地下工程论文

下面小编整理了一些《地下工程论文(精选5篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。摘要：地下室人防工程因其所处时期的不同，可以发挥不同的功能，目前人防工程在民用建筑工程中发展迅速。因此，在进行人防工程结构设计的工程中，要根据工程具体的情况进行合理的设计，这样才能保证人防工程功能得到最大的发挥。本文就地下人防工程结构设计进行分析探讨。

第一篇：地下工程论文

地下工程防水设计分析

摘要：本文针对地下工程防水设计中应注意的防水设计深度、膨胀剂的选用和掺量、柔性防水层的选用等问题进行了阐述。

关键词：地下工程 防水设计 膨胀剂 柔性防水层

以前的建筑设计人员对于地下工程防水设计应注意的问题做过一些探讨，如地下水的影响、确定防水等级、细部构造、现场条件、施工条件、防水材料的选择、地下水浮力的危害、软保护层等。这些方面的确是防水设计中应认真对待的问题，否则极可能引起渗漏事故。但同时，在进行地下工程防水设计中，我认为以下几个问题也应引起注意。

1、膨胀剂的问题

目前，地下工程中90%以上的混凝土采用添加膨胀剂的补偿收缩混凝土。关于膨胀剂，第一个问题是膨胀剂的选用。如同前面提到的，许多施工图中只是注明添加膨胀剂，但对膨胀剂的类型并没有要求。其实，膨胀剂在我国主要有三类：硫铝酸钙类，如UEA、AEA、FS等;氧化钙—硫铝酸钙类，如CEA;氧化钙类。这些膨胀剂种类不一样，成分不一样，使用条件也不一样。如氧化钙类膨胀剂，其主要成分CaO水化后会生成Ca(OH)2，虽然可以产生膨胀，但Ca(OH)2在水中容易溶解，很不稳定，如果用于地下工程就很容易出现质量事故。因此，工程设计中需指明膨胀剂的类型。

第二个问题是膨胀剂的掺量。在大部分施工图说明中，膨胀剂的掺量一般要求由厂家提供，也有的规定为水泥(或胶体)用量的某个百分比，如UEA为8%或10%等，这种表示方法有一定问题。众所周知，膨胀剂的主要功能是补偿混凝土硬化过程中的干缩和冷缩，避免混凝土的开裂，所以，添加膨胀剂的混凝土又称为补偿收缩混凝土。混凝土的收缩是受工程的平面布局、结构形式、结构厚度、水泥品种、混凝土等级、是否设有后浇带或加强带等等众多因素影响的，在这种情况下，每个工程中膨胀剂的掺量都是一个相同的百分比是不科学的。从另一个角度来说，由于原材料、工艺等原因，不同企业生产的同一类膨胀剂的性能不可能完全相同，即便是同一厂家生产的产品，也有一定的质量波动，从这一方面来说，膨胀剂掺量按百分比标注也是不严谨的。正确的做法应该是，设计单位根据《混凝土外加剂应用技术规范》(GB 50119—2003)的规定，在施工图中明确标注混凝土的限制膨胀率。《混凝土外加剂应用技术规范》规定补偿收缩混凝土水中养护14d的限制膨胀率应大于等于0.015%。一般地下工程底板的限制膨胀率在0.02%~0.025%之间，侧墙在0.03%~0.035%之间。当所选用的外加剂进场后，外加剂生产厂家或施工单位将膨胀剂送有资质的试验室检测，试验室根据设计单位提出的限制膨胀率确定外加剂的具体掺量。

2、柔性防水层问题

地下工程的柔性防水层是一个非常值得探讨的问题。首先谈一谈是否有必要保留柔性防水层的问题。《地下工程防水技术规范》规定，防水等级在二级以上的明挖地下工程防水设防为两道，一道为防水混凝土，另一道为防水砂浆、防水卷材、防水涂料、塑料防水板、金属板中的一种。大部分工程都选择防水卷材或防水涂料，即柔性防水层。但在实践中，由于补偿收缩混凝土和加强带技术的大量应用，有很大一部分工程去掉了柔性防水层，认为仅靠结构自防水完全能够达到规定的抗渗等级，因此，是不是需要保留柔性防水层的问题经常引起争论。就笔者的经验而言，补偿收缩混凝土从理论上讲完全可以达到抗渗的要求，在实践中也有非常多的成功例子;但是应该看到，补偿收缩混凝土要想达到理论的标准是非常困难的，因为它受到膨胀剂的质量、膨胀剂添加量的准确程度、混凝土搅拌的质量、养护效果等多方面制约，使用了补偿收缩混凝土后依旧产生裂缝的工程也比比皆是，因此，从确保工程防水质量的角度看，柔性防水层还是应该保留的。

另一个问题是柔性防水层的选用和质量保证问题。由于工程防水设计深度普遍不够，对柔性防水层，施工图中一般只是注明有柔性防水层，或者只是注明柔性防水材料的大类，如SBS改性卷材等，显得过于粗糙。其实每一种防水涂料或防水卷材都有它的最佳使用环境，以防水涂料为例，潮湿基层宜选用与潮湿基面粘结力大的无机或有机涂料;冬季施工宜选用反应型涂料，如用水乳型涂料，温度不得低于5℃;埋置深度较深或有较大震动的工程宜选用高弹性防水涂料。

3、防水设计的深度问题

《地下工程防水技术规范》(GB50108—2001)规定“地下工程必须进行防水设计，防水设计必须定级准确、方案可靠、施工简便、经济合理”，同时使用强制条文的形式规定，地下工程防水设计必须包括以下5条内容：1)防水等级和设防要求;2)防水混凝土的抗渗等级和其他技术指标，质量保证措施;3)其他防水层选用的材料及其技术指标，质量保证措施;4)工程细部构造的防水措施，选用材料及其技术指标，质量保证措施;5)工程的防排水系统，地面挡水、截水系统及工程各种洞口的防倒灌措施。这就对地下工程防水设计提出了很高的要求，也就是说，地下工程的施工图文件中必须包括防水设计，而且设计应该有相当的深度，能够具体操作且能够保证质量。

但在实际中，大部分地下工程防水设计都达不到这样的深度，而且在有的工程设计中只是提出抗渗等级，其他一无所有。地下工程防水设计深度不够造成的最大问题是施工图设计和防水设计两层皮。因为主体工程承包部门对设计单位的防水设计理念并不一定能够吃透，而是按常规做法来操作，难免出现这样或那样的问题，进而容易造成设计、防水产品生产厂家和防水施工队伍之间的扯皮现象。同时，由于防水设计过于简单，甲方或监理单位对防水施工质量的管理也会出现一定的困难。针对这样的问题，有的设计单位指出：目前国家规定设计单位在设计中不得指定材料、设备;而防水材料众多，相互之间性能差别太大，导致设计人员在设计中指定材料。其实，国家的有关规定是防止设计单位指定某种品牌的材料或产品，并没有限制对某类产品的指定，如设计单位完全可以指定膨胀剂为UEA、AEA或其他类型防水剂，然后在此基础上将防水设计进一步深化。

4、结束语

地下工程防水是一个系统工程，需要方方面面的配合才能够确保质量。在这里面，防水设计和防水材料质量是最为关键的。在防水设计方面，设计人员要综合考虑各方面的因素，科学设防，并使设计达到应有的深度。在防水材料方面，生产厂家应该自律，严格按国标和行标生产产品。建设单位或施工单位应该严格选材标准，按国家规定送检，杜绝不合格产品在工程中使用。如果相关各方都严格按规定规范自己行为，地下工程防水应该不会成为一个难以解决的问题。

参考文献

[1]李书山，熊稚军，邓天宁地下室底板柔性外防水层防水作用商榷 中国建筑防水，2004(10):20

[2]牛光全，也谈地下室底板柔性外防水问题 中国建筑防水，2004(12):9

[3]郑志辉，于英霞，地下工程防水设计中应注意的几个问题 山西建筑 2004(17):71

[4]游宝坤，侯维红，凌良敏 关于地下室防水设计的讨论 中国建筑防水 2006(2):4

作者：宿明哲　陈艳娇

第二篇：岩溶地区地下工程建设对地下水渗流的影响分析

摘要：随着国家西部大开发战略的实施，岩溶地区地下工程的开挖深度越来越深，由于地下工程建造对场地水文地质环境改变的不可逆性，将对原有的地下水环境造成不同程度的危害，而且由于深埋大断面地下工程抵抗高水头压力的能力弱，在高水头外水压力下结构渗漏风险大，同时地下结构上浮的风险也大，因此研究地下工程建造及运行期间改变场地地下水的影响因素具有重要意义。本文以黔中岩溶场地某大型深埋地下工程为例，通过地下室建造对场地地下水流场改变的数值模拟计算，获得地下工程建造对地下水渗流场的影响规律，并对岩溶地区地下工程抗浮水位的取值进行了探讨，为科学合理地确定岩溶地区地下工程的抗浮水位提供了有益的参考。

关键词：岩溶地区;地下工程;地下水;渗流;抗浮水位

1.引言

随着西部岩溶山区城市建设的高速发展，城市地下空间的开发利用规模越来越大，大型商住小区地下工程开挖深度越来越深。由于长期缺乏可持续发展的理念，保护环境的意识淡薄，地下工程的勘察设计、施工和运营使用阶段，对环境保护重视不够，地下工程建造过程中，因局部改变了地下水流场状态，会引起渗流、潜蚀，突涌和管涌，对地下工程基础、支护结构和周围环境造成影响，甚至引发安全事故[1]。地下水位上升对地下工程结构产生浮托作用，若防水措施或抗浮措施不当，将引起地下工程结构上浮，影响其正常使用。

目前黔中岩溶山区城市地下空间的建造深度一般10m～20m，超过20m的为少数，因此对深埋地下工程建设对场地地下水渗流场的影响研究较少，然而随着地下空间开发深度的增加，高水头地下水压水问题越发显得突出。研究地下空间建设对地下水状态的影响评价方法和影响程度，达到环境保护和地下工程结构安全的目标，对完善地下空间工程建设环境评价标准及现行勘察设计规范的不足，促进地下空间开发建设切实落实环境保护，资源节约的建设理念，具有重要意义。

2.岩溶地区地下工程建设的地下水环境效应

2.1环境地质负效应

(1)泉水干涸断流

泉点作为地下水的天然露头之一，在岩溶地区也是常见的地下水露头。有的岩溶泉一直是作为当地的著名旅游景观而存在的，如西南岩溶地区的贵阳市有名的薛家井(又名豆芽井)和圣泉，已有二三百年的历史。在20世纪90年代初，薛家井附近喷水池周边大量兴建高层建筑，深大基坑开挖及大量混凝土灌注，对地下水的径流系统及补给通道都产生了很大的改变，造成薛家井流量逐年减少，水位不断降低甚至断流。位于黔灵山脉的老贵阳八景之一的圣泉，也因近年贵阳环城路及高铁的建设，大量公路及铁路隧道的开凿，对圣泉泉域造成了较大的改变，改变了圣泉的补给域范围及补给径流通道，使有名的黔灵圣泉也失去了往日的风采。

(2)地面塌陷

在岩溶盆地中往往上覆较厚的红粘土层，而且地下水丰富。因为红粘土具有上硬下软的地质剖面，在基岩面附近或溶槽底部的红粘土常呈软塑甚至流塑状态，对基坑边坡而言就是软基座边坡。因为深大基坑开挖及桩孔开挖频繁的抽排地下水，在基坑周围会产生较大的水力梯度，加剧基坑边坡向坑内位移变形，引发基坑周围地面塌陷。随着基坑频繁抽排地下水持续时间的延续，远离基坑区域下部的岩溶通道充填物被掏空，在真空吸蚀作用下，引发地面塌陷。在贵阳岩溶盆地中的岩溶强发育地段喷水池一带，在20世纪90年代，也是因为大量深基坑频繁的抽排地下水，引发多次地面塌陷，对城市交通及通信造成了较大影响。

2.2地下盆池浮托效应

因城市用地日趋紧张，岩溶地区地下工程基坑越挖越深，形成深大的池体。当地下工程底板埋置深度超过地下水位线时，由于在地下室周围与地下室底板之间存在水位差，将产生渗透压力，地下工程埋深越大，水位差越大，渗透压也越大。地下工程外墙发生的渗漏水事故往往就是因为地下工程外墙设计抗渗等级及自防水混凝土强度低于地下水渗透压所致。

地下工程深基坑的开挖及大量抽排地下水，会改变场地岩溶地下水原有渗流场的水动力格局，形成局部的岩溶地下水排泄基准面。当地下工程外墙及底板全部浇筑完成，形成封闭的地下空间，就如同在大脚盆中放置了一个脸盆，当地下水受到上游迎水面外墙的阻滞，地下水位被雍高，地下室迎水侧水位与地下室底板下水位产生的水位差会越来越大(如图1、图2)，地下室底板承受的浮力水头会越来越高，当浮托力超过结构抗浮力时，就出现上浮，造成地下工程底板起拱开裂渗水甚至梁柱断裂的上浮事故。

3.地下结构对岩溶地下水渗流影响的数值模拟

3.1工程案例概况

为更进一步研究岩溶区深埋地下工程建设对地下水环境的影响，特别是对场地地下水位的影响，选择典型岩溶盆地中的某深大基坑工程为例，进行数值模拟计算。项目场地位于黔中安顺市，为典型的岩溶峰林及残丘盆地地貌区。该工程项目地下结构为一大底盘地下室，平面占地面积20000m2，地下室底板埋深24m～27m，底板标高1350.0m～1347.0m，为安顺地区目前最深地下室。

场地及附近无断层通过，地层呈单斜产出，岩层产状120°∠12°。场地岩土构成自地表向下依次由杂填土、残积红粘土及三叠系下统安顺组(T1a)中厚层状白云岩组成。杂填土层分布于场地表层，主要由碎砖块、砼块、灰渣混粘土等建筑垃圾组成，局部地段表层为0.10m～0.20m的砼地坪，场地杂填土层厚度0.00m～6.00m;红粘土层下伏于杂填土层之下，厚度一般6.00m～10.00m;底部基岩层为三叠系下统安顺组中厚层白云岩，分布广厚，岩质较硬，岩体较破碎，岩石质量等级为Ⅳ级。

场地地下水类型为松散岩类上层滞水和岩溶裂隙溶洞水两类型。上层滞水分布于场地表层的杂填土層中，红粘土层为相对隔水层，场地地势相对较低，在雨季时在杂填土与红粘土接触带含较丰富的上层滞水，但水量季节性变化较大。

勘察期间观测到的钻孔中稳定水位为1355.42m～ 1358.37m，场地处于地下水径流—排泄地段。场地勘察所施钻的300个钻孔，有22个孔钻遇岩溶洞隙，地下室基坑开挖也揭露较多的溶洞，这些地下岩溶空间为场地岩溶地下水的主要径流通道(如图3)。

根据场地附近部分钻孔2006年—2012年地下水位长期观测数据的统计结果，区内地下水位枯、丰水期水位动态变幅在1.00m～3.50m(如图4)，按地下水位变幅2m考虑，建议的地下室抗浮水位为1360.00m。

3.2模拟计算方法

本工程数值模拟计算采用业界公认的水、气质量守恒+多相的达西定律为理論基础，采用美国劳伦斯伯克利国家实验室开发的TOUGH2软件进行分析计算。模拟以1358.00m为基坑初始水位，在历经2014年初至2016年初720天时间后的水位变化情况。模拟结果为：该工程地下室建成后，场地地下水位标高将由最初的1358.00m上升至1362.00m以上，地下水位壅高达4m之多，比详勘报告预测推定的抗浮水位高2m(图5、图6)。此模拟结果与2016年6月由某公司开展的“安顺.塔山小区一期工程5、6、8号楼地下室水文地质勘查”时实测的水位值1363.78m只相差1.78m，比较相近。

3.3模拟计算结果分析

模拟计算结果与实测值存在1.78m的差距，经分析，主要有两方面的原因，一是由于场地下伏基岩岩溶发育，地下室内超深开挖的基础较多，11号楼还采用了旋挖桩施工工艺进行基础施工，其最大桩长达20m。旋挖桩施工过程中，大量的混凝土灌注使得地下水径流通道受堵，也一定程度加剧了地下水位的抬升。二是本工程地下室周围存在深大肥槽，采用松散建筑垃圾随意回填，成为降雨下渗的主要通道，地表水能快速的下渗进入地下室底板以下，形成包围地下室的环形水体，进一步抬升了地下水位。

4.岩溶区地下结构抗浮水位取值探讨

岩溶山区场地，因抗浮水位确定不准确，导致抗浮工程失效，底板起拱、开裂渗水的工程案例并不鲜见。如何科学、合理地确定岩溶场地地下结构的抗浮水位显得尤为重要，抗浮水位取值过低安全风险高，取值偏高则会增加工程投资，建议从以下四个阶段来预测推定地下结构的抗浮水位。

(1)勘察期间在现场实测钻孔中的地下水位(有条件的场地可设置至少3个水位观测孔)，水位观测孔最好设在岩溶洞隙发育的孔位，或者选择在岩体相对较破碎的孔位，以查明场地勘察期间真实地下水位。(2)收集场地及附近有无长期地下水位观测孔，收集3年—5年钻孔水位动态变化幅度观测资料，将勘察期间水位与多年长观地下水位资料对比分析，查明场地历史最高水位。(3)若场地无地下水位长观资料，应收集场区5年—10年的降雨资料，并调查访问场地所处地貌单元的汇水面积和近3年—5年汛期暴雨时段最大积水深度。作为场地意外补给可能带来的地下水位升高值的参考项。初步按“勘察期间实测地下水位”+“地下水位季节变化幅度”(旱季勘察时加变化幅度大值，雨季勘察时加变幅小值)+“意外补给可能带来的地下水位升高值”，来初步预测和推定地下工程的抗浮水位。(4)在查明场地历史最高水位或者按4.3条初步推定抗浮水位的基础上，还必须考虑地下工程建设的空间阻滞效应及基础施工等因素的影响，其影响程度的权重建议按35%考虑，即岩溶区地下工程的抗浮水位应按：历史最高水位+意外补给可能带来的地下水位升高值+地下空间阻滞效应水位;或者按：“勘察期间实测地下水位”+“地下水位季节变化幅度”+“意外补给可能带来的地下水位升高值”+“地下空间阻滞效应水位”来综合确定抗浮水位。

5.结论

(1)岩溶区地下工程建设将对场地水环境产生诸多环境负效应，而且通常是不可逆的效应。(2)地下结构对地下水渗流场的影响与地下结构的埋置深度密切相关，随埋藏深度增加，地下空间对地下水渗流场的影响越明显，但随时间的推移，这种影响会趋于稳定。(3)在岩溶区地下结构抗浮评价时地下结构对地下水渗流场的阻滞效应常被忽略，导致按常规方法预测推定的抗浮水位与实测值存在较大偏差，对深埋地下工程进行抗浮设计时，应充分考虑地下空间阻滞效应的影响。

参考文献：

[1]康景文，朱文汇，等.地下空间建造对地下水渗流影响初步研究[A].全国岩土工程师论坛文集[C]. 2018. 53-59.

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[4]余良刚.岩体基坑地下室抗浮设计水头合理取值研究[D].青岛理工大学， 2013.

[5]董雪妍，丁坚平，段先前，等.黔中地区岩溶深基坑抗浮水位及涌水量预测[J].贵州大学学报(自然科学版)， 2017， 34(1)： 119-122.

[6]张在明，孙保卫，徐宏声.地下水赋存状态与渗流特征对基础抗浮的影响[J].土木工程学报， 2001， 34(1)： 73-78.

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[8]贵州地质工程勘察院.安顺塔山小区(一期)5号、6号、7号、8号楼岩土工程勘察报告[R]. 2012.

作者：叶安强 张洋 杨士友

第三篇：地下人防工程结构设计浅析

摘 要：地下室人防工程因其所处时期的不同，可以发挥不同的功能，目前人防工程在民用建筑工程中发展迅速。因此，在进行人防工程结构设计的工程中，要根据工程具体的情况进行合理的设计，这样才能保证人防工程功能得到最大的发挥。本文就地下人防工程结构设计进行分析探讨。

关键词：地下室;人防工程;结构设计要点

前言：民用建筑的人防工程通常采用平战结合模式，即和平时期是城市建设的一部分，战时是人民防空工程。目前的人防工程主要是地下室工程，可以充分利用现有的地下车库作为防护体，提供掩蔽条件，达到有效的防护目的。

一、人防工程的作用

人民防空工程也叫人防工程，是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑，以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。如：人员掩蔽部、指挥所和通信枢纽、救护站和地下医院、各类物资仓库，以及地下疏散干道和连接通道等。有些国家的城市，还将人防工程和城市地下铁道、大楼地下室及地下停车库等市政建设工程相结合，组成一个完整的防护群体。我国新建的人防工程在建设前都经过了可行性论证，既考虑到战时防空的需要，又考虑到平时经济建设、城市建设和人民生活的需要，具有平战转换的双重功能。

人防工程是指国家为了国防的需要，为提高城市在未来信息化条件下的局部战争中的防空袭能力，为保护人民生命和财产安全，而修建的地下防护工程它可以防备敌人空中袭击，保障战时人员与物资安全人防工程设计必须贯彻“长期准备。重点建设。平战结合”的方针，既要确保它的战备效益，也要适应市场经济发展的要求因此，应在坚持人防工程建设与经济建设协调发展，与城市建设相结合的原则下，合理利用地下空间，发展人防工程。

二、设计的原则

人防工程依据其对冲击波的防御能力可分为四个抗力等级：6级、5级、B4级和4级。其中4级防御能力最强，等级最高。B4级仅次于4级。按照人防工程“长期坚持、平战结合、全面规划、重点建设”的建设方针，必须使结构设计做到安全可靠。设计荷载应全面考虑动荷载以及土体作用力、水压力、结构自重静荷载及地震荷载的作用，人防工程抗力等级是按照抗核爆炸冲击波超压的大小来划分的。人防工程除战时受到核爆炸和常规武器爆炸荷载作用外，在平时使用时，还会受到地震作用。随着人防工程建设规模的日益扩大，人防工程结构安全性评价已成为亟待解决的重要问题。

三、人防工程结构设计的主要内容

1、主体结构设计

主体结构包括人防基础、人防底板、人防墙(柱)及人防顶板等外围结构。目前许多专业建筑结构软件技术成熟，只要在结构模型上输入正确的等效静载，就能计算得出人防基础、底板(梁)、顶板(梁)的配筋值。需要说明的是，荷载组合和内力分析是基于战时极限承载能力状态，规范也注明了防空地下室战时应验算结构承载力，对结构变形、裂缝开展不进行验算。但是，人防地下室一般埋深较深，地下水丰富，平时使用时对变形及裂缝要求较高，战时荷载比平时荷载大得多，战时极限承载能力满足平时极限承载能力要求，战时[β]=3，而平时的正常使用极限状态[β]≤1，基于此，笔者建议，在用战时荷载与静载组合验算主体结构的极限承载力前提下，用平时荷载验算外围结构(对防水防潮要求高部件)的平时使用极限状态，确保防空地下室平时的正常使用。

2、人防口部结构设计

人防口部结构设计包括门框墙配筋、临空墙、密闭墙、扩散室墙体、人防门扇(有标准图集，只需选用)，各种竖井壁、车道、人防主要出入口楼梯等的配筋。人防口部是人防结构工程的薄弱部位，所受荷载力很大是人防结构设计的重点内容，弄清楚各部件的受力状态是关键。

人防门框墙按悬臂构件来考虑，其上除了作用有核爆均布荷载外，还有门扇上传来的线集中荷载。这两个荷载很大，为了改善其受力状态，当门洞边墙体悬挑长度大于1/2倍该边边长时，宜在门洞边设梁或柱。应该注意到，人防门框墙主要承受水平力作用，受力筋应按是悬臂构件来设置，而在用一些专业软件建模计算时，将门框墙体按短肢剪力墙进行计算，导致人防门框墙水平钢筋成了约束边缘构件筋，这是不对的。

人防墙体(包括外围护墙体、临空墙体、扩散室墙体、防护单元间墙体)一般按下端固结，上端铰支，左右两边自由的单向板进行计算。只要截面厚度符合规范要求，荷载取值正确，一般不会出现大多问题。

在对各种竖井壁配筋计算时，许多人认为井壁侧压力与爆炸荷载同时作用，而爆炸荷载比侧压力大得多，所以井壁截面计算应以爆炸荷载考虑为主。其实经过土压的传播，侧压力与爆炸荷载有个时间差，计算配筋时只需考虑在侧压力作用下，竖井壁安全就行了。

3、临战转换结构设计

临战转换一般是针对平时使用，战时不用的各类洞口。搞好临战转换结构设计，首先要理解临战转换的含义。人防工程要平战兼顾，为了满足平时要求而大量设计洞口的临战转换是不可取的。临战转换有技术上及时限上的要求，所以规范规定“采用平战转换的防空地下室，应进行一次性的平战转换设计。实施平战转换的结构构件在设计中应满足转换前、后两种不同受力状态的各项要求，并在设计图纸中说明转换部位、方法及具体实施要求。”每个防护单元的临战转换不宜超过两个。再次要分受力方向各类型，临战转换一般分为单元外及单元间两种类型，对于单元外类型的，预埋构件应设在受力的外侧方，而对于单元间类型的，由于相邻两个防护单元受到破坏的机率相同，两外受力的机率也相同，所以预埋件一般在两防护单元间洞口的中央设置。

4、结构构造设计

由于人防工程结构固有的振动性、塑性、防护密闭性等特性，人防工程的执行的构造要求比普遍工程要严格得多，只有这样才能保证战时功能要求。设计上主要出现的问题可以归纳为以下几点：

(1)结构构件厚度达不到最小厚度要求。有些设计人员只注重于结构计算，一旦计算通过就认为万事大吉，结构计算通过只保证结构受力的安全性，殊不知人防工程还有防早期核辐射的功能，只要同时满足于结构计算和防早期核辐射的构件厚度，才是安全的构件厚度。

(2)结构变形缝的设置。有些设计人员只考虑到地面建筑结构规范上的要求，随意在人防地下室中设置各种缝忽略了人防地下室内不可设缝的要求，造成人防工程的战时防护密闭性得不到保障;

(3)由于人防地下室振动性及塑性，防空地下室钢筋混凝土结构构件，其纵向受力钢筋的锚固长度执行比一般工程的要严格。

(4)由于人防工程的振动性，双面配筋的钢筋混凝土板(配筋率较低的底板除外)、墙体规划要求设置梅花形排列的拉结钢筋，直径大于等于6mm，间距小于等于500mm;

(5)由于防空地下室的防护密闭性，结构后澆带的设置要避开人防口部房间，人防口部房间尽量一次浇注，一次成型。

结 语：地下人防工程结构设计是地下人防工程建设的重要环节，因此进行设计的过程中，要根据具体的实际情况进行分析，保证人防建设的结构合理，要根据所处的地理位置对人防工程进行结构的设计和预测，掌握具体的结构设计的要点，这样才能保证人防工程设计的质量和作用。

参考文献：

[1] 国家人民防空办公室人防工程结构设计手册北京：解放军战士出版社1984年.

[2] 梁兵.地下室人防结构设计探讨[J].科技资讯，2005，23：78-79.

[3] 黄晓霞.地下室人防结构设计探讨[J].沿海企业与科技，2006，09：147-149.

[4] 洪晏.浅谈地下室人防结构设计[J].科技资讯，2008，23：63-64.

作者：吴文庭

第四篇：基坑工程与地下工程安全及环境影响控制研究

摘要：建设项目工程施工过程中，逐渐加大对地下空间的开发与利用，通过现今的技术手段和工程施工工艺，克服地下空间建设中的种种问题，这期间需要工程施工企业各部门之间的全力配合，落实和完善建设项目基坑工程及地下工程施工的具体流程，提高工程施工效率和质量，确保该建设项目工程在安全的施工环境下开展相关工作。

关键词：基坑工程;地下工程;安全;环境影响

1 基坑工程与地下工程概述

1.1 工程情况

某项目工程建设拟建项目总占地面积为31 865.4 m2，总建筑面积约为133 891.18 m2，地上建筑包括商业写字楼2栋、住宅4栋、沿街商业楼2栋、公租房1栋、幼儿园1栋，地下建筑项目主要是地下室2层建设工程，该项目工程施工过程中，主要分为两部分：(1)商业写字楼项目;(2)住宅楼项目。工程施工基础类型均为桩基础、独立基础类型，其中，电梯、弱电智能化系统、中水设备以及中央空调主机等建设工程不包括在本项目工程内，但在工程施工图纸中，应提前做好预埋工作。

1.2 周边环境

根据区域地质条件以及工作人员现场勘查结果，建设场区地形呈复杂性特点，两条断层分布于场区内部，地质构造变形复杂，岩石结构主要由白云岩构成，局部位置含有泥沙，地表层面较为光滑，层间为岩屑与泥膜共同形成的充填物，层面结合程度较差。建设场地内岩体包括两组节理，呈闭合发育状态，受区域构造应力因素影响，岩体出现破碎现象，节理裂隙发育，岩体结构的完整性较差，无明显的活动性断层现象，工程施工场地周围无陡峭山峰、悬崖等，排除施工中的不良地质条件。工程施工现场周边水环境丰富，以碳酸盐基岩裂隙水及孔隙水为主，富水性较强。

某建设项目基坑工程施工期间，施工区域周边房屋拆迁完毕，基坑四周地势平坦，据现场勘查和探测的结果显示，拟建场地范围内不存在地上管线或地下埋藏物，周边人行道预埋天然气管道。某建设项目工程施工现场周边道路环境明确，东侧盐沙大道，北侧综保路，西侧为拟建产业大道，周边有绕城高速，建筑拟建场区临近小学和乡政府，交通便利，临近建材厂，建筑施工材料供应及运输条件便利。工程施工现场周边设有自来水管和变压器，水、电资源均满足项目工程现场施工使用要求，根据该项目工程施工设计图。

2 基坑工程与地下工程施工中的安全问题控制措施

某建设项目工程施工期间，基坑工程与地下工程施工是该项目施工中的重点工程，主要包括基坑支护工程，即支挡结构，维持坑内土体平衡，实现降低地下水水位，防止工程施工中地下水渗透破坏土体平衡，同时基坑工程施工中，涉及面较广，包括地质勘察、基坑支护结构设计、基坑工程变形监测，因其较强的综合性，工程施工难度较大，极易产生严重的工程施工安全问题，影响该项目工程的实际建设进程。为此，工程施工企业根据项目需要，制定完善的基坑工程与地下工程施工安全问题控制措施，保证建设项目工程施工工作顺利开展。

2.1 变形控制

该建设项目基坑工程施工过程中，受外部环境因素、主要作业方式以及建造形式的影响，挖掘、运营期间，对建筑项目基坑结构造成破坏，引发基坑工程变形问题，对建筑工程施工过程带来阻碍，情况严重还将对建设区域周边生态环境造成不良影响，针对上述问题，施工人员要采取多种控制手段，防止建设项目工程施工进度受基坑工程影响。一方面，针对基坑工程受降水影响而变形问题，工程施工人员采用回灌主动控制技术，在基坑与水道之间建造回灌井，对自然降水和地下水进行有效回灌，降低基坑工程内部土体的沉降速度，缓解雨水或地下水对基坑结构的支撑压力，对基坑结构起到有效的稳定和固定作用，强化基坑工程施工手段;另一方面，针对作业方式不当和建造形式有误引起的基坑工程安全问题，主要包括以下三种情况：(1)基坑支护结构侧移;(2)地表及地下土体变形;(3)地面沉降。工程施工人员在结合工程实际施工情况的前提下，制定的安全控制措施如下：首先，基坑降水导致基坑支护结构侧移，施工人员通过潜水降水实验，完善基坑水平支撑结构。有效控制基坑支护结构侧移情况;其次，对基坑承压层进行降压处理，将土体变形进行三段式空间分布，根据分布状况灵活调整降压井深度、潜水层深度、承压层含水深度以及弱透水层深度，进而解决土体变形问题;最后，施工人员要综合考虑建筑基坑顶部及两侧压力情况，调节基坑土体周围水位高度，控制土体沉降现象。

2.2 破坏控制

基坑工程与地下工程施工中，因工程施工環境和施工技术工艺的复杂性，对建设项目工程施工带来阻碍，主要表现在隧道局部破坏和连续破坏两个方面。首先，施工人员要在隧道易损坏位置增设临时加固装置，控制破坏范围，避免出现更大规模的破坏，影响工程施工的安全性;其次，工程施工人员要制定强化控制措施，在隧道加强阶段采取相应的稳固手段，在隧道内部的盾构隧道管片与螺栓进行连接，设置临时加固措施，对隧道外部土体进行加固与控制，保证土体结构平衡，提升隧道工程的稳定性与安全性，实现对基坑及地下工程施工中隧道破坏问题进行有效控制。

2.3 漏水漏砂灾害控制

针对基坑与地下工程施工中漏水漏砂灾害现象，施工人员可以通过迅速降水、地下工程灌水以及控制缝隙孔洞连续发展的方式，有效控制漏水漏砂灾害问题，提高基坑工程和地下工程施工质量。

3 基坑工程与地下工程施工中的环境影响控制措施

为解决基坑及地下工程施工中产生的环境问题，施工团队决定对施工方式和技术进行优化，开创平衡隧道施工模式和重叠隧道施工模式，对隧道工程施工质量进行有效控制，提高隧道建设的效率和质量，确保隧道工程的稳定性和安全性。一方面，采用平衡隧道施工模式进行施工，能够有效避免施工现场周边环境对工程造成不良影响，同时能够降低工程施工对周边环境的影响，实现二者的稳定与平衡;另一方面，利用重叠隧道施工模式，能够对隧道工程施工中破坏问题进行提前预防，防止出现较大的安全事故，从根本上解决工程施工中的安全问题和环境问题。

4 结束语

综上所述，某建设项目工程施工过程中，极易受到周边环境的影响，要求工程施工人员制定有效的安全防控措施和环境影响控制措施，降低环境对工程施工产生的不良影响，提高工程施工质量和效率，加快都溪湾畔项目工程的施工进程。

参考文献

[1] 何玉珍.基坑工程与地下工程安全及环境影响控制[J].建筑·建材·装饰，2019(11)：148-149.

[2] 吕时根.基坑工程与地下工程安全及环境影响控制分析[J].百科论坛电子杂志，2019(23)：230.

[3]赵玉军，柴宏.对深基坑(沟槽)、地下工程安全生产事故的分析与预控[J].建筑，2018，859(11)：72-73.

鲁泰纺织股份有限公司

作者：国天成

第五篇：浅析地下人防工程结构设计

摘要：伴随着我国社会经济的不断发展，地下人防工程逐渐成为当前工程建设的重要组成部分，而人防结构设计也已经成为了建筑结构的主要内容之一。笔者根据自己经验以及对人防防范的理解，对人防工程的基本概念以及设计的要点进行分析，并对地下人防工程中所出现的问题进行总结，进而提出自己的建议，为人防工程的日后建设提供理论基础。

关键词：人防工程;结构设计;地下

近几年，在社会经济的发展中，地下城市的空间得到大规模的开发与利用，其中，以人防工程建设为主。[1]与此同时，地下人防工程在进行建设的时候，其结构设计存在诸多挑战。比如地下人防设计中要对人防问题进行考虑，对人防负荷的能力大小以及结构进行分析。本文针对性的对地下人防工程结构设计中所出现的问题进行探讨，为人防工程结构设计人员提供参考。

一、地下人防工程结构设计的基本特点

一般而言，地下人防工程结构设计主要包括主题结构设计与孔口防护设计。[2]其中，人防工程主体结构设计的内容与民建工程相似，主要是对底板、顶板、墙面以及柱的设计，不同的是，地下人防工程主体结构设计的时候，需要对战时爆炸荷载进行考虑;而孔口防护设计主要是对门框墙、临空墙、单元间隔墙进行计算以及对密闭门、防护密闭门进行选用。

在对人防工程结构进行设计的时候，不仅要考虑到平常所使用的荷载，并且还要考虑到战时爆炸荷载，从根本上保证人防工程在满足日常使用的同时，也在一定程度上满足战时防护功能。在对人防工程结构进行设计的时候，由于对战时爆炸荷载的大小不了解，因此，在设计的时候，要从战时爆炸荷载的等效基础上进行考虑。一般而言，钢筋混凝土结构构件在爆炸荷载的影响下能够按弹塑性工作进行，在整个构件选择的工作中，要积极选择更多的能力，将各种材料的基本潜力进行充分发挥。因此，在对人防工程进行设计的时候，要从根本上提高钢筋、混凝土的强度。

二、地下人防工程结构设计中需要注意的问题

(一)设置上挡墙加强梁的问题

为了从根本上抵御抗战时由于爆炸对防护密闭门所形成的冲击，在对其结构设计上需要对上挡墙的下段设置加强梁，使其当做抵抗爆炸荷载的基本构建。[3]加强梁的纵向受力钢筋需要从如门框的两侧墙内或者柱子中进行受力，使其在洞口形成特殊的传力体系。除此之外，在对加强梁进行设置的时候，应该使其凸向防护区之内，其中，值得注意的便是密闭通道的长度是否够长、防护密闭门上的门框是否会对密闭门的开启产生影响等。如果不受到特定条件的限制，一般会将加强梁凸向防护区的外面，由于防护密闭门比较大，要从根本上保证防护密闭门能否顺利安装，那么需要将上挡墙的下边缘预留300mm的高度。

(二)在封堵中所存在的问题

在对人防工程进行封堵的时候，要观察建筑物的净高是否与结构的预留一致;在对外进行封堵的时候，两侧的墙壁与结构的顶板是否处于平衡状态;封堵时的宽度要介入7000mm的对外竖向型钢封堵处，封堵时是否预留封堵槽。[4]

(三)地下人防的防倒塌措施

地下人防工程会将出口设置在建筑物倒塌范围之内，为了从根本上避免建筑物倒塌对地下人防出口所造成的堵塞，需要采取防倒塌措施。在对地下人防工程结构设计的时候，在设置人防出入口的时候，要采取防倒塌措施，避免倒塌行为对人防工程的出入口安全造成影响。因此，地下人防工程方案设计的时候，要对出入口合理布局，将出入口布置在建筑物倒塌的范围之外，如果受到特殊条件的限制，出入口的设置必须在建筑物倒塌范围之内的时候，要采取相应的防倒塌措施。

(四)对施工缝进行处理

地下人防工程在设计的时候对防护密闭的要求比较高，特别是人防工程的防毒通道以及密闭通道，在对其设计的时候，不留书评施工缝。因此，后浇带应该避开相应的密闭通道以及滤毒室通道，并且位置也要设置在剪力比较小的地方。除此之外，在设计的同时，要在防护门以及防护墙上进行螺栓固定，不得使用套管，需一次性穿透墙壁，在施工之后不能再取出。对于具有防水要求的外墙，在固定模板上需要设置止水片。

(五)混凝土

通常情况下，地下人防工程所选用的混凝提轻度以C30—C35为标准，在万不得已的时候可以选用C40以上的混凝土。对于C25—C35之间的混凝土，受拉钢筋的最小配筋率比较小，基本上保持0.25，C40—C55混凝土的受拉钢筋的最小配筋率为0.3，而C60—C80之间的缓凝土受拉钢筋的最小配筋率则为0.35。[5]与此同时，地下人防工程在设计的时候还要考虑到密闭性与防毒性，并对墙体、顶端以及底板都具有比较厚的防厚要求。对于防厚要求比较高的地下人防工程，在对其结构设计的时候，要满足最小配筋率，从根本上满足结构构件受力的主要要求。因此，在对地下人防工程进行设计的时候，要选用C30—C35的混凝土，使地下人防工程的含钢量得到降低，在最终减少工程造价。除此之外，对于强度越高、等级越高的混凝土而言，其水热化则比较大，而强度越低，等级越低的混凝土，水热化程度则越低，在采用等级比较高的混凝土时，其工程产生收缩、干裂的风险便会得到增大，从而为日后混凝土的养护带来困难，导致混凝土的结构构件产生开裂，影响混凝土的强度以及耐久性。

三、地下人防工程設计施工需要注意的问题

(一)现场勘查要认真

在地下人防工程施工中，要对现场进行勘查，并且制定深基坑安全施工方案，其中，结建式人防工程需要采用掘开式，并且人防工程需要设置在两层或者三层以下，在施工中会对建筑物造成不良影响，因此，在施工之前，要对建筑物、现场进行认真勘察，并获取相关资料，结合实际情况，采取安全防护措施。

(二)严格遵守施工要求

在地下人防工程设计施工中，要严格遵循施工要求，不论是对施工中的施工缝、混凝土进行处理时，都要严格按照其要求，避免因个人因素而导致施工过程中出现危险或者拖延工期。除此之外，在施工中，人工人员不可根据自身因素对工程擅加处理，需严格遵守施工方案，避免出现误差。

结语：

综上而述，地下人防工程结构设计作为人防工程的重要组成部分，其结构设计对工程的实施起到极其重要的作用，人防工程结构设计人员所设计的工程不仅要满足最基本的使用要求，并且要从最大限度上减少工程造价，使其从根本上做到安全、合理、科学。因此，地下人防工程设计人员在设计中要注意对细节的观察，勤于思考，及时总结，从根本上提高人工工程的设计水平。

参考文献：

[1]王慧吉. 关于人防结构设计与抗震结构设计的比较[J]. 科技创业家，2013，02：25.

[2]杨寿渝. 人防结构设计和抗震结构设计的比较分析[J]. 门窗，2014，01：55.

[3]袁二键，宋春晖. 地下人防工程结构设计浅析[J]. 河南科技，2014，10：36-37.

[4]赵继元. 谈人防工程结构设计[J]. 山西建筑，2012，14：55-56.

[5]王功江，叶烨. 人防结构设计与抗震结构设计的比较[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊)，2012，03：134-135.

作者：刘玉海