地下工程施工技术概述

1、地下工程施工技术地下建筑与工程系廖少明谭勇2014年9月绪论本课程的任务、特点地下工程施工技术概要学习时要注意的问题本课程的任务 掌握地下工程施工技术 研究各类地下工程的施工方法、施工工艺、施工技术 具有独立分析和解决地下工程施工问题的能力本课程的特点 综合性的专业技术课 与多门课程有密切联系，相互联系、影响、渗透 地下工程位于岩土介质中，施工条件有多种因素决定 地下工程施工应取得“安全可靠、质量保证、方便施工、技术先进、经济合理”的效果本课程的特点 综合性的专业技术课 与多门课程有密切联系，相互联系、影响、渗透 地下工程位于岩土介质中，施工条件有多种因素决定 地下工程施工应取得“安全可靠、质

2、量保证、方便施工、技术先进、经济合理”的效果地下工程开挖法EXCAVATION METHOD1、明挖法2、暗挖法开挖设备开挖工艺开挖过程(分部、顺序、组织)40m34m16m土体挖除与结构形成k 21(t 2)k 12(t 3)StructureSKt 1t 2t 3Time(t)Kij(t)-increment of structure stiffnessstiffness i-case; j-pathPath1Case2Case3Case2Case1Case2k 11(t 1)k 32(t 1)k 22(t 2)k 31(t 1) Case3k 21(t 2)Path2Pit1Pit2Pi

3、t3Pit5Pit495m29m40m 55m244mNewly-builtstationpitofR925monrailmonitoringPointSCJ43RailsofR2inDongfangRoadstationStructurestiffnessSKt1t2t3k12(t3)Time(t)Case2k21(t2)Case1Case2k11(t1)Case3k32(t1)k22(t2)Kij(t)-increment of structure stiffnessi-case; j-pathk31(t1) Case3Path1Case2k21(t2)Path21、加载过程2、卸载过程3

4、、再加载过程4、土体刚度与结构刚度形成过程重叠8降水井降水井第3步：第3抓到第7层土132-30.000.000.00-30.00231第2步：第2抓到第7层土层土-30.000.00施工对环境的影响支护结构施工辅助降水、加固等土方开挖建筑物施工力学过程（Ou等，2000）地下工程施工方法概要1、明挖法：（1）放坡开挖（大开挖）法 坑内无支护、支撑结构； 方便大型挖土机械与主体结构施工； 施工速度快,成本低。 适用于地下水位低，场地开阔的场合地下工程施工方法概要1、明挖法-大开挖（2）重力式水泥土墙法 无污染、无噪音、无振动，对周边环境影响小 造价低 坑内无支撑，方便大型挖土机械与主体结构施工

5、 施工速度快地下工程施工方法概要1、明挖法（3）高压旋喷桩法 可形成各种直径的桩体（单重管、双重管、三重管） 可方便、灵活地避让地下管线和障碍物； 可作为基坑的止水帷幕 桩体可形成自立式坝体，坑内无支撑，方便大型挖土机械与主体结构施工 无污染、无噪音、无振动，对周边环境影响小地下工程施工方法概要1、明挖法（4）土钉墙法 适用于地下水位低的粘性土层。 基坑壁与土体共同作用，主动承载，变形小 施工速度快，不影响工期 坑内无支撑，方便大型挖土机械与主体结构施工 无污染 ，对周边环境影响较小 造价低地下工程施工方法概要1、明挖法（5）沉井法 施工占地面积小 不需要另外筑围护结构 对周围建、构筑物的影响

6、较小 操作方便，无需特殊的专业设备地下工程施工方法概要1、明挖法（6）深基坑施工法1）地下连续墙施工法2）板桩围护结构施工法3）柱列式排桩围护结构施工法4）外拉锚（土层锚杆）法方法1）、2）、3）： 围护结构刚度大，可控制基坑周边围护变形，围护结构安全 适用于地下水位高、开挖深度一般大于10m的深基坑 基坑内需设多道支撑，坑内不便于机械挖土与主体结构的施工； 造价较高方法4）： 适用于锚杆的锚固效应好，施工范围内无障碍物、周围环境允许打设锚杆的地层 坑内无支撑，方便挖土与主体结构施工 施工工期较前3种方法短 施工费用较前3种方法低地下工程施工方法概要2、暗挖法（1）盾构法 适用于软弱、深埋地层

7、 盾构既能支承地层压力，又能在地层中推进 采用预制管片衬砌 地面作业少，隐藏性好，噪音小， 施工时不影响通航、地面通行、地面建筑物、市政管线 不受气候变化的影响 自动化程度高，工人劳动强度低，施工速度快地下工程施工方法概要2、暗挖法（2）顶管法 适用于直径小于4m 的管道（隧道） 顶进动力位置不变，位于工作井内 管节全时运动中 其它同盾构法地下工程施工方法概要2、暗挖法（3）矿山（暗挖隧道、钻爆隧道）法 适用于地质较好，地下水位低的硬土地层 施工时不易造成地层坍塌 地下结构的制作可滞后开挖阶段 可采用钻爆法1:1.顶板地下一层楼板地下二层楼板底板地下工程施工方法概要3、明暗结合开挖法（1）逆作

8、法1）全逆作法2）半逆作法3）盖挖法 不架设临时支撑，结构既作挡墙又作支撑 能有效控制基坑周边变形与地表沉降 施工条件差地上二层楼板-64.000一柱一桩-28.600800厚 C30地 下 连 续 墙-5.500自然地坪-0.60012工程桩 0.000-4.500-8.600-12.700-14.0004.500100厚 C20钢 筋 砼 护 坡5-9.500141500L=1500地下工程施工方法概要3、明暗结合开挖法（2）沉管法 受特定环境条件和工程要求的影响 可缩短工期和节约造价地下工程施工方法概要3、明暗结合开挖法（3）箱涵法 适用于铁路、公路交叉口的立交地道工程 施工时不影响地面交通 施工速度较快，投资省学习时要注意的问题 掌握各种施工方法、施工工艺、施工技术的应