地下工程緒論

地下工程主講教師：朱昌星聯(lián)系方式：zcx7685@緒論

地下空間開發(fā)利用的歷史地下工程多種分類方法地下工程結(jié)構(gòu)支護(hù)形式計算方法地下工程的施工技術(shù)簡介地下空間開發(fā)利用的歷史從出現(xiàn)人類至公元前3000年的遠(yuǎn)古時期人類原始穴居，天然洞窟成為人類防寒暑、避風(fēng)雨、躲野獸的處所。從公元前3000年至5世紀(jì)的古代時期

埃及金字塔、古代巴比倫引水隧道，均為此時代的工程典范。我國秦漢時期陵墓和地下糧倉，以具有相當(dāng)技術(shù)水準(zhǔn)和規(guī)模。從5世紀(jì)至14世紀(jì)的中世紀(jì)時代世界范圍礦石開采技術(shù)出現(xiàn)。歐洲經(jīng)歷約1000年的文化低潮，建筑工程技術(shù)發(fā)展緩慢。從15世紀(jì)開始的近代與現(xiàn)代諾貝爾發(fā)明黃色炸約，成為開發(fā)地下空間的有力方式。山頂洞人的洞穴秦始皇墓葬假想圖埃及金字塔古代中山國地下糧倉

地下工程是指建造在巖體或土體中的工程結(jié)構(gòu)物。廣義來講，它包括建造在地下的全部工程結(jié)構(gòu)物；但是一般把礦井等地下構(gòu)筑物排除，單指建造在地下的工業(yè)、交通、民用和軍事建筑物。地下工程分類方法如下：1.按地下工程的功能分類:

工業(yè)地下工程；交通地下工程；民用地下工程；倉儲地下工程；市政地下工程；軍事地下工程。2.按地下工程的存在環(huán)境分類

巖石地下工程；巖土地下工程。3.按地下工程的建造方式分類

明挖地下工程；暗挖地下工程。4.按埋置的深度分類深埋地下工程；淺埋地下工程。地下工程多種分類方法公路隧道鐵路隧道地下鐵道地下空間呼和浩特水庫瀉洪排砂洞呼和浩特河道整治工程水庫放水洞廣州市黃埔大隧道，隧道頂綠化，隧道內(nèi)部景色、通透式的隧道上蓋沈陽輸水隧道全長1338米，軌面標(biāo)高4905米，全部位于永久凍土層以內(nèi)，是世界上海拔最高、凍土區(qū)最長的高原永久凍土隧道。

世界第一高隧——青藏鐵路風(fēng)火山隧道小區(qū)地下車場地鐵人防工程水工隧洞(1)以工程類比法為主的經(jīng)驗(yàn)法

它是以圍巖分級為基礎(chǔ)，也已建成工程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為樣本，用概率統(tǒng)計的方法，制定出適應(yīng)于各級（類）圍巖的結(jié)構(gòu)形式和襯砌尺寸。信息反饋法

它是一種用于測試數(shù)據(jù)反饋與設(shè)計的使用方法。通常以施工中隧道與地下工程斷面的變形量測值為依據(jù)。對于用新奧法施工的錨噴襯砌或復(fù)合襯砌中錨桿支護(hù)，在施工中定期進(jìn)行位移或收斂量測，可根據(jù)位移的絕對值或位移速率進(jìn)行判斷，了解支護(hù)是否適當(dāng)和變形是否趨于穩(wěn)定。

地下工程結(jié)構(gòu)支護(hù)形式計算方法作用－反作用模型

荷載－結(jié)構(gòu)模型，其特點(diǎn)是將襯砌設(shè)為承載的主體，圍巖作為荷載的來源和襯砌的彈性約束，當(dāng)襯砌受到圍巖主動壓力作用時，將有部分襯砌向圍巖方向變形而受到圍巖的反作用力，以約束襯砌變形。連續(xù)介質(zhì)模型又稱連續(xù)介質(zhì)力學(xué)法，包括解析法和數(shù)值法。對于復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)即錨噴支護(hù)，因其能和圍巖緊密接觸，從而使圍巖和襯砌形成一個整體，共同承受由于進(jìn)行開挖而釋放的初始地應(yīng)力的作用；因而必須采用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的方法。地下工程施工技術(shù)簡介1.眀挖法：敞口放坡明挖：現(xiàn)場灌注混土結(jié)構(gòu)或預(yù)制現(xiàn)場裝配．回填適用范圍：地面開闊建筑物稀少，土質(zhì)較穩(wěn)定板樁護(hù)壁眀挖：現(xiàn)場灌混凝土或預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場裝配、回填適用范圍：施工場地較窄，土質(zhì)自立性較差；工字鋼，鋼板樁、灌注樁等均可作為護(hù)壁板樁，也可用連續(xù)墻護(hù)壁2.蓋挖逆筑法：樁梁支承蓋挖法：打樁或鉆孔樁．其上架梁，加頂蓋，恢復(fù)交通后，在項蓋下開挖，灌注混凝土結(jié)構(gòu)適用范圍：街道地面交通繁忙，土質(zhì)較堅固穩(wěn)定街道地下連續(xù)墻蓋挖：修筑導(dǎo)槽、分段挖槽，連續(xù)成墻，加頂蓋恢復(fù)交通、在頂蓋保護(hù)下開挖，構(gòu)筑混凝土結(jié)構(gòu)適用范圍：地面交通繁忙，且兩側(cè)有高大建筑物．土質(zhì)較差

3.暗挖法

盾構(gòu)法：采用盾構(gòu)機(jī)開挖地層．并在其內(nèi)裝配管片式襯砌或澆注積壓混凝土襯砌適用于：松軟含水地層頂進(jìn)法：預(yù)制鋼筋混凝土管道結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)．邊開挖，邊頂進(jìn)適用于：穿越交通繁忙通路、鐵路、地下管網(wǎng)和建筑物等地區(qū)管棚法：頂部打入鋼管．壓注槳液，在管棚保護(hù)下開挖，立鋼拱架，噴混凝土、澆注混凝土結(jié)構(gòu)適用于：松散地層4.礦山法臺階工作面法：對較堅硬穩(wěn)定巖層，分部或全斷面開挖．錨噴支護(hù)或復(fù)合襯砌適用于：堅硬或較堅硬穩(wěn)定的地層5.導(dǎo)洞法對松散不穩(wěn)定地層，采用小斷面導(dǎo)洞分層分次順序開挖．臨時支護(hù)，全斷面鋼拱架，噴混凝土盾構(gòu)機(jī)適用于：較松散、不穩(wěn)定地層掘進(jìn)機(jī)法：巖石掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，其后進(jìn)行錨噴襯砌，必要時二次襯砌適用于：使用與含水量不大的各種巖層5.輔助施工法：1、注漿加固法；向地層注入凝結(jié)劑，封堵地下水增加地層強(qiáng)度后再進(jìn)行土巖體開挖，灌注混凝土結(jié)構(gòu)適用于：局部地層不穩(wěn)定或發(fā)生坍塌跨落，地下水流速＜lm/s的地區(qū)2、降低水位法：采用水泵將施工區(qū)的地下水