一、前言

地下空间是城市集约化经营和高效发展不可或缺的宝贵资源。改革开放以来中国各地高速城市化，其粗放发展的一大恶果是正在中国城市中心形成的#8220;城市综合征#8221;。交通阻塞、环境污染、生态恶化是其集中表现。地下空间开发和利用环节城市交通矛盾，改善城市生态环境，提高城市综合防灾能力，更具解决#8220;城市综合征#8221;的有效途径。城市地下空间利用成为实现城市可持续发展的重要途径。有序地开发利用地下空间，修建地下商业街、停车场、地下铁道、交通隧道及大型地下综合体，并结合城市广场，修建绿地、下沉式广场等都应当又规划，有序地开发利用显得合理并具有操作性。

地下结构设计比起上部结构设计要复杂的多，不仅包括基础设计还包括主体结构设计。同时四周岩土体对地下构筑物产生持续的压力，不断变化的地下水位考验着工程的防水性能，所以地下工程需要更好的设计。

二、地下结构类型

地下结构按构造形式分为拱形结构、圆形和矩形管状结构、框架结构、薄壳结构、异形结构。

1、框架结构

框架结构是平面变形问题，沿纵向取单位宽度，按闭合框架计算其结构内力。首先确定顶板上荷载，底板上荷载及侧壁的荷载。然后采用力矩分配法，迭代法或位移法求框架内力。地层结构法把地下结构与地层作为一个受力变形的整体，按照连续介质力学原理来计算地下结构以及周围地层的变形。不仅计算出衬砌结构的内力和变形，而且计算出周围地层的应力。充分体现了周围地层与地下结构的相互作用，但是由于周围地层以及地层与结构相互作用模拟的复杂性，地层结构法目前尚处于发展阶段。它包括如下内容：地层合理化模拟，结构模拟，施工过程模拟，以及施工过程中结构与周围地层的相互作用，地层与结构相互作用的模拟等。

2、圆形结构

当整体式圆管结构修建在松软的地层中，地层对结构的弹性抗力很小，故假定结构可自由变形。采用自由变形圆环法。衬砌结构在竖向荷载作用下，产生向地层方向的变形，从而引起弹性力。先假定圆管结构弹性抗力分布，然后通过竖向均布地层力作用下，圆环自重作用下，内水压力作用下，外部静水压力作用下任意截面弯矩与轴力的计算公式。按查系数表法求得相应内力。

3、拱形结构