地下建筑工程建设基本程序与原则

1、 HYPERLINK 第一讲：2学时0 绪第一讲：2学时岩土工程的的工作方方法：勘察测试勘察测试分析（计算）论证方案制定（设计）方案实施（施工）施工监测0.1 概 述 地下工工程的含含义与基基本特征征地下工程是是一个较较为广阔阔的范畴畴。它泛泛指修建建在地面面以下岩岩层或土土层中的的各种工工程空间间与设施施，是地地层中所所建工程程的总称称，通常常包括矿矿山井巷巷工程、城城市地铁铁隧道工工程、水水工隧洞洞工程、交交通山岭岭隧道工工程、水水电地下下硐室工工程、地地下空间间工程、军军事国防防工程、建建筑基坑坑工程等等。它具有如下下特征：处于一定厚度的岩（土）层的覆盖下1）具有良良好的防防护性能能，可

2、免免遭或减减轻包括括核武器器在内的的空袭、炮炮轰、爆爆破、火火灾等人人为灾害害，能较较好地抵抵御地震震、飓风风等自然然灾害；处于一定厚度的岩（土）层的覆盖下地层具有良好的热稳定性、密闭性2）对于要要求恒温温、恒湿湿、超净净的生产产或生活活用建筑筑非常适适宜，尤尤其对低低温或高高温状态态下储存存物资效效果更为为显著。地层具有良好的热稳定性、密闭性2 地下空空间应用用历史地下工程是是随着社社会的进进步而兴兴起并不不断发展展的。从16世纪纪以后，由由于炸药药的发明明和应用用，以及及凿岩机机械的出出现，大大大加速速了地下下工程的的发展。19世纪在在美国修修建了世世界上第第一座长长约122km的的铁路隧

3、隧道；1863年年伦敦建建成第一条条城市地地下铁道道；1871年年穿越阿阿尔卑斯斯山，连连接法、意意的全长12.8kmm的公路路隧道开开通。3 地下建建筑工程程建设发发展前景景铁路、公公路隧道道建设 地下海海底隧道道 城市地地铁隧道道 城市地下下市政建建设 水利、水水电地下下工程 国防建建设工程程油库、核核废料库库 深部矿矿产资源源开采0.2 地下建筑筑的类型及及特点1 地下建建筑分类类随着国民经经济的发发展，地地下工程程的范围围越来越越广泛，其其分类也也越来越越复杂。按领域分，有有矿山、交交通、水水电、军军事、建建筑、市市政等；按用途分，有有交通、采采掘、防防御、贮贮存、工工业、商商业、农农

4、业、居居住、旅旅游、娱娱乐、物物流等；按空间位置置分，有有水平式式、倾斜斜式和垂垂直式；按断面形状状分，曲曲线型断断面、半半曲线型型断面和和直线型型断面；h/bk 土层k=2.5 岩层k=12同时满足hh/bk 土层k=2.5 岩层k=12同时满足h(22.5)h0h0为压力拱计算高度按埋藏深度度分，有有深埋式式和浅埋埋式。尽管分类方方法繁多多，但从从施工角角度来看看，最主主要的是是所处位位置的介介质、空间位位置和断面形状状，因为为它们直直接决定定着施工工方案与与方法、施施工工艺艺与设备备的选择择。在岩石中开开凿的工工程，围围岩比较较稳定，支支护比较较容易，开开挖较为为困难，需需用爆破破法或岩

5、岩石掘进进机法破破岩；在在土中则则相反，支支护困难难破岩易易，可用用人工或或机器开开挖（如如挖掘机机、盾构构机），必必要时还还要采取取特殊的的施工法法，如降降水、冻冻结、注注浆等；在水中中修建隧隧道则需需用沉管管法。在在立井（又又叫竖井井）、斜斜井、平平洞中施施工，尽尽管支护护方式类类似，但但所用设设备及其其设备的的布置则则有较大大差别。在在洞道式式和厅房房式分类类中，洞洞道式是是指长度度较大、径径向尺寸寸相对较较小的地地下工程程；厅房房式又叫叫硐室式式（也有有的称硐硐室），是是指长度度相对较较短、径径向尺寸寸较大的的地下工工程。两两者在支支护上有有不同的的要求，在在开挖方方式的选选择上有有一

6、定差差异，如如厅房式式工程无无法使用用掘进机机施工。这里需要说说明的是是，对于于洞道式式工程，不不同的行行业领域域有不同同的称谓谓。公路路及铁路路部门称称之为隧隧道，在在矿山中中称为巷巷道，水水利水电电部门称称之为隧隧洞，而而军事部部门则称称之为坑坑道或地地道，在在市政工工程中又又叫通道道或地道道。隧道道通常是是指修筑筑在地下下或山体体内部，两两端有出出入口，供供车辆、行行人等直直接通行行的交通通工程。隧隧道由于于要通过过车辆，断断面一般般比较大大。巷道道通常是是指为采采掘地下下矿物而而修建的的地下空空间结构构体，包包括各种种用途的的巷道，有有时也泛泛指硐室室。矿山山巷道一一般埋藏藏较深，断断

7、面较小小，主要要用以运运输、行行人和通通风。隧隧洞是水水力发电电工程、城城市市政政方面用用于引水水、排水水、通风风等的地地下工程程，两端端有出口口，断面面一般比比较小。通通道、地地道和坑坑道的长长度和断断面都相相对较小小，有单单出口或或多出口口，多用用于行人人和储物物。2 地下建建筑工程程特点2.1 工工程受力力特点不不同2.2 工工程材料料特性不不确定（空空间、时时间上的的不确定定性）2.3 工工程荷载载的不确确定性2.4 破破坏模式式的不确确定性2.5 地地下工程程设计施施工信息息的不充充分性与与模糊性性0.3 地下建筑筑工程建建设基本本程序及及原则地下建筑工工程建设设，要经经过可行行性研

8、究究、设计计、施工工等阶段段。其中设计采采用三阶阶段设计计，即：初步设设计及总总概算；技术设设计及修修正总概概算；施工设设计及施施工图预预算。地下建筑工工程应遵遵循如下下基本原原则： 要遵循循基本建建设程序序所谓建筑工工程基本本建设程程序是指指基本建建设项目目从决策策、可行行性研究究、设计计、施工工到竣工工验收整整个上作作过程中中的各个个阶段及及其先后后次序，科科学的基基本建设设程序是是基本建建设过程及及其规律律性的反反映。 要搞好好调查研研究，取取得必要要的资料料必要的资料料，特别是是工程地地质、水文资资料和工程技技术经济济论证报报告，是可行行性研究究和设计计、施工工的依据据，是保保证设计计

9、和施工工质量的的重要条条件。在在进行设设计和施施工之前前，应根根据不同同设计阶阶段和施施工准备备的任务务、目的的和要求求，针对对不同用用途的地地下建筑筑工程的的特点，确确定应搜搜集资料料的内容容和范围围，力求求做到搜搜集资料料齐全、准准确，满满足设计计和施工工要求。 要认真真贯彻执执行国家家有关的的方针政政策设计的基本本任务是是要做出出能体现现同家有有关方针针、政策策，切合合实际，安安全适用用，技术术先进，经济效效益好的的设计。因因此，设设计和施施工要遵遵守国家家的法律律、法规规，认真真贯彻执执行国家家经济建建设的各各项有关关方针政政策，如如征用土土地必须须授中中华人民民共和国国土地法法的要要

10、求，少少占良田，充充分利用用荒地；选用材材料和施施工时必必须满足足中华华人民共共和国环环境保护护法的的要求，保保护生态态环境，防止自自然环境境的破坏坏和污染染。 必须遵遵守有关关规范和和规程设计内容和和深度要要满足有有关规定定的要求求，内容容要简明明扼要，突突出重点点；图件，附表要要清晰齐齐全。不论是哪一一类地下下工程，其其设计的的基本目目标均须须充分利利用围岩岩的自承承能力，在在施工过过程中尽尽量减少少对围岩岩的破坏坏。对地地质变化化较大的的工程，选选用的施施工方法法要有较较大的适适应性，对对方案的的技术问问题，要要通过技技术和经经济比较较分析，使使确定的的方案符符合国家家当前技技术经济济政

11、策，要在技术上可靠和先进的基础上，能达到最大的经济效果。0.4 地下工工程施工工技术简简述地下工程施施工技术术是以在在地层中中构筑建建筑物为为目的，研研究解决决地下工工程修建建中的技技术方案案和措施施，地下下工程在在各种地地质条件件下的施施工方法法、手段段、工艺艺和工程程实施中中的技术术、计划划、质量量、经济济和安全全管理措措施。地下工程基基本作业业主要包包括开挖挖、支护和村砌三大大技术。地下建筑工工程组成成地 下 建地 下 建 筑 工 程洞室支护工工程洞内建筑及及防排水水工程专业设备安安装工程程洞口及配套套工程地下工程开开挖方法法明 挖 法基坑敞口开开挖 矿山法法（钻明 挖 法暗 挖 法基坑

12、支挡开开挖 掘进机机（TM暗 挖 法地下连续墙墙 盾构法法盖挖法 顶进法法沉管法支护技术是是为了地地下工程程开挖的的安全，一一般分为为临时支支护和永久支支护两类；形式上上有木支支撑、钢钢支撑，格格栅支撑撑、锚杆杆、喷混混凝上和和它们的的组合等等。衬砌技术有有现浇混混凝土和和预制混混凝土两两类。地下工程辅辅助作业业是配合合基本作作业必需需的环节节，包括括风水电电的设计计、安装装和供给给，施工工场地的的规划和和布置，出渣运运输的计计划和设设备的配配置等。环境监控主主要研究究解决地地下工程程施工过过程中的的安全和对对周围环环境的影影响，如如开挖洞洞室的位位移过大大引起围围岩塌方方、支护护结构位位移过

13、大大引起结结构失稳稳或者侵侵限、地面沉沉陷过大大对环境境的影响响、地下下水的控控制等；采用的的手段主主要是对对施工的的过程进进行量测测监控，发发现异常常情况，及及时采取取加固措措施(辅助施施工手段段)和更改改施工方方法。施工管理是是通过有有效的管管理来保保证工程程的质量量和工期，应应用科学学合理和和符合地地下工程程施工特特点的方方法，规规划组织织施工设设计，对对各施工工中的各各环节进进行科学学的技术术、计划、质量、经济和安全的管管理，达达到高质质量，高效效益的目目的。0.5 地下工工程施工工技术的的发展我国最长的的铁路隧隧道太行山山隧道太行山隧道太行山隧道是目前我国最长的山岭隧道，为双洞单线，

14、穿过海拔为1311米的太行山山脉主峰越宵山，最大埋深445米，两线间距35米，下行线全长27839米，上行线全长27848米，2007年底已经全线贯通。太行山隧道地质结构复杂，极易发生坍塌和大变形。在建设过程中，建设、设计、监理、施工各个单位优化施工组织，采用钻爆法施工，全隧设进口1个、斜井9个、出口1个共11处施工通道、24个工作面同时展开施工。同时，加大科技攻关力度，成立科技攻关组，几次组织全国隧道专家围绕8个重点课题进行现场挂牌攻关，为我国特长大隧道建设积累了宝贵经验。我国最长的的公路隧隧道秦岭终终南山隧隧道秦岭终南山公路隧道单洞秦岭终南山公路隧道单洞长18.02公里 双洞共长36.04公里 15分钟即可穿越，西安到柞水由3小时缩短为40分钟。2007年1月20日通车。至20055年年底底，我国大大陆上已已建成的的铁路隧隧道有75388座，总延长43144公里；公路隧道19770余座，总长度度近10000公里。铁铁路隧道道和公路路隧道分分别约以以每年300公里和150公里的的建设速速度。在不良地质质条件下下修建隧隧道方面面，已经经积累丰丰富的工工程经验验和科技技成果，取取得了主主动权。地下工程开开挖技术术方面，在在城市明明挖地下下工程修修建中，形形成了适适应各种种条件下下的基坑坑敞口开开挖、支支挡开挖挖、地下下连续