6．1　引　　言

建筑在岩石中、土中或水底以下的工程设施统称地下工程（Underground　Engineering）（图6．1），如工业建筑工程（如工厂、电站）、民用建筑工程（如人民防空工程、地下商店、地下剧场）、交通工程（如地下铁道、铁路和公路隧道）、矿山工程（如矿井）、水利工程（如输水道）、军事工程（如指挥所、通信枢纽、军火库）和各种公用服务性建筑等。

图6．1　地下工程示意

（a）岩石中地下建筑；（b）利用天然岩洞地下工厂；（c）埋入土中地下街道

1—出入口；2—洞口；3—储藏室；4—地下厂房；5—商店；6—车库；7—地下铁道；8—汽车出入口；9—地上街道；10—机房；11—污水管道；12—电缆道

地下工程设施可以构筑成隧道形式，也可以和地面房屋相似，在平面布局上采用棋盘式和房间式的布置，建成多层多跨的框架结构。它的横断面可以有各种不同的形状，最常见的有圆形、矩形、拱顶直墙（包括厚拱薄墙）、拱顶曲墙（当地基软弱时在底板处多加设仰拱）、落地拱、穹顶直墙等。

地下工程设施的特点，一方面是它必然承受着四周岩层和土层传来的压力，称围岩压力或岩体压力（Rock　Pressure）；另一方面岩层和土层又都具有较好的抗爆、抗震能力和良好的热稳定性和密闭性。因而，地下工程设施可作为有效的防空、防爆设施，形成恒温恒湿防震防振的环境，并能节约地面建筑占地，这是它的优点。但是地下工程设施建造对地质条件要求较高，施工比较困难，投资较高，这又是它的缺点。(www.daowen.com)

地下工程设施的结构与地上建筑的结构不同，主要是与岩（土）层接触处必须有衬砌结构（Lining　Struc－ture，图6．2），其作用是承受岩（土）层和爆炸等静力和动力荷载，并防止地下水和潮气的侵入。衬砌结构的材料一般为钢筋混凝土或砖、石等圬工材料。衬砌结构的形式主要由使用条件、地质条件和施工条件3个因素综合决定。其中地质因素既涉及作用于衬砌四壁的岩石或土压力以及水压力，又与施工方法有密切联系。为了使衬砌四壁大体受压而较少受弯、受拉，最适宜的衬砌外形介于圆形和蛋形之间。

人类在原始时期就利用天然洞穴作为群居、活动场所和墓室，但更多的局限于帝王贵人的陵墓和人类居住的窑洞。工业革命后，随着各种工程技术手段的不断提高，人类开始大规模开发人工地下空间。扩展城市空间一种有效的途径是向地下发展，地下工程在扩大城市空间容量和改善城市环境方面有着广泛的前景。大规模建筑地下工程，始于20世纪50—60年代，现在地铁、地下停车场、地下街道等城市地下工程已经是一

图6．2　衬砌结构示意

个现代化大都市必不可少的基础设施。近年来，由于城市化的快速发展，城市人口饱和，建筑空间拥挤和绿地减少，使建筑物越建越高，地下部分也越来越深，深基础的支护也成为地下工程的一个重要部分。

地下工程的内容包括：研究及建造各种城市地下设施的规划、勘测、设计、施工和维护等。它是综合性的应用科学与工程技术。