(chuàng)新研究：

3.2.2.1在盾構(gòu)法方面：

（1）進一步研究盾構(gòu)與地質(zhì)的適應性關(guān)系，以及地中障礙物的超前探測技術(shù)，開發(fā)盾構(gòu)在復雜地質(zhì)條件及穿越障礙物時的安全、高效掘進技術(shù)及配套技術(shù)；

（2）深入研究高水壓下和長距離隧道盾構(gòu)（包括超大斷面盾構(gòu)）掘進技術(shù)，尤其在防突水涌水、停機檢修和換刀安全技術(shù)方面應有所突破；

（3）城市地鐵車站多采用明挖法，拆遷量大，對地面干擾大，費用也不斷增加，因此應研究采用異型盾構(gòu)修建地鐵車站或單圓盾構(gòu)先行掘進然后擴挖的修建車站的成套技術(shù)；

（4）應研究完善盾構(gòu)輔助工法的應用配套，尤其是始發(fā)、到達端頭加固技術(shù)以及聯(lián)絡通道的安全施工技術(shù)；

（5）簡易的盾構(gòu)如插刀盾構(gòu)、網(wǎng)格盾構(gòu)等在我國仍然具有一定的適應性，并且其價格低，設(shè)計制造簡單，適合中國國情，目前已完全具備自行設(shè)計制造能力。建議加強對簡易盾構(gòu)及施工配套設(shè)備的研究開發(fā)與工程應用，研究壓縮混凝土襯砌與簡易盾構(gòu)的成套技術(shù)。

3.2.2.2巖石掘進機法方面：

（1）進一步研究掘進機法的適應性、可靠性和經(jīng)濟性等方面的綜合對比研究，尤其要進一步研究完善掘進機在不良地質(zhì)的安全掘進技術(shù)及配套與輔助技術(shù)，以為擴展掘進機的應用提供依據(jù)和技術(shù)支持；

（2）研究應用巖石掘進機與鉆爆法結(jié)合的“混合法”施工成套技術(shù)；

（3）進一步研究完善適應掘進機施工的圍巖分類（或巖石分級）和地質(zhì)工作規(guī)范，尤其要完善創(chuàng)新掘進機施工中的配套的地質(zhì)超前預報技術(shù)和手段。

3.2.3 規(guī)范市場，完善法規(guī)，有序發(fā)展

目前在我國掘進機法和盾構(gòu)法隧道工程的招標、投標中，還在一定程度上存在不公正、不公平，地方保護和行業(yè)保護以及無序競爭等現(xiàn)象，在一定程度上影響著盾構(gòu)和掘進機的國產(chǎn)化；建筑隊伍“魚龍混雜”、低價中標，缺乏統(tǒng)一的權(quán)威的規(guī)范、規(guī)程等也影響著我國盾構(gòu)和掘進機工程應用技術(shù)水平的提高。因此建議：

（1）建立健全并嚴格執(zhí)行相關(guān)的政策法規(guī)，努力做到招投標的公正、公平、科學、有序，營造有利于我國盾構(gòu)和掘進機產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展及工程應用技術(shù)水平提高的市場環(huán)境，尤其要避免無資質(zhì)、無業(yè)績和無技術(shù)的隊伍進入盾構(gòu)和掘進機市場，要改變不合理低價中標現(xiàn)象；

（2）要認真總結(jié)國內(nèi)外盾構(gòu)和掘進機應用的經(jīng)驗與教訓，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，盡快組織編制我國盾構(gòu)和掘進機研發(fā)、設(shè)計制造、和施工生產(chǎn)的系統(tǒng)完善的技術(shù)法規(guī)，使規(guī)劃、設(shè)計、研制、工程建設(shè)、施工等都有法可依，有章可循。

3.2.4加速人才培養(yǎng)，建立數(shù)量足夠的、技術(shù)過硬的隊伍

目前我國在盾構(gòu)和掘進機研發(fā)人才特別是高素質(zhì)的復合人才十分匱乏，建議盡快培養(yǎng)和引進，有關(guān)高校和研究機構(gòu)設(shè)置相關(guān)課程和實驗室，以盡快建立起數(shù)量充足、技術(shù)過硬的研發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)計、施工隊伍。

五、結(jié)束語

綜上所述，我國的隧道盾構(gòu)和掘進機技術(shù)歷經(jīng)四、五十年的“波折”，特別是經(jīng)過最近十多年來的快速發(fā)展，取得了顯著的成就，積累了比較豐富的技術(shù)和經(jīng)驗，已成為世界上應用數(shù)量最大、發(fā)展最快、今后需求最大的國家。但在掘進機和盾構(gòu)設(shè)計制造及工程應用技術(shù)方面總體上與先進國家相比尚有相當?shù)牟罹?，需要我們廣大科技工作者攜手努力，不斷創(chuàng)新，迎頭追趕。

作者簡介：

1、郭陜云，大學本科學歷，現(xiàn)任中鐵隧道集團有限公司董事長，中國土木工程學會隧道及地下工程分會理事長，教授級高級工程師。

2、萬姜林，碩士研究生學歷，中鐵隧道集團有限公司副總工程師，中國土木工程學會隧道及地下工程分會秘書長，教授級高級工程師。

通訊地址：河南省洛陽市陵園東路3號院，郵編：471009

聯(lián)系電話：0379-2632027，2632757（總工辦），***（萬姜林）

email:crtgzgb@163.com,wjlctg@163.com

第三篇：隧道及地下工程發(fā)展現(xiàn)狀

我國隧道及地下工程發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

學院：公路學院

專業(yè)：橋梁與隧道工程

姓名：高強

學號：2009121180

電話：***

我國隧道及地下工程發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

摘要：本文概述了我國隧道及地下工程發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢,介紹了我國現(xiàn)有隧道的主要施工方法及技術(shù)狀況 ,并展望了我國隧道和地下工程的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：隧道地下工程現(xiàn)狀趨勢

1.我國遂道及地下工程的發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放以來,我國在交通、水利水電、市政、地下工程開發(fā)和利用等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域取得了令人矚目的成就 ,尤其是近十年來 ,更取得了突飛猛進的發(fā)展 ,其中鐵路隧道、公路隧道、水利水電隧洞、市政共同溝以及城市地鐵也取得了前所未有的發(fā)展，同時在設(shè)計和施工技術(shù)水平上也有了很大提高。

1.1交通類隧道

交通隧道主要包括鐵路隧道、公路隧道及城市地下鐵路工程 ,其中鐵路隧道目前在數(shù)量、長度、設(shè)計及施工技術(shù)上在我國處于領(lǐng)先地位 , 截止到2005年12月已建隧道6874座，4158km。1949年以前664座156km,共7538座4314km。長度大 于5km的53座。2006年在建的1758座，2164km。即將開工的高速鐵路隧道146座，184km。規(guī)劃建設(shè)客貨共線鐵路隧道2100km，10km以上隧道760km。

在建客運專線隧道有 ：

? 武廣222座172.152km

? 廣深24座32.016km

? 鄭西38座76.876km

? 石太32座74.904km

? 合武37座64.706km

? 甬溫59座88.115km

? 溫福59座149.423km

? 福廈37座40.406km

? 廣珠4座4.172km

10km以上的長大鐵路隧道：

秦嶺隧道18.4km

大瑤山隧道14.295km

烏鞘嶺隧道20.05km

太行山隧道27.8km（在建）

呂梁山隧道20.8km（在建雙洞）

東秦嶺鐵路隧道12.26km

地鐵工程目前僅有京、津、滬、穗四市約 80km正在運營 ,而在建工程則很多 ,目前上述四城市仍在繼續(xù)擴建地鐵,其中北京規(guī)劃了20條線路共700km，上海規(guī)劃了17條線路共450km，天津規(guī)劃了4條線路共248km，廣州規(guī)劃了7條線路共206.5km，深圳規(guī)劃了9條線路共254km。而南京、重慶、青島、沈陽、深圳、成都、武漢等城市則正在大規(guī)模建設(shè)之中。大連、長春、哈爾濱、鞍山、烏魯木齊、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、濟南、福州、寧波等城市也已經(jīng)完成了相應的地鐵規(guī)劃。

我國公路隧道在 80年代前 ,因公路等級較低 ,同時限于設(shè)計、施工及短期投資大等多種原因 ,很少設(shè)計長大隧道 ,且數(shù)量(總長度)上也不多 ,但改革開放以后 ,為了實現(xiàn)截彎、降坡、提速、提高運營安全及實現(xiàn)長期運營收益提高等 ,相繼修建了一批長大公路隧道 ,如遼寧的八盤嶺雙線公路隧道(長 1600m),吉林的小盤嶺公路隧道(長 600 多米)等 ,但近七、八年來 ,隨著我國高速公路建設(shè)的大規(guī)模展開和設(shè)計、施工總體水平的提高 ,公路隧道工程在總量、單體長度上有了突飛猛進的發(fā)展 ,隧道單體長度記錄不斷被刷新。截止到目前我國運營隧道1684座以上，其中10km以上的長大隧道就有很多。例如秦嶺終南山特長公路隧道18.02km(雙座)，錦屏隧道14.7km(雙座)，西山隧道13.68km（在建太原～古交高速）等。

1.2水利水電隧洞

水利水電工程主要包括水工隧洞和地下廠房兩大部分 ,水工隧洞主要包括引水隧道 ,導流隧洞 ,泄洪隧洞等 ,地下廠房指不過水的地下洞室 ,包括電站主副廠房洞室、開關(guān)站、閘門豎井等。我國自 70 年代中期以后 ,先后建成了一大批著名的水電工程 ,如二灘水電站、黃河小浪底、葛洲壩等 ,其中已建成的長度超過5ｋｍ的引水發(fā)電隧道就有２０座，包括小浪底水利樞紐三條導流隧洞；清江隔河巖水利樞紐導流隧洞；李家峽水電站導流隧洞；公伯峽水電站導流

隧洞；水布埡水利樞紐導流隧洞。已建成的由青海大通河引水至甘肅的調(diào)水工程總干線全長168.9km，其中隧道33座，總長75.11km；萬家寨水利樞紐引黃河水穿過海河流域至太原的引水工程，隧洞總長超過200km；遼寧省東水西調(diào)工程輸水隧洞長85km。

1.3地下工程

地下工程包括市政管線工程 ,地下倉儲工程 ,地下商場，地下車庫，城市地下空間綜合開發(fā)利用等地下建筑物以及大中型平戰(zhàn)結(jié)合工程。隨著現(xiàn)代化城市高密度化 ,生活水準的高標準化 ,各種供給設(shè)施(如電信、電氣、煤氣、上下水等)的需求量將會急劇增加 ,需要改造和增設(shè)的供管線愈來愈多 ,解決這一問題的最好對策乃是進行統(tǒng)一規(guī)劃與管理的城市地下共同溝(城市地下公用事業(yè)綜合隧道),1994 年上海浦東建成了我國第一條規(guī)模較大的張揚路共同溝。城市地下空間開發(fā)利用 ,目前較廣泛的有高層建筑物地下室 ,平戰(zhàn)結(jié)合的人防工程 ,如上海人民廣場地下商場 ,哈爾濱、長春地下商業(yè)街等。利用地下工程恒溫恒濕 ,受地面干擾小 ,防災抗災能力強等的特點 ,我國修建了許多地下儲庫 ,如地下糧庫、油庫、金庫等。隨著我國經(jīng)濟和科技的發(fā)展 ,地下工程的應用領(lǐng)域和應用深度將不斷拓展。

2.我國隧道及地下工程的主要開挖方法及技術(shù)狀況

世界發(fā)達國家已有的隧道和地下工程施工技術(shù) ,大部分已在我國開發(fā)利用 ,并在工程實踐中結(jié)合中國的國情得到不斷的改進和發(fā)展。由于隧道及地下工程類型、規(guī)模、地層、施工裝備、技術(shù)水平等的不同 ,相應產(chǎn)生不同的開挖方法 ,按大類主要可分為明挖法、蓋挖法、沉箱(管)法、暗挖法。明挖法以它施工簡單 ,安全快速、造價較低 ,仍然是除山嶺隧道 ,江湖河底隧道外首選的施工方法 ,其中的蓋挖法是市區(qū)修建地鐵車站的主要方法 ,北京、上海、南京、廣州有近10 座地鐵車站采用此法 ,并取得了很多寶貴經(jīng)驗 ,逆作法或半逆作法也已從局部試點轉(zhuǎn)入工程實際應用 ,如深圳地王大廈、上海金茂大廈地下室 ,除 主樓外全部采用半逆作法施工 ,使工期大大提高。暗挖法適應范圍廣、鐵路、公路、水利水電隧道、礦山巷道以及城市繁華市區(qū)下地鐵、地下工程廣泛采用此法 ,沉箱(管)法則主要用于跨越江湖河流等水體隧道的施工。我國的隧道及地下工程施工技術(shù)自 80 年代以來 ,得到了快速發(fā)展 ,代表隧道工程施工新技術(shù)發(fā)展水平的隧道鑿巖機(TBM)和盾構(gòu)機被引入我國 ,并在實踐中不斷改進,以大瑤山雙線鐵路隧道的施工為代表和開始 ,成功地推廣了錨噴支護新奧法大斷面開挖施工技術(shù) ,全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m，單口月成洞218m，開挖205m，襯砌303m。90 年代再次采用新奧法成功修建了號稱 “天下第一險洞”(高地應力、高地熱、多瓦斯、多斷層、多地層塌方)的南昆鐵路家竹箐隧道 ,這標志著我國鉆爆法隧道施工技術(shù)達到和接近了世界先進水平。其中形成的施工前、中、后的超前地質(zhì)預報模式、圍巖變形量測、預報、指導施工模式及圍巖加固模式 ,為我國全面推廣新奧法隧道設(shè)計與施工技術(shù)奠定了堅實基礎(chǔ) ,我國目前已建成的最長的單線鐵路隧道—西康鐵路秦嶺終南山隧道施工中采用了全斷面隧道掘進機(TBM),使我國的交通隧道修建技術(shù)又上升到一個新臺階 ,而在上海、廣州、北京地鐵隧道施工中 ,盾構(gòu)機得到了大面積使用 ,取得和積累了很多成功經(jīng)驗。烏鞘嶺隧道在軟巖深埋復雜應力隧道的修建技術(shù)上取得突破，克服了高地應力、軟巖大變形和富水等復雜應力狀況。風火山和昆侖山隧道（海拔４９９５ｍ）則成功采用雙層模筑混凝土多道防水措施、保溫隔熱措施、低溫早強耐久性防水混凝土以及洞內(nèi)空調(diào)等措施克服了高海拔凍土地區(qū)的隧道修建難題。

3.我國隧道及地下工程的發(fā)展趨勢和前景

3.1隧道發(fā)展趨勢

隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展綜合國力不斷增強 ,高新技術(shù)不斷發(fā)展 ,我國隧道發(fā)展前景是非常廣闊的 ,同時隧道的發(fā)展也是我國國民經(jīng)濟發(fā)展、國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略、開邊通海戰(zhàn)略的迫切需要。交通設(shè)施、水電工程越來越成為制約一個地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸所在。在交通隧道方面 ,隨著我國高速公路干線網(wǎng)的不斷完善 ,特別是向我國西部多山地區(qū)的不斷延伸 ,海南島與陸地的跨海延伸 ,以及遼東半島、膠東半島之間的跨海連接 ,崇明島與上海之間等長江沿線的地下連接都需要巨大的隧道工程來支撐 ,隨著西部的開發(fā) ,我國鐵路隧道、公路隧道的單體長度及數(shù)量記錄 ,都將不斷被刷新 ,如 1999 年竣工的秦嶺鐵路隧道長度已達 18.46km ,2000 年 5 月竣工的重慶鐵山坪公路隧道長度為 4.5km。在跨海、跨江隧道方面 ,目前我國國內(nèi)已對瓊州海峽隧道完成了可行性研究 ,不少有識人士也已提出了跨越渤海灣聯(lián)接遼東與膠州半島的南橋北隧固定聯(lián)絡隧通道 ,跨越長江入?？谶B接上海 — 崇明 — 啟東的江底隧道、京滬、京廣高速鐵路跨

越長江的沉管隧道 ,甚至提出了興建臺彎海峽隧道的設(shè)想。日本的青函海底隧道(全長53.85km)海底部分長 23.3km),英法海底隧道(全長50km ,海底38km)的建成運營 ,以及其它國家正在規(guī)劃與實施的眾多海峽隧道 ,都已為我國樹立了先例。隨著城市的快速發(fā)展，各大中城市交通壓力不斷增大，地鐵這一快捷、大運量的公共交通系統(tǒng)將成為解決這一難題的唯一途徑。在水電隧道方面 ,隨著以世紀工程三峽水利水電工程等一大批大型、超大型水電工程項目的實施與完成 ,我國在深埋、長大隧道及大跨度地下廠房的設(shè)計與施工能力上 ,都已經(jīng)或?qū)⒁_到或接近世界先進水平,隨著我國西部大開發(fā)的進行 ,雅魯藏布江、金沙江等水力資源豐富的江河上梯級電站建設(shè) ,我國水利水電隧洞的建設(shè)也將進入一個全新的發(fā)展時期。

3.2地下工程發(fā)展前景

各種用途的地下工程的大力發(fā)展 ,能夠有效地緩解經(jīng)濟發(fā)展 ,特別是城市發(fā)展與我國土地資源緊張的矛盾。據(jù)氣象衛(wèi)星遙感資料判斷和測算 ,1986-1996 年 10 年間 ,全國 31 個特大城市城區(qū)實際占地規(guī)模擴大 50.2 % ,近十年城市的發(fā)展更是提高到了一個新的速度，但是城市不能無限制的蔓延擴張 ,只能走內(nèi)涵式集約發(fā)展道路，充分利用城市地下資源 ,建設(shè)各類地下工程是城市經(jīng)濟高速發(fā)展的客觀需要。另外 ,設(shè)計與施工技術(shù)的發(fā)展也為其提供了充分的技術(shù)保障。目前 ,我國沿海地區(qū)人均國民生產(chǎn)總值已超過 1000 美元 ,達到發(fā)達國家地下空間開發(fā)、地下工程建設(shè)達到高潮時的標準。所以 ,我國地下工程的建設(shè) ,特別是東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和大中城市 ,必將迎來地下工程建設(shè)的高潮。

總之，我國的隧道和地下工程建設(shè)已經(jīng)取得了輝煌的成就，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，施工技術(shù)和方法的不斷進步，管理和各類規(guī)范的不斷完善，展望未來，我堅信，我國的隧道和地下工程事業(yè)擁有無限美好的前景并且一定會取得更加輝煌的成就。

第四篇：淺析SCM的發(fā)展背景及在我國應用的條件

淺析SCM的發(fā)展背景及在我國應用的條件

文章試從供應樁管理的發(fā)展背景入手，對我國供應鏈管理的發(fā)展特點及應用條件進行了分析與總結(jié)，指出我國企業(yè)應充分吸納供應鏈管理思想，積極改善發(fā)展供應鏈管理的相關(guān)條件，走戰(zhàn)略雙贏的發(fā)展道路。21世紀的競爭是基于供應鏈的競爭，要想在竟爭中獲勝，就必須充分重視對供應鏈管理的研究。供應鏈管理研究與應用背景

供應鏈管理(Supply Chain Management，簡稱SCM)是在20世紀80年代中期逐漸形成的一種整體優(yōu)化的管理模式，其理論研究與應用的發(fā)展是由新經(jīng)濟時代的發(fā)展趨勢所決定的。

1.1 全球經(jīng)濟一體化的發(fā)展趨勢為SCM理論研究與應用的發(fā)展提供了宏觀環(huán)境的沃土供應鏈管理正是在全球經(jīng)濟一體化的趨勢下提出并形成的，它摒棄了局部管理思想，采用系統(tǒng)的觀點和方法對物流系統(tǒng)進行管理，實現(xiàn)資源在整個價值增值鏈上的優(yōu)化配置。

1.2 企業(yè)利潤源的轉(zhuǎn)移使越來越多的企業(yè)重視供應樁管理的應用與研究

進入20世紀90年代以來，隨著經(jīng)濟全球化進程的加速，市場的競爭日益激烈，人們開始迫切的尋找新的利潤增長點。因此，前兩個利潤源潛力越來越小，物流領(lǐng)域的潛力開始為人們所重視，通過降低物流成本使企業(yè)獲得更多利潤被稱為“第三利潤源”。正是出于尋求新的利潤增長點的發(fā)展需要，提高整體效率、加強供應鏈中各成員企業(yè)的合作、簡化物流過程降低成本、增加利潤的供應鏈管理成為吸引眾多企業(yè)目光的焦點。

1.3 信息技術(shù)的發(fā)展使跨越空間范圍多企業(yè)合作伙伴關(guān)系的確立成為可能

以互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳送、遠程通訊等為代表的信息技術(shù)的發(fā)展和應用，使打破國界和行業(yè)局限成為現(xiàn)實，“跨國公司、大型企業(yè)只要資金雄厚，市場定位準確就能在全世界無限制的擇優(yōu)選擇合作者，迅速構(gòu)筑供應鏈，并能隨時更換合作對象，永遠維持供應鏈的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)?！?/p>

1.4 高水平社會咨詢顧問機構(gòu)的存在促進了供應鏈管理研究的發(fā)展

供應鏈管理最早源于美國，而在美國，無論是纖維紡織行業(yè)QR(Quick Response)的發(fā)展，還是美國食品雜貨行業(yè)ECR(Efficient Consumer Response)的發(fā)展，都是在向美國著名的流通咨詢公司克特，薩爾蒙公司(Kurt Salmon Associations，Inc.)咨詢后，在克特·薩爾蒙公司倡導下發(fā)展起來的。由此可見，這種擁有一批高精尖的人才隊伍、掌握了最新的專業(yè)知識和最新的信息手段的高水平社會咨詢顧間機構(gòu)和組織，促進了供應鏈管理的推廣應用。我國企業(yè)供應鏈管理應用發(fā)展的現(xiàn)狀特征

我國國內(nèi)企業(yè)的供應鏈管理應用才剛剛起步。其發(fā)展現(xiàn)狀具有5方面特征：①國內(nèi)多數(shù)企業(yè)對實施供應鏈管理的意識淡漠，急需要從管理理念上進行改革；②我國企業(yè)具有一定的實施供應鏈管理的基礎(chǔ)。我國供應鏈上各節(jié)點企業(yè)間的合作時間比較長，供應鏈的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，這是供應鏈上企業(yè)間實施ECR,QR等供應鏈管理的基礎(chǔ)；③我國供應鏈節(jié)點企業(yè)缺乏對供應鏈全局的考慮。我國已構(gòu)建供應鏈的企業(yè)雖然在管理過程中為提高管理效率曾采取許多措施，但大多是在企業(yè)內(nèi)部或企業(yè)的部門內(nèi)部進行，卻沒有從整個供應鏈的角度去考慮；④支撐供應鏈管理的信息技術(shù)在我國企業(yè)中的應用程度不同。條碼技術(shù)和POS掃描僅用于提高零售企業(yè)的結(jié)算速度上，條碼技術(shù)在提高整個物流運作效率上的作用并沒有充分發(fā)揮。企業(yè)由于數(shù)據(jù)采集問題沒有解決，而影響到庫存管理的自動化。網(wǎng)絡技術(shù)在企業(yè)的應用多數(shù)僅限于用E-mail發(fā)送電子郵件，并沒有實現(xiàn)真正意義上的電子數(shù)據(jù)交換(EDI)；⑤VMI等供應鏈管理的運作方式并未被企業(yè)采用，仍需要在企業(yè)間推廣普及。我國發(fā)展供應鏈管理的條件

從總體看，我國企業(yè)發(fā)展供應鏈管理的內(nèi)外部條件仍有一定的局限性。

3.1 我國企業(yè)發(fā)展供應鏈管理的外部條件

從我國企業(yè)發(fā)展供應鏈管理的外部環(huán)境條件來看，還不夠理想。主要體現(xiàn)在以下幾方面：

3.1.1相關(guān)行業(yè)發(fā)展滯后。企業(yè)供應鏈的展開，需要物流系統(tǒng)、資金系統(tǒng)和管理咨詢系統(tǒng)的整體配合。而我國的物流業(yè)、電子金融業(yè)和管理咨詢業(yè)發(fā)展相對較遲緩，在一定程度限制了供應鏈管理的發(fā)展。如我國的物流配送業(yè)還不能滿足對企業(yè)服務時間、地點、數(shù)量、包裝形式和信息提供等功能方面的要求。我國的網(wǎng)上銀行網(wǎng)點搜蓋面不夠廣泛、網(wǎng)上安全等間題依舊存在。而我國的管理咨詢業(yè)其咨詢實力以及規(guī)范化管理方面還有一定的欠缺。

3.1.2 相關(guān)法律規(guī)范不完善。我國與供應擠管理發(fā)展相適應的法律發(fā)展滯后于實際需要，如對應電子商務的法律規(guī)范還沒有提出。

3.1.3 信用制度體系尚未建立健全。我國尚未建立起完善的信用制度體系，其服務水平滯后于發(fā)展需要。我國企業(yè)與企業(yè)間信用水平低，合作力度小，更有甚者還不時有虛假和欺詐的行為，這無疑將會嚴重阻礙供應鏈的建立和發(fā)展。

3.2 我國企業(yè)發(fā)展供應樁管理的內(nèi)部條件

從我國企業(yè)發(fā)展供應鏈管理的內(nèi)部條件來看，也存在一些不利采用供應鏈管理模式的因素：

3.2.1 我國企業(yè)信息化程度普遍較低。企業(yè)信息化的程度是推進供應鏈管理的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，它直接影響了供應鏈管理的開展。而我國企業(yè)與發(fā)達國家相比，信息化的程度非常低。目前“國外90%以上的大型企業(yè)、70%的中型企業(yè)和50%的小型企業(yè)都建立了自身的因特網(wǎng)站，并以此為基礎(chǔ)加大了拓展其供應鏈系統(tǒng)的力度。而根據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院的統(tǒng)計報告，我國83家大型制造企業(yè)擁有的計算機只達到了實際需求的67.7%，聯(lián)網(wǎng)的計算機只達到了實際需求的54.16%，已鋪設(shè)網(wǎng)絡的業(yè)務部門只達到了實際需求的54.25%，在參加調(diào)查的大型制造企業(yè)中竟無一家開展了供應鏈管理?！睂е逻@種情況的原因主要有2方面：①是實力較弱的企業(yè)在信息化方面沒有足夠的資金投入；②是實力較強的企業(yè)雖然投入

了較多的資金去發(fā)展信息化，但是卻缺乏綜合性的企管人才去發(fā)展信息化乃至企業(yè)供應鏈系統(tǒng)。

3.2.2 企業(yè)缺乏對發(fā)展供應鏈的遠見及有關(guān)措施。我國多數(shù)企業(yè)不理解供應鏈管理，更不了解國外現(xiàn)狀，要實現(xiàn)供應鏈管理還需要積極借鑒國外相關(guān)的管理經(jīng)驗，對現(xiàn)有部門進行更多的改造。

3.2.3 信息技術(shù)在企業(yè)中的應用較為膚淺。如網(wǎng)絡技術(shù)在企業(yè)的應用已比較普遍，但這種應用相當膚淺，多數(shù)企業(yè)僅限于用E-mail發(fā)送電子郵件或上網(wǎng)進行報價、發(fā)盤等，還沒有通過互聯(lián)網(wǎng)組織起自身比較固定的購銷網(wǎng)，沒有實現(xiàn)真正憊義上的電子數(shù)據(jù)交換。

3.2.4 企業(yè)缺少供應鏈管理人才。供應鏈管理的應用對企業(yè)各方面人員，尤其是管理人員的素質(zhì)都提出了更高的要求。而我國供應鏈管理發(fā)展的歷史較短，對于供應鏈管理知識的傳播不夠廣泛，善于進行供應鏈管理的人才還不多，培養(yǎng)也還需要一定的周期和成本?？傊捎谝陨掀髽I(yè)發(fā)展供應鏈管理的內(nèi)外部條件的限制，使企業(yè)供應鏈系統(tǒng)發(fā)展較緩慢。但我國企業(yè)必須清醒地認識到，21世紀的競爭是基于供應鏈的競爭，企業(yè)要想在激烈的市場競爭中取勝，就必須吸納供應鏈管理的思想，積極改善發(fā)展供應鏈管理的相關(guān)條件，走戰(zhàn)略雙底的道路。

第五篇：淺談綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀及其在我國的應用

摘要：本文概述了綠色建筑的概念，闡明了綠色建筑的內(nèi)涵與特征；介紹了我國綠色建筑的發(fā)展狀況，通過列舉清華大學超低能耗示范樓工程的實例，敘述了綠色建筑技術(shù)在國內(nèi)的應用，并針對綠色建筑技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀提出了幾個策略。關(guān)鍵詞：綠色建筑 降低能耗 節(jié)能環(huán)保

中圖分類號：TM08 文獻標識碼：A 文章編號：綠色建筑的概念

綠色建筑是一種在規(guī)劃、設(shè)計時充分考慮并利用了環(huán)境因素，施工過程中對環(huán)境的影響最少，運行階段能為人們提供健康、舒適、低耗、無害空間，拆除后又對環(huán)境危害降到最少的建筑，目前已成為風靡建筑界的發(fā)展潮流。

1.1 綠色建筑的內(nèi)涵

綠色建筑是遵循保護地球環(huán)境、節(jié)約資源、確保人居環(huán)境質(zhì)量這樣一些可持續(xù)發(fā)展的基本原則，由西方發(fā)達國家于20世紀60年代率先提出的一種建筑理念，又稱可持續(xù)建筑或生態(tài)建筑。我國國家標準 《綠色建筑評價標準》對綠色建筑的定義是：在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

1.2 綠色建筑的特征

與一般傳統(tǒng)建筑相比，綠色建筑主要有以下幾點特征：

其一，一般建筑能耗非常大，并由此產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染；綠色建筑可將能耗降低 70% ～80%，在德國甚至出現(xiàn)了零能耗的示范建筑。

其二，一般建筑采用的是商品化生產(chǎn)技術(shù)，建造過程的標準化、產(chǎn)業(yè)化造成建筑風貌大同小異，而綠色建筑具有地域性特征，強調(diào)采用本地的原材料，尊重本地的人文、自然和氣候條件。

其三，一般建筑是封閉的，室內(nèi)環(huán)境往往不利于健康，而綠色建筑有合理的結(jié)構(gòu)布局，適宜的朝向、型體，良好的自然采光和通風系統(tǒng)，宜人的周圍環(huán)境 ,其內(nèi)外部采取有效連通，能對氣候變化自動調(diào)節(jié)，可提供健康舒適的居住環(huán)境。其四，一般建筑往往忽略對環(huán)境的影響與破壞；而綠色建筑則強調(diào)建筑從規(guī)劃設(shè)計、建筑施工、運行維護、廢棄拆除，甚至再利用的全生命過程中對環(huán)境負責。我國綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀及應用

2.1 我國綠色建筑發(fā)展實施現(xiàn)狀

20世紀 90年代，綠色建筑概念開始引入我國，而后頒布了《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》為綠色建筑技術(shù)的發(fā)展提供了有力保證。

從2001年開始，專家們在深入研究世界各國綠色建筑評估體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，制定了《中國生態(tài)住宅技術(shù)評估手冊 》，用于“全國綠色生態(tài)住宅”的指導和評估。之后又相繼推出了《綠色建筑技術(shù)導則》、《綠色建筑評價標準》和《綠色建筑評價技術(shù)細則》。在2008年北京 舉辦“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的背景下，《綠色奧運建筑評估體系》簡稱(GOBAS)面世，將綠色建筑的理念落實到招投標、規(guī)劃、設(shè)計、施工、調(diào)試及運行管理的每一個環(huán)節(jié)，從而實踐奧運建筑的綠色化。

目前，我國不同氣候區(qū)的居住建筑節(jié)能標準已經(jīng)制定，北京、上海、重慶、深圳均出臺了地方“綠色建筑評估規(guī)范”。一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)結(jié)合自身特 點，積極開展綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)體系的集成研究和應用實踐，一系列示范建筑、節(jié)能

生態(tài)示范小區(qū)陸續(xù)建成，如清華大學超低能耗示范樓、上海市生態(tài)建筑示范樓 等。

2.2 清華大學超低能耗示范樓所采用的綠色建筑節(jié)能技術(shù)

清華大學超低能耗示范樓，地下1層，地上4層。南面看去，透明的玻璃幕墻，感覺很像普通的現(xiàn)代式建筑。但幕墻外“支棱”著巨大的可調(diào)節(jié)遮陽 板，由此提醒參觀者——它與眾不同。最值得稱道的是，示范樓在建筑材料、能源供應和溫濕調(diào)節(jié)設(shè)備系統(tǒng)中采用多項節(jié)能措施和可再生能源技術(shù)。該樓是“綠色建 筑關(guān)鍵技術(shù)研究”的技術(shù)集成平臺，用于展示、實驗和推廣各種低能耗、生態(tài)化、人性化的建筑形式及先進的技術(shù)產(chǎn)品。

2.2.1 耳目一新的節(jié)能亮點——地下室里也能有陽光

示范樓南側(cè)有3個彩色立柱，其上將被安裝自動跟蹤太陽光的透射式采光機。這種采光機能自動跟蹤太陽，進行陽光采集，再通過光纖傳導，就能把太 陽光引進地下室，最遠陽光傳導距離可達200米。此外，示范樓屋頂還將設(shè)置碟式太陽光收集器，利用拋面反射鏡將平行的太陽光匯聚，通過傳輸也能為地下室提 供照明。

2.2.2 “神奇”玻璃能發(fā)電

示范樓的南外墻裝上了30平方米的單晶硅光電玻璃，這是最新型的建筑用高科技玻璃產(chǎn)品，它竟然能把太陽光轉(zhuǎn)化為可被人們利用的電能，是一種能發(fā)電的玻璃。30平方米發(fā)電玻璃的峰值發(fā)電能力為5千瓦。

光電玻璃位于結(jié)構(gòu)夾層外側(cè)，不影響采光，同時與雙層皮幕墻組成光電幕墻。光電幕墻的電能是一種凈能源，發(fā)電過程無廢氣、無噪音、也不會污染環(huán)境，是一種“綠色幕墻”。

2.2.3 相變地板收放太陽能

把特殊的相變材料作為蓄熱體，填充到常規(guī)的活動地板就制成了相變地板。冬季，蓄熱體白天可以蓄存照進室內(nèi)的太陽光熱量，晚上又向室內(nèi)放出蓄存的熱量，這樣室內(nèi)溫度波動將不超過6攝氏度。

2.2.4輕質(zhì)保溫墻體

從外到內(nèi)依次為聚氨酯發(fā)泡保溫鋁板、保溫棉和石膏砌塊，石膏砌塊是利用發(fā)電廠煙氣脫硫的副產(chǎn)品制成的，而聚氨酯保溫材料的原料之一也是回收的廢舊塑料瓶、光盤等。大力發(fā)展我國綠色建筑的策略

4.1 加強綠色意識，加快綠色建筑相關(guān)研究

通過大力宣傳綠色建筑帶來的各種效益，倡導綠色生活方式，加強人們的綠色意識，從而逐漸增加綠色建筑的市場需求，促使開發(fā)商積極開發(fā)綠色建 筑，從源頭上有效推動綠色建筑的發(fā)展。同時倡導綠色經(jīng)營方式，進行綠色運營、管理、營銷、服務等。加強國際交流與合作，積極引進、消化吸收國外先進適用的 綠色建筑技術(shù)，加快國內(nèi)綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進程，不斷降低初投成本。

4.2 完善相關(guān)法規(guī)，建立有效激勵機制

盡管我國早已出臺建筑節(jié)能規(guī)范，但大部分城市新建建筑只有約13%符合規(guī)范，建筑節(jié)能法律法規(guī)執(zhí)行力度還較低，各方面還需進一步完善。因此應 設(shè)立執(zhí)法監(jiān)督機構(gòu)，為綠色建筑的健康發(fā)展營造良好的環(huán)境；激勵綠色建筑的發(fā)展，運用經(jīng)濟杠桿的作用，制訂優(yōu)惠政策(給予補貼，減免稅收等)；在具體實施過程中，可通過示范工程的榜樣力量積極引導市場，明確政策導向，吸引投資促進

綠色建筑的發(fā)展。

4.3 加快綠色建筑評估體系的開發(fā)與實施，加強急需人才培養(yǎng)

我國綠色建筑評估體系應建立在充分調(diào)研、科學立項、切實實踐的基礎(chǔ)上，依據(jù)我國國情，針對氣候、地域、環(huán)境參數(shù)、資源狀況、人文素質(zhì)、技術(shù)水平、法律法規(guī)等的不同來合理開發(fā)、有效實施。對急需熟知綠色建筑理念、致力于綠色建筑建設(shè)的專業(yè)人才，可通過高等院校進一步完善提高，也可定期組織綠色建 筑相關(guān)培訓，提高各行業(yè)不同層次從業(yè)人員的綠色建筑應用能力。

結(jié)語

在可持續(xù)發(fā)展的時代主題下，節(jié)能環(huán)保的理念已經(jīng)滲透到建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，綠色建筑技術(shù)已經(jīng)成為時代發(fā)展的潮流。作為建設(shè)者，我們在工作中應當 因地制宜，合理利用環(huán)境資源，以規(guī)劃、設(shè)計、環(huán)境配置的建筑手法來改善和創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境，使建筑有效地成為環(huán)境的過濾器和調(diào)節(jié)器，創(chuàng)造出健康舒適的室 內(nèi)外環(huán)境。

參考文獻：

[1]夏云,夏葵,施燕.生態(tài)與可持續(xù)建筑.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2001

[2]秦又國.中國國情下的綠色建筑[J].中外建筑,2005(3):59-60

[3]楊有為.建筑與環(huán)境之協(xié)調(diào).山西建筑,2004,30(4):1-2