《地下工程施工技術(shù)》考試重點

地下工程施工技術(shù)一填空（28）二名詞解釋（12）三簡答（36）四論述（24）緒論地下建筑工程施工特點（1）工程深埋地下，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件對地下建筑施工的成敗起著重要作用（2）地下工程施工作業(yè)空間小，工序交叉多，施工干擾較大，管理水平、合理組織很重要（3）地下工程深埋地下，一旦建成難以更改，要求一次達(dá)標(biāo)，不留后患（4）地下工程施工基本不受外界氣候影響，但施工勞動條件差，安全問題比較突出地下工程的特點（1）工程受力特點不同、（2）工程材料特性不確定性、（3）工程荷載的不確定性、（4）破壞模式的不確定性、（5）地下工程設(shè)計施工信息的不充分性與模糊性新奧法及其原則新奧法特點是采用光面爆破；以錨噴作一次支護(hù)，必要時加鋼拱支架；根據(jù)圍巖地壓及變形實測數(shù)據(jù)，再合理進(jìn)行二次支護(hù)；對軟巖強(qiáng)調(diào)封底。原則：“少擾動、早噴錨、快封閉、勤測量”。具體：（1）充分保護(hù)圍巖，減少對圍巖的擾動。 （2）充分發(fā)揮圍巖的自承能力。 （3）盡快使支護(hù)結(jié)構(gòu)閉合。 （4）加強(qiáng)監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工。為何對地下圍巖分類（意義）地下工程是開鑿在巖石或土層中構(gòu)筑物，為了合理選擇地下工程的開挖方法和支護(hù)方式，正確地進(jìn)行工程設(shè)計和布局，保證地下工程的施工及運營安全，必須對地下工程中的巖石強(qiáng)度及圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行分類，以便對巖土體穩(wěn)定性進(jìn)行評價時提供一種客觀而統(tǒng)一的比較手段和衡量標(biāo)準(zhǔn)。第二章水平巖石巷道全斷面一次開挖法施工，適用條件、特點；定義：全斷面一次開挖法施工是按整個設(shè)計掘進(jìn)斷面一次向前挖掘推進(jìn)的施工方法。采用爆破法時，是在工作面的全部垂直面上打眼，然后同時爆破，使整個工作面推進(jìn)一個進(jìn)尺。適用條件：該法主要用于圍巖穩(wěn)定、堅硬、完整、開挖后不需臨時支護(hù)的Ⅰ～Ⅱ類圍巖的石質(zhì)巷（隧）道以及高度不超過5m、斷面不超過30m2的中小型斷面巷道。特點：優(yōu)點：最大限度地利用洞內(nèi)作業(yè)空間，工作面寬敞，能使用大型高效設(shè)備，加快施工進(jìn)度；斷面一次開挖，施工組織與管理比較簡單；能較好地發(fā)揮深孔爆破的優(yōu)越性；通風(fēng)、運輸、排水等輔助工作及各種管線鋪設(shè)工作均較便利。缺點：大斷面隧道施工時要使用笨重而昂貴的鉆架；一次投資大；由于使用了大型機(jī)具，需要有相應(yīng)的施工便道、組裝場地、檢修設(shè)備以及能源等；當(dāng)隧道較長、地質(zhì)情況多變必須改換其他施工方法是需要較多時間；多臺鉆機(jī)同時工作時的噪音極大。分?jǐn)嗝鎯纱伍_挖法施工，分類定義：該法是將斷面分成兩部分，在全長范圍內(nèi)或一個較長的區(qū)段內(nèi)先開挖好一個部分，再開挖另一個部分。分類：上半斷面先行施工法、下半斷面先行施工法和先導(dǎo)洞后全斷面擴(kuò)挖法。中央下導(dǎo)坑先墻后拱法施工順序是：先挑頂后開幫，在開幫的同時完成砌墻工作。施工特點是：將斷面分成若干部分進(jìn)行開挖，可容納較多人員同時施工；除下導(dǎo)坑外，均有較多的爆破臨空面，爆破效果好；可利用棚架及巖堆完成整個斷面的鉆眼爆破作業(yè)；棚架上石渣由漏斗口漏入車內(nèi)，省力、速度快。襯砌是先墻后拱連續(xù)施工，整體性好。但該法由于需要幾十米長的棚架，需用大量木材、鋼軌，棚架也易因爆破而損壞。工作面拉開距離長，雖對配備勞動力有利，但圍巖暴露時間長，對施工安全不利。導(dǎo)坑施工法分類地下工程支護(hù)從支護(hù)效果分類及相應(yīng)支護(hù)形式鋼拱架支護(hù)的特點；1整體剛度較大，有較大的早期支護(hù)剛度；2能很好地與錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合，構(gòu)成聯(lián)合支護(hù)，受力性能較好；3鋼拱架的安裝架設(shè)比較方便。4鋼架的縱向間距，一般不宜大于1.2m5兩榀鋼架之間應(yīng)設(shè)置直徑20～22mm的鋼拉桿噴射混凝土作用原理（1）充填黏結(jié)作用：高速噴射的混凝土充填到圍巖的節(jié)理、裂隙及凹凸不平的巖石中，把圍巖黏結(jié)成一個整體，大大提高了圍巖的整體性和強(qiáng)度。（2）封閉作用：當(dāng)隧道圍巖壁面噴上一層混凝土后，完全隔絕了空氣、水與圍巖的接觸，有效地防止了風(fēng)化、潮解引起的圍巖破壞和強(qiáng)度降低。（3）結(jié)構(gòu)作用：靠噴射混凝土與圍巖之間的粘結(jié)力及其自身的抗剪力，形成一個共同受力的承載結(jié)構(gòu)。且噴射混凝土層將錨桿、鋼筋網(wǎng)和圍巖粘結(jié)在一起，構(gòu)成一個共同作用的整體結(jié)構(gòu)，從而提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體承載能力。聯(lián)合支護(hù)在設(shè)計與施工中應(yīng)遵循哪些原則（1）有效控制圍巖變形。盡量避免圍巖松動，以最大限度地發(fā)揮圍巖自乘能力。（2）保證實現(xiàn)圍巖、噴層和錨桿之間具有良好的粘結(jié)和接觸，使三者共同受力，形成共同體。（3）選擇合理的支護(hù)類型與參數(shù)并充分發(fā)揮其功效。（4）合理選擇施工方法和施工順序，以避免對圍巖產(chǎn)生過大擾動，縮短圍巖暴露時間。（5）加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)測，以指導(dǎo)設(shè)計與施工。錨噴鋼架支護(hù)適用條件及其特點適用條件：對于松軟破碎嚴(yán)重的圍巖，其自穩(wěn)性差，開挖后要求早期支護(hù)具有較大的剛度，以阻止圍巖的過度變形和承受部分松弛荷載。另外，在淺埋、偏壓隧道，當(dāng)早期圍巖壓力增長快，需要提高初期支護(hù)的強(qiáng)度和剛度，需采用錨噴鋼架支護(hù)。特點：鋼拱架的整體剛度較大，能很好地與錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合，構(gòu)成聯(lián)合支護(hù)，受力性能較好；鋼拱架的安裝架設(shè)比較方便。鋼拱架可用型鋼或格柵鋼架制作。型鋼多用槽鋼、工字鋼、鋼管或鋼筋制作。型鋼拱架重量大，消耗鋼材多，在公路、鐵路隧道工程中的初次支護(hù)中多用格柵鋼架。格柵鋼架一般與錨噴支護(hù)聯(lián)合采用。格柵鋼架由鋼筋焊接而成，受力性能較好，安裝方便，并能和噴射混凝土結(jié)合較好，節(jié)省鋼材，優(yōu)點較多。分次成巷施工、一次成巷施工分次成巷施工是先掘進(jìn)出巷道斷面并暫時用臨時支護(hù)進(jìn)行維護(hù)，待整條巷道掘進(jìn)完成或按照施工安排掘進(jìn)一段距離后再進(jìn)行永久支護(hù)和水溝掘砌及管路線路的安裝。一次成巷施工就是一次將巷道做成,即把巷道施工中的掘進(jìn)、永久支護(hù)、水溝掘砌三個分部工程視為一個整體，有機(jī)地聯(lián)系起來，按照設(shè)計和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，在一定距離內(nèi)前后連貫、互相配合，最大限度地同時施工，一次做成巷道而不留收尾工程。現(xiàn)澆混凝土襯砌施工的主要工序1準(zhǔn)備工作2拱架與模板施工3混凝土制備與運輸4混凝土灌筑5混疑土養(yǎng)護(hù)與拆模等正規(guī)循環(huán)作業(yè)；定義：在巷道掘進(jìn)工作面施工中于規(guī)定時間內(nèi)以一定人力、物力和技術(shù)裝備，按照作業(yè)規(guī)程、爆破圖表和循環(huán)圖表的規(guī)定，完成全部工序和工作量，取得預(yù)期的掘進(jìn)進(jìn)度并保證生產(chǎn)周而復(fù)始地有序進(jìn)行。一次成巷施工作業(yè)方式有哪幾種第五章巖石隧（巷）道掘進(jìn)機(jī)施工不宜采用TBM的地質(zhì)1、塑性地壓大的軟弱圍巖、類砂性土構(gòu)成的軟弱圍巖和有中等以上膨脹性圍巖。（強(qiáng)度低、圍壓高易產(chǎn)生較大塑性變形導(dǎo)致卡機(jī)）2、斷層破碎帶，碎裂巖與斷層泥構(gòu)成的寬大斷層帶（圍巖自穩(wěn)差富含水）3、高壓涌水地段4、巖溶發(fā)育帶（可能發(fā)生陷機(jī)、埋機(jī)）5、極強(qiáng)巖爆，埋深大，地應(yīng)力高（危機(jī)TBM和人身安全）6、巖石單軸抗壓強(qiáng)度超過300MPa的極硬巖，且節(jié)理不發(fā)育、高磨蝕性巖石（難以掘進(jìn)且不經(jīng)濟(jì)）全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)的選擇原則首先決定是否使用掘進(jìn)機(jī)開挖然后確定隧道的總體開挖方案再進(jìn)行掘進(jìn)機(jī)設(shè)備選型：首先根據(jù)地質(zhì)條件確定掘進(jìn)機(jī)的類型；然后根據(jù)隧道設(shè)計參數(shù)及地質(zhì)條件確定主機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)；最后根據(jù)生產(chǎn)能力與主機(jī)掘進(jìn)速度相匹配的原則，確定后配套設(shè)備的技術(shù)參數(shù)與功能配置。全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)施工優(yōu)、缺點優(yōu)點施工速度快：掘進(jìn)速度快是掘進(jìn)機(jī)施工的核心優(yōu)點。其開挖速度一般是鉆爆法的3～5倍，而且可減少輔助斜井和豎井，大大縮短建設(shè)工期，因此修建長大隧道時應(yīng)優(yōu)先采用。施工質(zhì)量好：掘進(jìn)機(jī)開挖的隧道由于是刀具擠壓和切割洞壁巖石，所以洞壁光滑美觀。開挖的洞徑尺寸精確、誤差小，可以控制在±2cm范圍內(nèi)。開挖隧道的洞線與預(yù)期洞線誤差也小，可以控制在±5cm范圍內(nèi)。安全性高：對洞壁外的圍巖擾動少；人員在護(hù)盾下工作有利于人員安全；沒有炸藥等化學(xué)物質(zhì)的爆炸和污染等等。經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)：成洞的綜合成本要比鉆爆法優(yōu)越。缺點設(shè)備的一次性投資成本較高掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計制造周期長掘進(jìn)機(jī)直徑尺寸可調(diào)范圍不大對地質(zhì)條件的適應(yīng)性較差需要有效的后配套排渣系統(tǒng)操作維修水平要求高；刀具及整體體積大，更換刀具和拆卸困難；作業(yè)時能量消耗大。只能掘進(jìn)圓形斷面，限制了其發(fā)展前景。第六章盾構(gòu)施工技術(shù)盾構(gòu)法基本原理盾構(gòu)法施工是先建造豎井或基坑。盾構(gòu)從墻壁預(yù)留孔處出發(fā)，在地層中沿著設(shè)計軸線，向另一端預(yù)留孔洞推進(jìn)。盾構(gòu)推進(jìn)中所受到的地層阻力，通過盾構(gòu)千斤頂傳至盾構(gòu)尾部已拼裝的預(yù)制管片上。在鋼筒的前面設(shè)置各種類型的支撐和開挖土體的裝置，在鋼筒中段內(nèi)沿周邊安裝頂進(jìn)所需的千斤頂，鋼筒尾部是具有一定空間的殼體，在盾尾內(nèi)可以安置數(shù)環(huán)拼成的隧道襯砌環(huán)。在盾構(gòu)推進(jìn)過程中不斷從開挖面排出適量的土方。盾構(gòu)每推進(jìn)一環(huán)距離，就在盾尾支護(hù)下拼裝一環(huán)襯砌，并及時向盾尾后面的襯砌環(huán)外周的空隙中壓注漿體，以防止隧道及地面下沉。盾構(gòu)的基本構(gòu)造盾構(gòu)的基本構(gòu)造主要由殼體、切削系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、出土系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)等組成泥水平衡盾構(gòu)泥水的三個作用泥水的壓力和開挖面水土壓力平衡；泥水作用到地層上后，形成一層不透水的泥膜，使泥水產(chǎn)生有效的壓力；加壓泥水可滲透到地層的某一區(qū)域，使得該區(qū)域內(nèi)的開挖面穩(wěn)定。盾構(gòu)機(jī)注（壓）漿的作用防止和減小地表變形減少隧道的沉降量增加襯砌接縫的防水性能改善襯砌的受力狀況有利于盾構(gòu)推進(jìn)糾偏盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)管理的關(guān)鍵掘進(jìn)管理的關(guān)鍵是掘進(jìn)速度的控制，速度快慢與開挖面的穩(wěn)定有很大關(guān)系。盾構(gòu)速度控制的核心是排土量與工作面壓力的平衡關(guān)系，控制的要點是排土量和排土速度。盾構(gòu)偏向的原因及控制方法盾構(gòu)偏向的原因盾構(gòu)脫離基座導(dǎo)軌，進(jìn)入地層后，主要依靠千斤頂編組及借助輔助措施來控制盾構(gòu)的運動軌跡。盾構(gòu)在地層中推進(jìn)時，導(dǎo)致偏向的因素很多，主要有：地質(zhì)條件的因素機(jī)械設(shè)備的因素施工操作的因素控制方法盾構(gòu)操作：主要是使盾構(gòu)運動軌跡始終在設(shè)計軸線容許偏差值范圍內(nèi)，使隧道襯砌拼裝在理想的位置上。盾構(gòu)的操作方法主要有：調(diào)整不同千斤頂?shù)木幗M調(diào)整千斤頂區(qū)域油壓控制盾構(gòu)的縱坡：變坡法和穩(wěn)坡法調(diào)整開挖面阻力盾構(gòu)自轉(zhuǎn)的原因及相應(yīng)措施盾構(gòu)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)的原因土質(zhì)不均勻，盾構(gòu)兩側(cè)的土體有明顯差別，則土體對盾構(gòu)的側(cè)向阻力不一，從而引起旋轉(zhuǎn)。在施工中為了糾正軸線，對某一處超挖過量，造成盾構(gòu)兩側(cè)阻力不—而使盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)，同樣，安裝在盾構(gòu)上大的旋轉(zhuǎn)設(shè)備順著一個方向使用過多，也會引起盾構(gòu)自轉(zhuǎn)。由于盾構(gòu)制作誤差、千斤頂位置與軸線不平行、盾殼不圓、盾殼的重心不在軸線上等，使盾構(gòu)在施工中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。盾構(gòu)自轉(zhuǎn)后糾正的方法在盾構(gòu)有少量自轉(zhuǎn)時，可用盾構(gòu)內(nèi)的舉重臂、轉(zhuǎn)盤、大刀盤等大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備的使用方向來糾正。當(dāng)自轉(zhuǎn)量較大時，則采用壓重的方法，使其形成一個糾旋轉(zhuǎn)力偶。管片按位置分類管片按位置不同有標(biāo)準(zhǔn)管片（A型管片）、鄰接管片（B型管片）和封頂管片（K型管片）三種，轉(zhuǎn)彎時將增加楔形管片管片拼裝工藝管片與管片之間可以采用螺栓連接或無螺栓連接形式隧道管片拼裝按其整體組合，可分為通縫拼裝和錯縫拼裝針對盾構(gòu)有無后退，可分先環(huán)后縱和先縱后環(huán)拼裝按管片的拼裝順序，可分先下后上及先上后下拼裝目前所采用的管片拼裝工藝可歸納為先下后上、左右交叉、縱向插入、封頂成環(huán)。第七章頂管法施工長距離頂管的主要困難長距離管道的主要困難是，設(shè)置在頂進(jìn)坑內(nèi)的主推力有限，不足以克服管道長距離頂進(jìn)時遇到的總阻力。需要采取相關(guān)的措施。目前在發(fā)展長距離頂管技術(shù)的過程中，減摩和設(shè)置中繼環(huán)兩項措施已得到較多研究，并已成為成熟的技術(shù)。第八章沉管法沉管隧道基礎(chǔ)處理的后填法;1后填法是先將管段沉沒在溝槽底的臨時支座上，隨后再補填墊實，它包括噴砂法、灌砂法、灌囊法、壓砂法、壓漿法等。后填法的優(yōu)點是在處理過程中基本上不干擾航運，不需特殊的專用設(shè)備，不受氣象條件的影響，不需大量潛水作業(yè)，便于日夜連續(xù)施工，操作簡易、省工省費用，全過程進(jìn)行信息化控制。所以，目前大型沉管隧道的基礎(chǔ)處理多用后填法，如噴砂法、壓砂法、壓漿法?；A(chǔ)處理結(jié)束后，還要對管段兩側(cè)和頂部進(jìn)行覆土回填，以確保隧道的永久穩(wěn)定。沉管隧道的橫斷面結(jié)構(gòu)沉管隧道的管段斷面結(jié)構(gòu)形式按制作材料分，主要有鋼殼混凝土管段和鋼筋混凝土管段兩種；按斷面形狀分有圓形、矩形和混合形；按斷面布局有單孔式和多孔組合式。沉管隧道的縱斷面結(jié)構(gòu)沉管隧道在縱斷面上一般由敞開段、暗埋段、沉埋段以及岸邊豎井等部分。水力壓接法原理水利壓接法是利用作用在管段上的巨大水壓力，使安裝在管段前端面(靠近既設(shè)管段的那一端)周邊上的一圈膠墊發(fā)生壓縮變形，形成一個水密性相當(dāng)良好可靠的接頭。其具體方法是先將新設(shè)管段拉向既設(shè)管段并緊密靠上，這時接頭膠墊產(chǎn)生了第一次壓縮變形，并具有初步止水作用。隨即將既設(shè)管段后端的封端墻與新設(shè)管段前端的封端墻之間的水(此時已與管段外側(cè)的水隔離)排走。排水之前，作用在新設(shè)管段前、后兩端封端墻上的水壓力是相互平衡的，排水之后，作用在前封端墻的壓力變成了大氣壓力，于是作用在后封端墻上的巨大水壓力（數(shù)萬KN）就將管段推向前方，使接頭膠墊產(chǎn)生第二次壓縮變形。經(jīng)兩次壓縮變形的膠墊，使管段接頭具有非常可靠的水密性。基坑工程施工導(dǎo)墻的作用①作為擋土墻。在挖掘地下連續(xù)墻溝槽時，接近地表的土極不穩(wěn)定，容易塌陷，而泥漿也不能起到護(hù)壁的作用，因此在單元槽段挖完之前，導(dǎo)墻就起擋土墻作用。②作為測量的基準(zhǔn)。它規(guī)定了溝槽的位置，表明單元槽段的劃分，同時亦作為測量挖槽標(biāo)高、垂直度和精度的基準(zhǔn)。③作為重物的支承。它既是挖槽機(jī)械軌道的支承，又是鋼筋籠、接頭管等擱置的支點，有時還承受其他施工設(shè)備的荷載。④存儲泥漿。導(dǎo)墻可存蓄泥漿，穩(wěn)定槽內(nèi)泥漿液面。泥漿液面應(yīng)始終保持在導(dǎo)墻面以下20cm，并高于地下水位1.0m，以穩(wěn)定槽壁。此外，導(dǎo)墻還可防止泥漿漏失；防止雨水等地面水流入槽內(nèi)；地下連續(xù)墻距離現(xiàn)有建筑物很近時，施工時還起一定的補強(qiáng)作用；在路面下施工時，可起到支承橫撐的水平導(dǎo)梁的作用。地下連續(xù)墻槽段劃分的要求在確定其長度時除考慮設(shè)計要求和結(jié)構(gòu)特點外，還應(yīng)考慮下述各因素：質(zhì)條件。②地面荷載。③起重機(jī)的起重能力。④單位時間內(nèi)混凝土的供應(yīng)能力。⑤工地上具備的泥漿池(罐)的窖，應(yīng)不小于每一單元槽段挖土量的2倍，所以泥漿池(罐)的容積亦影響單元槽段的長度。此外，劃分單元槽段時尚應(yīng)考慮單元槽段之間的接頭位置，一般情況下接頭避免設(shè)在轉(zhuǎn)角處及地下連續(xù)墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連接處，以保證地下連續(xù)墻有較好的整體性,單元槽段劃分還與接頭形式有關(guān)。保持基坑邊坡穩(wěn)定的措施根據(jù)土層的物理力學(xué)性質(zhì)確定基坑邊坡坡度，在不同土層做成折線行或留臺階。做好降排水和防洪工作，保持干燥。放坡坡度受到限制而采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)不經(jīng)濟(jì)時，可采用坡面土釘、掛金屬網(wǎng)、噴射混凝土或抹水泥砂漿護(hù)面。嚴(yán)格控制邊坡坡頂?shù)暮奢d開挖過程中，隨挖隨刷邊坡，不得挖反坡。暴露時間超過一年的基坑，可采取護(hù)坡措施。地下連續(xù)墻施工存在的問題及防治措施存在的問題地下連續(xù)墻施工技術(shù)較復(fù)雜，質(zhì)量要求嚴(yán)，施工難度大，如施工操作不當(dāng)易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題，影響工程進(jìn)行和墻體質(zhì)量。導(dǎo)墻破壞或變形槽壁坍塌鋼筋籠制作尺寸不準(zhǔn)或變形鋼筋籠上浮墻體出現(xiàn)夾層防治措施遇塌孔，可將沉積在混凝土中的泥土吸出，繼續(xù)澆注，同時采取提高護(hù)壁泥漿質(zhì)量、加大水頭壓力。地下連續(xù)墻墻壁開挖發(fā)現(xiàn)夾層，在清除夾層后采取壓漿補強(qiáng)方法處理能夠采取避免坍塌的危險的措施有：縮小單元槽段長度；改善泥漿質(zhì)量，根據(jù)土質(zhì)選擇泥漿配合比，保證泥漿在安全液位以上；注意地下水位的變化；減少地面荷載，防止附近的車輛和機(jī)械對地層產(chǎn)生振動等。蓋挖法施工技術(shù)蓋挖法；定義：蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進(jìn)行施工。優(yōu)點①結(jié)構(gòu)的水平位移小，安全系數(shù)高②對地面影響小，可以最低程度影響交通，對居民生活影響小③施工受外界氣候影響小缺點①由于豎向出口少，需水平運輸，后期開挖出土不方便②作業(yè)空間小，施工速度較明挖法慢，工期長基坑開挖、支擋開挖相比費用較高蓋挖法施工類型及其不同點；蓋挖法有逆