6隧道与地下工程

第6章6.1隧道道与地下工程程概述隧道与地下工工程是指从事事各种隧道与与地下工程的的规划、设计、、施工和运营营养护的一门应用科科学和工程技技术，是土木木工程专业的的一个分支；；也可以指岩岩体或土层中中修筑的各类类通道和地下下构筑物，包包括地铁、地地下商场等。。6.1.1隧隧道与地下下工程简介修建地下工程程时，通常在在地层内挖出出具有一定几何形状的““坑道”，如矩形、圆圆形等，由于于土层开挖后后，应力释放放，容易变形形、坍塌，所所以除了在极极为稳定的岩岩层中以外，，大多情况下下都要在坑道道周围进行支支护。地下结构工程程中的支护结结构通常采用用衬砌，衬砌砌指的是为防防止围岩变形形或坍塌，沿沿隧道洞身周周边用钢筋混混凝土等材料料修建的永久性支护结结构。衬砌的形状状和尺寸，应应能使结构的的受力状态最最为合理，既既不浪费又能能满足要求。。衬砌结构。材材料为钢筋混混凝土或砖、、石。分类方式工程类型按使用功能交通工程、市政管道工程、地下工业建筑、地下民用建筑、地下军事工程、地下仓储工程等按四周围介质软土地下工程、硬土(岩石)地下工程、海(河、湖)底或悬浮工程等；深埋、中埋、浅埋工程按施工方法浅埋明挖法、盖挖逆作法、矿山法、盾构法、沉管法等按结构形式附建式、单建式、廊道式、棋盘式、单层或多层框架结构按衬砌材料和构造砖、石、砌块混凝土、钢筋混凝土、喷射混凝土、铸铁、钢纤维混凝土、聚合物钢纤维混凝土等。隧道与地下工工程有许多分分类方法，可可以按其使用功能、周周围介质、设设计施工方法法、建筑材料料和断面构造造形式分类，也有按按其重要程度度、防护等级级、抗震等级级分，其具体体分类见表6.1。表6.1隧隧道与地下下工程分类由于受力特点点、结构形式式、使用功能能的不同，隧隧道与地下工工程的设计和和施工不同于于地上的建筑筑结构，其主主要工程特点点表现在：(1)工程程涉及的领域域众多，包括建筑工工程、市政工工程、交通工工程、水电工工程、国防工工程、能源工工程等。水电站地下厂厂房地地下人防工工程示意(2)建设设环境复杂，，考虑因素众众多。地下建筑由由于特殊的建建筑方式，往往往需经通风风、采光、防防潮、排水等等处理。(3)不可可预见因素多多，风险高，地质条件、、地下水状态态等对隧道与与地下工程的的设计和施工工影响较大，，事故发生率率高。地下工工程施工时经经常导致地表表沉降或者隆隆起引起地面面开裂，引起起附近建筑开开裂或者倾斜斜，严重时可可导致建筑倒倒塌。南京地铁二号号线地表开裂裂上上海轨道道交通4号线线地铁事故造造成房屋倾斜斜(4)投资资大，建设周周期长，工程程规模大、造造价高。如英吉利海海峡隧道(又又称英法海底底隧道或欧洲洲隧道)，是是一条连接英英国英伦三岛岛与欧洲法国国的铁路隧道道，于1994年5月6日开通。它它由三条长51km的平平行隧洞组成成，总长度153km，其中海底段段的隧洞长度度为3×38km。从1986年2月12日法法、英两国签签订关于隧道道连接的坎特特布利条约，，到1994年5月7日日正式通车，，历时8年多，耗资约150亿美元元。英吉利海峡隧隧道隧道与地下工工程的发展历历史与人类的的文明史相呼呼应，大概可可以分为古代、近代、、现代三个时期。古代时期主要要是从人类出出现到公元17世纪。这这一时期的主主要特点是利利用天然材料，如岩石、土土体、木材等等，辅以较原原始的手工或简单机机械来完成，在技技术上多依赖赖于经验。这这一时期的主主要工程实例例有：中国窑窑洞、隋朝地地下粮仓等。。6.1.2隧隧道与地下下工程的发展展简史陕西窑洞古代地下建筑筑：人类在原始时期就利用天然洞穴作为为群居、活动动场所和墓室室。这个历史时期期所谓地下建建筑工程多局局限于帝王贵贵人的陵墓和和人类居住的的窑洞。我国的的地下下储粮粮已有有5000多年年历史史敦煌、、云岗岗、龙龙门三三大石石窟群群也是是我国国古代代杰出出的地地下建建筑工工程。。近代时时期是是指从从17世纪纪到第第二次次世界界大战战前后后。在在这一一时期期土、、木、、石、、砖等等建筑筑材料料特别别是现现代建建筑材材料混混凝土土、钢钢材、、钢筋筋混凝凝土的的广泛泛使用用，现代数数学、、力学学的发发展和应用用，火火药的的发明明和广广泛应应用以以及工工业革革命的的发展展促使使大量机机械的使用用，使使隧道道与地地下结结构进进入大大量发发展时时期。。八达岭岭隧道道是中中国自自行设设计和和施工工的第第一座座越岭岭隧道道，位位于京京包铁铁路青青龙桥桥车站站附近近。这这座单单线隧隧道全全长1091m，由由我国国杰出出的工工程师师詹天天佑亲亲自规规划督督造，，1907年开开工，，在中中国技技术人人员和和工人人的努努力下下，仅仅用18个个月，，于1908年年竣工工。。八达岭岭隧道道1863年年法国国人Brunel用用其发发明并并申请请专利利的最最早实实用手掘式式盾构构技术术成功开开挖了了世界界上第第一条条水底底盾构构隧道道，如如图所所示是是当时时手掘掘式盾盾构法法修建建隧道道的示示意图图。近代地地下建建筑从英国国1860年修修建、、1863年运运营的的第一一条地地下铁铁道算算起，，至今今也只有有140多多年的的历史史。由于于战争争频繁繁、城城市人人口增增加、、环境境污染染日益益严重重以及及能源源危机机等因因素的的影响响，地地下建建筑工工程在在一些些国家家得到到迅速速发展展。——日本60年年代地地下工工程总总量近近1亿亿立方方米，，70年代代为3亿立立方米米。——法国巴黎地地下交交通规规划为为上下下两层层。——美国已建成成4000多座座人防防指挥挥所。。——瑞典建成埋埋在地地下210m深深的地地下岩岩石中中的热热水库库。现代时时期主主要指指第二二次世世界大大战之之后到到现在在。主主要特特点是是工程数数量和规模迅迅速扩扩大，各种种不同同结构构形式式的地地下建建筑大大量涌涌现，，伴随随的各各种现现代化化的施施工设设备、、手段段、设设计理理念层层出不不穷。。如图所所示的的上海海长江江隧道道是连连接浦浦东、、长兴兴岛的的交通通枢纽纽工程程和重重要的的地下下生命命线工工程，，其南南起浦浦东五五好沟沟，北北至崇崇明长长兴岛岛，共共设东东线和和西线线两条条隧道道，单单线全长约约8.9km。隧道道采用用两台台直径径为15.43的超超大型型泥水水加压压盾构构施工工，其其建成成后将将是世世界上上直径最最大的盾构构隧道道。地下建建筑结结构是是隧道道与地地下工工程的的重要要组成成部分分，其其主要要作用用是承承受地层和室内的各种种荷载载。其其结构构形式式应当当根据据地层层的类类别、、使用用目的的和施施工技技术水水平来来选择择，可可以分分为拱形结结构、梁板(墙)柱式式结构构、喷锚式式支护护结构构、开敞式式结构构。6.1.3隧隧道与与地下下工程程结构构形式式(1)拱拱形结结构这类结结构的的截面面形式式基本本为拱拱形。。主要要有以以下几几种形形式：：①半半衬砌砌结构构②厚厚拱薄薄墙衬衬砌③直直墙拱拱顶衬衬砌④曲曲墙拱拱顶衬衬砌⑤装装配式式衬砌砌⑥复复合式式衬砌砌装配式式衬砌砌结构构复合式式衬砌砌结构构(2)梁梁板（（墙））柱式式结构构在浅埋地地下结结构中，梁梁板（（墙））柱式式结构构采用用也很很普遍遍，特特别是是城市市地下下建筑筑中。。四周周支护结结构和顶板、底板做成现现浇混混凝土土梁板板（墙墙）式式结构构，中中间结结构做做成钢钢筋混混凝土土框架结结构，当空空间结结构较较小时时，也也可以以采用用砖砌砌体隔隔墙。。(3)喷喷锚式式支护护结构构喷锚式式支护护是在在洞室室开挖挖后及及时采采用喷射混混凝土土、钢筋网网喷射射混凝凝土、锚杆喷喷射混混凝土土或者锚杆钢钢筋网网喷射射混凝凝土等方式式对地地层进进行加加固。。由于于喷锚锚支护护是一一种柔柔性结结构，，故能能更有有效地地利用围围岩的的自承承能力力维护洞室稳稳定，其受受力性能一一般优于整整体式衬砌砌。(4)开开敞式结构构用明挖法施工工修建的地下下结构物，，需要有和和地面连接接的通道，，它是由浅浅入深的过过渡结构，，称为引道道。在无法法修筑顶盖盖的情况下下，一般都都做成开敞敞式结构。。6.2隧隧道工程隧道是修筑筑在岩体、、土体或水水底，两端端有出入口口，供车辆辆、行车、、水流及管管线等通过过的通道，，包括交通通运输方面面的铁路、、道路、水水(海)底底隧道和各各种水工隧隧洞等，具具有以下特特点：(1)是是交通运输输线路穿越天然障障碍，包括山岭岭、丘陵、、土层、水水(海)域域等的有效效方法；(2)所所处地质条件复复杂多变，遇到意外外情况比较较多，工程程定位、设设计、施工工方法都必必须随时作作相应调整整；(3)施工作业面面窄，可能容纳纳的劳动力力和机械设设备都受到到限制，对对工业化、、机械化施施工要求高高；(4)造价昂贵。从隧道所处处的地质条件来分，可以以分为土质质隧道和岩岩石隧道；；从埋置的深度度来分，可以分分为浅埋隧隧道和深埋埋隧道；从从隧道所处的位置置来分，可以以分为山岭岭隧道、水水底隧道和和城市隧道道。比较常常用的还是是按照它的的用途来分分，可以分分为交通隧隧道、市政政隧道、水水工隧道及及矿山隧道道等几类。。6.2.1交通隧隧道交通隧道是是应用最为为广泛的一一种隧道，，其作用是是提供交通通运输和人人行的通道道，以满足足交通线路路畅通的要要求，包括括公路隧道道、铁路隧隧道、地下下铁道、高高速铁路隧隧道、航运运隧道、人人行隧道。。国家隧道名称隧道长度/km开通年代挪威Laerdal24.512000中国秦岭终南山隧道18.42007瑞士Gotthard16.921980奥地利Arlberg13.971978法国-意大利Fréjus12.92003法国-意大利Mont-blanc11.661965挪威Gudvanga11.431991挪威Flogefonn11.132001日本Kan-etsuI11.011990日本Kan-etsuII10.921986意大利GranSasso(东向)10.171984意大利GranSasso(西向)10.121995法国LeTunnelEst102006世界上10km以上上的公路隧隧道过去，在山山区修建公公路为节省省工程造价价，常常选选择盘山绕绕行，宁愿愿延长距离离而避开修修建隧道昂昂贵的费用用。随着社社会经济和和生产的发发展，高速速公路的大大量出现，，对道路的的修建技术术提出了较较高的标准准，要求线路顺直、坡度平缓、路面宽敞等，因此，，在道路穿穿越山区时时，出现了了大量的隧隧道方案。。隧道的修修建在改善善公路技术术状态，缩缩短运行距距离，提高高运输能力力，以及减减少事故等等方面起到到重要的作作用。我国国修建的秦秦岭终南山山隧道长18.02km，它将翻越越秦岭的道道路缩短约约60km，时间减少少2个多小时时。秦岭终南山山隧道我国最长的的公路隧道道为陕西秦秦岭终南山山公路隧道道，长18.4km，单孔双车车道。设计计工期为67个月，总投资约约25亿元人民币秦岭终南山山隧道洛达尔隧道道位于挪威威西部地区区的洛达尔和艾于兰之间，全长长24.51km。于1995年3月月开始动工工兴建，2000年年11月27日正式式通车，整整个工程项项目共耗资资约1亿美元。洛达尔隧隧道通车后后，奥斯陆陆与卑尔根根之间的行行车时间将将从以往的的14个小时时缩短至7个小时，车辆在冬季照常通行无无阻。洛达尔隧道道——世界最最长的公路路隧道公路隧道需需要有较完完善的通风、照明明、防灾等附属设施施，以防止止隧道内的的事故，特特别是汽车车火灾事故故，而且最最好采用上上下行分开开的带有管管理人员用用通道的双孔断面。对于长大大隧道，必必要时应当当考虑设置置竖井式通风风或者人工通风如射流式纵向向通风。射流式通通风是将射射流式风机机置于车道道的吊顶部部，吸入隧隧道内的部部分空气，，以30m/s左右右的速度吹吹出，用以以升压，使使空气加速速流通，达达到通风的的目的。公路隧道附附属设施显著特点是是昼间需要要照明。防防止司机视视觉信息不不足引发交交通事故。。应保证白白天习惯于于外界明亮亮宽阔的司司机进入隧隧道后仍能能认清行车车方向，正正常驾驶。。隧道照明明主要由入口部照明明、基本部照明明和出口部照明明与接续道路路照明构成成。隧道内照明明汽车排出的的废气含有有多种有害害物质，如如一氧化碳碳CO、氮氮氧化合物物NOx、、碳氢化合合物HC，，亚硫酸气气体和烟雾雾粉尘。用用通风的方方法从洞外引进进新鲜空气气冲淡一氧化化碳的浓度度至卫生标标准，即可可使其它因因素处于安安全浓度。。隧道内通风风专供火车运输行行驶的隧道。铁铁路隧道是是修建在地地下或水下下并铺设铁铁轨供机车车车辆通行行的建筑物物。铁路穿穿越山岭地地区时，需需要克服高高程障碍，，由于铁路路限坡平缓缓，这些山山岭地区限限于地形而而无法绕行行，常常不不能通过展展线获得所所需的高程程。此时，，开挖隧道道穿越山岭岭是一种合合理的选择择，其作用用可以使线路缩短，减小坡度，改善运营条条件，提高牵引定定数。如宝成线线宝鸡至秦秦岭段线路路密集地设设的48座隧道道，占线路总总延长的37.75%。铁路隧道道与公路隧隧道按照长长度分类。。铁路隧道表6.3铁铁路隧隧道与公路路隧道按长长度分类隧道分类特长隧道长隧道中隧道短隧道铁路隧道长度>100003000~10000500~3000≤500公路隧道长度>30001000~3000250~1000≤250隧道名称所在线路隧道长度/km(预计)建成时间备注新乌鞘岭兰新20.052006双线秦岭西康18.462000复线黑山兰渝15.76在建(2011)木寨岭兰渝19.02在建(2011)西秦岭兰渝28.24在建(2011)哈达铺兰渝22.1在建(2011)石门兰渝23.0在建(2011)秦峪兰渝19.9在建(2011)新关角西格32.64在建(2012)复线高盖山向莆21.05在建(2010)雪峰山向莆17.92在建(2010)戴云山向莆27.79在建(2010)青云山向莆22.16在建(2010)太行山石太客专27.852009吕梁山太中20.752009象山龙厦15.90在建(2010)石羊山大瑞17.59在建(2010)高黎贡山大瑞18.73在建(2010)中国铁路已已运营或在在建15km以上隧隧道一览表表铁路隧道我国最长铁路隧隧道—兰新铁路路乌鞘岭隧隧道(全长长20.05公里)最高的铁路路隧道——青藏铁铁路风火山山隧道，全全长1338m，轨轨面海拔高高度4905.4m。中国铁路隧隧道约有半半数以上分分布在川、陕、云云、贵四省。大瑶山隧道道是我国最最长的铁路路隧道之一一,长14.295km.黄浦江人行行隧道:隧隧道为我国国第一条越越江人行隧隧道，建于于浦西南京京路外滩与与浦东陆家家嘴东方明明珠塔之间间，隧道内内径6.67米，全全长646.7米。。铁路或公路路遇到水面障障碍物时，除可修修建桥梁通通过外，修修建水底隧隧道可能是是最佳方案案。尤其在在水面宽，，航运繁忙忙，通过巨巨型船只较较多，不宜宜建造高桥桥和长引桥桥的情况下下。水底隧道水底隧道与与桥梁工程程相比，具具有隐蔽性好，可保证平平时与战时时的畅通，，抗自然灾害害能力强，并对水面面航行无任任何妨碍的的优点，但但其造价较高。地下铁道地下铁道是是在大城市市中主要在在地下修筑筑隧道，铺铺设轨道，，以电动快快速列车运运送大量乘乘客的公共共交通体系系，简称地地铁。在城市郊区区，地铁线线路常可延延伸至地面面或高架桥桥上。地铁铁运输不占街道面面积，不干干扰地面交交通。地下铁道道是在大城城市中解决决交通拥挤挤、车辆堵堵塞的有效效途径之一一。由于地地下铁道能能快速、安安全、准准时地大量输输送乘客客，成为为大城市市解决交交通矛盾盾的有力力手段。。地下铁道道1863年世界界上第一一条地铁铁在伦敦建成通车车，列车车用蒸汽汽机车牵牵引，线线路长约约6.4公公里，是用明挖法施施工的。1890年年在伦敦敦首次用用盾构法施施工，建成一一条地铁铁线路，，列车用用电力机机车牵引引，线路路长约5.2公公里。现在全全世界地地铁运营营里程总总计4000余公里里(见图6.23)。其其中莫斯斯科和东东京接近近300公里。。莫斯科科地铁的的客运量量居世界界首位，，1979年平平均每昼昼夜达650万万人次，占全市市公共交交通总客客运量的的41％。手掘式盾盾构法修修建隧道道莫斯科地地铁地下铁道道线路的的轨道同同地面铁铁路的轨轨道相似似，一般般采用标标准轨距距或同地地面铁路路相同的的轨距，，随着地铁车辆辆轴重的的加大和年通过总量量的增长长以及列车车速度的的提高。。目前各国国地铁均均采用较重型的的钢轨，道床一一般为碎碎石道床床或混凝凝土整体体式道床床。碎石石道床结结构简单单，施工容易易，造价价低，减减振、减减噪性能能较好，但养护护和维修修工作量量大。混混凝土道道床维修修方便，，但需用用弹性扣扣件和橡橡胶垫板板等改善善轨道的的弹性。。地下铁路路建设周期长，，投资巨巨大。上海市市地铁从从准备到到1993年开开始运营营，历经经多年，，地铁1km投投资已达达两亿元人人民币以上。①城市市人口状状况②城市市交通流流量情况况③城市市地面、、上部空空间进行行地铁建建设的可可能性城市中心心区域的的土地被被超强度开开发，建筑容容量、商商业容量量等均达达到饱和状态态，其地面面、上部部空间在在现有的的技术条条件下已已被充分利用用，调整整的余地地不大。地下铁道道具有优优点与缺缺点类型因素介绍地下铁道具有的优点节省土地由于一般大都市的市区地皮价值高昂，将铁路建于地底，可以节省地面空间，令地面地皮可以作其他用途；减少噪音铁路建于地底，可以减少地面的噪音。减少干扰由于地铁的行驶路线不与其他运输系统重叠、交叉，因此行车受到的交通干扰较少，可节省大量通行时间，能缓解街道交通的拥挤和降低交通事故。节约能源在全球暖化问题下，地铁是最佳大众交通运输工具。由于地铁行车速度稳定，大量节省通勤时间，使民众乐于搭乘，也取代了许多开车所消耗的能源。地下铁道存在的缺点建造成本高由于要钻挖地底，地下建造成本比建于地面高昂。建设周期长同样由于要挖地道，铺设铁轨，设备等等，以及各种调试工作。地铁从开始动工到投入运营需要很长的时间。前期时间长建设地铁的前期时间较长，由于需要规划和政府审批，甚至还需要试验。从开始酝酿到付诸行动破土动工需要非常长的时间，短则几年，长则十几年也是有可能的。由于高速速铁路列列车运行速度度很高，列车与与隧道内内空气之间间的相互作用用影响变成成不得不不考虑的的问题。。高速列列车在隧隧道内行行驶时所所诱发的的种种空气动力力学问题题，如隧道道中的气动压力力波、列车风速速（绕流））、列车车的空气动力力阻力、微压波等问题会会对高速速列车在在隧道中中运行产产生极其其重要的的影响，，它们严严重涉及及行车安安全。因因此，高高速铁路路隧道截面形状，净空面积，出入口端的结构类型与普普通铁路存在在较大差异。。高速铁路隧道道空气动力学问题类型空气动力学问题介绍瞬变压力由于瞬变压力，引起旅客不适，并对车辆造成危害行车阻力加大行车阻力加大，引起对列车动力和能耗的特殊要求；列车过风加剧列车通过隧道时产生的过风加剧，会影响在隧道中的工作人员安全；产生微压波高速列车进入隧道时产生微压波，引起爆炸噪声并危及洞口建筑物；隧道内热量积聚隧道内热量积聚，产生空气动力学噪音。修建在城市地地下，用作敷敷设各种市政设施地下下管线的隧道。由于于在城市中进进一步发展工工业和提高居居民文化生活活条件的需要要，供市政设设施用的地下下管线越来越越多，如自来水、污水水、暖气、热热水、煤气、、通信、供电电等。管线系统统的发展，需需要大量建造造市政隧道，，以便从根本本上解决各种种市政设施的的地下管线系系统的经营水水平问题。在在布置地下的的通道、管线线、电缆时，，应有严格的的次序和系统统，以免在进进行检修和重重建时要开挖挖街道和广场场。市政隧道山体中或地下下开凿的过水隧道。水工隧道包包括以下几种种：引水隧道、尾尾水隧道、导导流隧道或泄泄洪隧道、排排沙隧道。水工隧道历史史悠久，早在在公元前120～前111年，中国国就在今陕西西省龙首渠上修筑了长达达10余里的的输水隧道。。近代，由于于灌溉、供水水和水电建设设的发展，采采用隧道的工工程日益增多多。20世纪60年代以后，，随着岩石力学、施工技术以及新奥地利隧道道施工法的应用和计算算技术的发展展，水工隧道道建筑规模不不断扩大，设设计理论也逐逐步趋向合理理，预应力衬衬砌、锚喷支支护、利用高高压喷射灌浆浆在软基上开开挖洞室、将将衬砌与围岩岩视为整体的的有限单元法法等都在发展展。世界上最长的水工隧道是是芬兰首都赫尔辛基供水修建的长长达120km的引水隧道；；开挖断面最大的是瑞典斯托诺尔福斯斯水电站的尾水水隧道，断面面面积为390m2。中国陕西省省冯家山灌溉引水隧道长12.6km；黄河上的龙羊峡水电站站导流隧道，断断面面积为15m×16m。水工隧道在实际工程中中，为简化枢枢纽布置，节节省投资，在在可能条件下下宜考虑一洞洞多用。如发电与灌溉、、供水相结合，将发发电后的尾水用于灌溉溉、工业及城城镇供水；导流隧道在在完成导流任务后，，可以改作灌灌溉隧道或泄泄洪隧道。较地面上的的水电站相比比，其受季节节性降水影响响小，即使在在枯水季节也也能发挥作用用。图6.29为锦屏水水电站地下厂厂房透视图。。锦屏水电站地地下厂房三维维透视图在矿山开采中中，为了能从从山体以外通向矿床和将开采到的的矿石运输出来，是通过过修建隧道来来实现的，其其作用主要是是为采矿服务务的，有下列列几种：(1)运输输巷道向山体开凿隧隧道通到矿床床，并逐步开开辟巷道，通通往各个开采采面。前者称称为主巷道，为地下矿区区的主要出入入口和主要的的运输干道；；后者分布如如树枝状，分分向各个采掘掘面，此种巷巷道多用临时支撑，仅供作业人人员进行开采采工作的需要要。(2)给水水隧道送入清洁水为为采掘机械使使用，并将废废水积水通过过泵抽排出洞洞外。(3)通风风隧道矿山地下巷道道穿过的地层层，一般都有有地下有害气气休涌出，采采掘机械业要要排出废气，，工作人员呼呼出气体，使使得巷道内空空气变得污浊浊。如果地层层中的气体含含有瓦期，将将会危及人身身安全。因此此，必设置通通风巷道，把把有害气体排除除出去，补充充新鲜空气。矿山隧道6.3地下下工程隧道与地下工工程是指从事事各种隧道与与地下工程的的规划、设计计、施工和运运营养护的一一门应用科学学和工程技术术，是土木工工程专业的一一个分支；也也可以指岩体体或土层中修修筑的各类通通道和地下构构筑物，包括括地铁、地下下商场等。6.3.1城城市地下工工程日本大阪长掘地下结构构示意图。是一一条连接四条地铁线路车站站，并将商业、停车、、人行过街等设施整合为为一体，成功功实现地区性性人车立体分分流的大型地地下综合体。。其地下分为为四层：一层是集商商业、饮食和和人行公共步步道为一体的的地下步行商店店街；二三层为地下车库，四层为换乘系统，最深处达50米。为多层次城城市地下空间间充分利用的的一个很好实实例。6.3地下下工程6.3.1城城市地下工工程上海人民广场场地下综合体体地下综合体特特点多重功能、空空间重叠、设设施综合地下街地下街的作用用：(1)有效利利用地下空间间，改善城市市交通。(2)地下街街与商业开发发相结合，活活跃市场，繁繁荣了城市经经济。(3)改善城城市环境，丰丰富了人民物物质与文化生生活。地下商场中国式的大中中型地下综合合体、地下商商场在一些城城市建成，以以下是开封相相国寺地下商商场平、剖面面图：开封相国寺地地下商场平剖剖面图地下停车场我国若干大城城市的停车问问题已日益尖尖锐，对有组组织的公共停停车的需求已已十分迫切。。以下所示为城城市地下停车车库的形式之之一：附建在高层住住宅楼的装配配式地下停车车库人类自古就有有利用地下空空间贮存物资资的传统，我我国古代就有有地下贮粮，，欧洲人则在在地下建立酒酒窖贮酒等。。但地下仓库库在近几十年年才有大规模模的发展。贮存在地上仓仓库的物品，，由于种种原原因在贮存过过程中有着不不同程度的损损耗，如粮食食的霉变，油油料的挥发等等，而地下贮贮存仓库的损损耗程度要小小很多。据我我国的经验，，地面粮库的的损耗程度约约为千分之三三，而地下粮粮库则为万分分之三。6.3.2地地下仓库为防御战时各各种武器的杀杀伤破坏而修修筑的地下工工程，如人员员掩蔽工事、、作战指挥部部、军用地下下工厂和仓库库等等。有些些地下工程如如地下铁道和和楼房的地下下室等，虽以以平时使用为为主，但也多多考虑战时防防护的需要而而加强其主体体，并增设各各种防护设施施，使其在战战时具有防护护工程的作用用。6.3.3地地下防护护工程工程的主要防防护对象应是是核武器，有有的并要兼顾顾常规武器的的直接命中作作用。隧道与地下工工程施工方法法种类繁多，，总体上可以以分为岩石地地下工程施工工方法和土层层地下工程施施工方法。其其中岩石地下下工程施工方方法可以分为为矿山法、新新奥法和隧道道掘进机施工工法；土层地地下施工方法法可以分为明明挖法、浅挖挖法、盖挖法法、沉井、沉沉管、顶管法法、盾构法等等。6.4隧隧道与地下工工程施工6.4.1岩岩石地下工工程施工(1)矿山山法矿山法也称钻钻爆法，是暗暗挖法的一种种，主要用钻钻眼爆破方法法开挖断面而而修筑隧道及及地下工程的的施工方法。。因借鉴矿山山开拓巷道的的方法得名。。用矿山法施施工时，将整整个断面分部部开挖至设计计轮廓，并随随之修筑衬砌砌。钻爆法开挖作作业程序包括括钻孔﹑装药药﹑爆破﹑通通风﹑支护﹑﹑装碴﹑运输输等工序。(2)新奥奥法新奥法全称是是新奥地利隧隧道施工方法法(NewAustrianTunnelingMethods，缩写为为NATM)，是在矿山山法的基础上上发展而来。。应用岩体力力学的理论，，通过对隧道道围岩变形的的量测、监控，采用新型的的支护结构，尽量利用围岩自承承能力指导隧道设计计和施工的方方法。新奥法法的主要原则则为“少扰动、早喷喷锚、快封闭闭、勤测量”。传统矿山法与与新奥法施工工的区别施工过程新奥法传统矿山法支护临时支护喷锚支护木支撑为主，钢支撑永久支护复合式衬砌单层模注混凝土衬砌闭合支护强调不强调控制爆破必须采用可采用测量必须采用无施工方法分块较少分块较多新奥法采用喷喷锚支护作为为临时支护，，比之木支撑撑有显著的优优点，除了能能节省大量的的木材外，它它还能及时施施作，能有效效地控制围岩岩的变形，并并充分发挥围围岩的承载能能力，并作为为复合式衬砌砌的一部分。。(3)隧道道掘进机施工工隧道掘进机施施工方法是一一种采用专门门机械切削破破岩来开挖隧隧道的方法。。在不同地质质条件需要不不同的掘进机机，适用于软软弱不稳定地地层的称为盾盾构机，适用用于坚硬岩