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地下工程的現(xiàn)狀與未來發(fā)展前景摘要:地下工程現(xiàn)狀與優(yōu)越性,地下工程未來的發(fā)展前景關(guān)鍵詞:地下鐵道,鐵路和公路隧道,生態(tài)環(huán)境優(yōu)越性,城市地下快速路,隧道,發(fā)展前景19世紀(jì)是橋的世紀(jì),20世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì),而21世紀(jì)應(yīng)該是地下洞室開發(fā)利用的世紀(jì)。在當(dāng)今工業(yè)經(jīng)濟(jì)與知識經(jīng)濟(jì)并存的時(shí)代,經(jīng)濟(jì)的競爭歸根結(jié)底就是科技創(chuàng)新能力的競爭。二十一世紀(jì)是地下空間的發(fā)展世紀(jì),特別是隨著城市的快速發(fā)展,資源的過渡開發(fā),必然會帶來環(huán)境污染、能源緊張、交通擁擠和水資源短缺等嚴(yán)重問題,因此人們不得不向地下要生存空間,以緩解土地資源緊張而帶來的壓力。面臨著人口、糧食、資源和環(huán)境的四大挑戰(zhàn),這決非是危言聳聽、杞人憂天。它如晨鐘暮鼓,告誡人們必須從現(xiàn)在開始認(rèn)真研究對策“可持續(xù)發(fā)展”被作為國策提出來了,擺在每個(gè)學(xué)科、每個(gè)產(chǎn)業(yè)的面前,土木工程界也應(yīng)順潮流而檢討自己。大量的土建工程拔地而起,每天都看到大片良田被鋼筋混凝土所取代,并且無法再生,居住、交通、環(huán)境的矛盾日益突出。把地面活土多留點(diǎn)給農(nóng)業(yè)和環(huán)境,使地下空間成為人類在地球上安全舒適的第二個(gè)空間,是土木建筑工作者的緊迫課題。國際上已提出把“廿一世紀(jì)作為人類開發(fā)利用地下空間的年代”,日本提出要利用地下空間,把國土擴(kuò)大數(shù)倍。中國也開始重視地下空間利用的立法工作,各地區(qū)已開始進(jìn)行地下空間的開發(fā)規(guī)劃。但由于技術(shù)立法不夠,在這方面出了不少問題,花費(fèi)了許多不該花的工程費(fèi)。交通擁堵已經(jīng)成為城市致命的瓶頸,人們在擁堵中等待、憤怒、絕望,也開始因?yàn)榭释俣榷鴮ふ曳较?。?dāng)一個(gè)名字叫地鐵的尤物可以讓交通煩惱消卻、速度誘惑滿足時(shí),幾乎所有的中國城市都愛上了她,開始了轟轟烈烈的地鐵建設(shè)之旅。地鐵的另類空間激發(fā)著人們的國際化大都會想象力和商業(yè)想象力,地鐵天文數(shù)字般的投資令城市人痛并快樂著,地鐵承載著所有都市人內(nèi)心的柔軟和抒情,令那些對城市失望的人可能重新愛上城市。1.地下工程發(fā)展現(xiàn)狀1.1地下鐵道隨著城市在不斷的發(fā)展,并隨之?dāng)U大的趨勢,市內(nèi)的地面運(yùn)輸功能已經(jīng)無法滿足市內(nèi)交通的需求量,而修建地下鐵道則是改變這一現(xiàn)象最有效的手段之一。而在世界上存在已修建或者是正在修建地下鐵道的城市有80多個(gè),而我國北京現(xiàn)在經(jīng)修建地下鐵道達(dá)1140.1km,而天津已修建了7.2km的地下鐵道,同時(shí)在其他的大城市內(nèi)也正在籌劃中。地下鐵道和其他城市運(yùn)輸類型相比較,其運(yùn)送能力最大;由于沒有平面交叉和采取自動閉塞信號,可以保證通行安全;地鐵各列車間的間歇時(shí)間可以很短,給旅客以很大方便;噪聲小,保護(hù)環(huán)境條件好。近20~30年來,在某些國家的大城市(如:日本東京、大阪等地)和地鐵相配合還修建了具有相當(dāng)規(guī)模的地下街和地下商場等。地鐵的缺點(diǎn)是:固定運(yùn)營費(fèi)用比重較大,只有客流密度很大時(shí)才是經(jīng)濟(jì)合理的。1.2鐵路和公路隧道中國1949年以來為克服山嶺障礙修建了總延長2000多公里的鐵路隧道,正在修建中的大瑤山鐵路隧道長達(dá)14公里。還修建了許多公路隧道。較長的有河南省輝陵公路的向陽隧道,長1400米;林石公路的太行隧道,長960米。鐵路和公路常需要跨越江河港口。為此,需要修建水下的鐵路或公路隧道。修建水底隧道過去多采用盾構(gòu)法。但盾構(gòu)法施工的斷面是圓形的,內(nèi)部凈空不能很好利用,且埋深較大,使隧道總長度增加。采用沉管法可避免上述缺點(diǎn)。在荷蘭已經(jīng)用沉管法修建了十幾條水底隧道。中國在上海用盾構(gòu)法已建成黃浦江打浦路隧道,正在修建第二條越江隧道,還準(zhǔn)備用沉管法修建第三條越江隧道。在日本,已經(jīng)修建了許多鐵路或公路隧道,把一些島嶼聯(lián)結(jié)起來,著名者如青函海底隧道。橫越英法海峽的海底隧道還在研究技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案?,F(xiàn)在通過直布羅陀海峽的隧道方案正進(jìn)行可行性研究。從九龍到香港的海底隧道已修建完成。1.3其他地下工程水電站都修引水和泄水隧洞,有的還修有地下廠房和其他洞室。核電站有全部修建在地下的,也有為掩埋核廢料的地下深層洞庫。軍工工程和人民防空工事,有不少修于地下。有些地下工程可利用天然洞穴,在加固修繕后使用。2.地下工程的優(yōu)越性2.1地下快速路保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境的優(yōu)越性地下修建快速路保護(hù)了城市的風(fēng)貌和歷史人文景觀,節(jié)省城市寸土寸金的土地資源,為城市的園林綠化,實(shí)現(xiàn)人車分流,疏導(dǎo)交通,增加城市綠地,減少環(huán)境污染,建設(shè)宜人和美麗的地面開敞空間,協(xié)調(diào)人和自然的和諧生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造了有利條件。充分利用隧道工程開發(fā)利用地下空間資源為人類造福,無疑是保護(hù)和改善人居生態(tài)環(huán)境,保護(hù)城市風(fēng)貌,實(shí)現(xiàn)城市功能和環(huán)境和諧共生的最有效途徑。2.2山嶺隧道保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境的優(yōu)越性“逢山開路,翻山越嶺”,傳統(tǒng)的跨越山嶺公路主要采用修盤山路迂回爬坡翻越,設(shè)計(jì)主要考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素。為保證設(shè)計(jì)速度和安全行車,設(shè)計(jì)往往過度追求路線平、縱面線形的連續(xù)和流暢而采用高技術(shù)指標(biāo),或?yàn)榱藦?qiáng)調(diào)線形的優(yōu)美以及填挖工程量的平衡,經(jīng)常采用高填和深挖路基,于是產(chǎn)生很多高陡邊坡。另外因施工還需要設(shè)置了一些的臨時(shí)便道、取土坑、棄土堆、漿砌工程防護(hù)等構(gòu)筑物,其結(jié)果是破了沿線的水系、造成水土流失,破壞了地面植被和森林,斷絕了動、植物的聯(lián)系和活動通道,生態(tài)平衡受到嚴(yán)重破壞,植被一旦被破壞將無法替代和恢復(fù)。隨著工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步和全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的出現(xiàn),國內(nèi)外采取隧道工程,甚至淺埋隧道工程穿越山嶺成為新的發(fā)展趨勢。隧道不但可使線路縮短,汽車運(yùn)輸快捷、舒適,

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