地下工程施工知识分享

　　一、概述

　　（一）与地下工程施工有关的基础技术

　　1、地基处理技术

　　2、锚固技术；分为土锚、岩锚两种形式；

　　3、支挡技术；分为透水部分、止水部分；

　　4、初衬技术；分为现浇模板法和预制装配法；

　　现浇混凝土有：模板法和喷射法；

　　预制构件法分为：混凝土构件、金属构件两类。

　　5、爆破技术；

　　（二）影响地下工程施工技术选择的主要因素

　　1、洞室围岩性质；

　　2、洞室的体形特征；

　　3、施工条件；不可施工技术装备、施工技术水平。

　　（三）地下工程开挖与支护施工的主要类型

　　1、暗挖法

　　其中矿山法，即坑道开挖法适于岩石底层；盾构法及顶管法适于土质地层。

　　2、明挖法

　　岩石地下工程当埋深较浅时，可采用之。

　　3、特殊施工法

　　指沉管法、地下连续墙等施工技术。

　　土层地下工程，常用的施工方法是：地下连续墙、盾构法、沉管法；

　　岩石地下工程，常用的施工方法是：钻爆法、采用掘进机开挖；

　　无论土层或岩石层，对地下水要有足够的重视并采取特别的措施。

　　二、土层地下工程施工

　　（一）地下连续墙施工技术

　　连续墙作为防渗、挡土、承重的地下墙体结构。

　　特点：无需井点降水、土壁支护、无需放坡；

　　（二）盾构施工技术

　　1、盾构的类型与构造

　　一般分为：开放式、部分开放式、封闭式三种。

　　基本构造：钢壳、推进系统、衬砌系统。

　　盾构壳体一般由切口环、支承环、盾尾。

　　切口环位于最前端，施工时切入地层，并掩护作业。

　　支承环位于切口环之后，是中间部分，是盾构的主体。是具有较强刚性的圆环结构，地层土压力、千斤顶的顶力、各部位传来的施工荷载均有支承环承担。

　　盾尾部分是由盾构外壳钢板延长构成，用于掩护隧道衬砌的拼装工作。密封装置，以防地下水等。

　　2、盾构法施工法的选择

　　主要选择适合土质条件的、确保工作面稳定的盾构集中及合理的辅助工法最重要。

　　三、岩石地下工程施工

　　（一）钻爆法施工

　　1、钻爆法施工技术特点

　　一般开挖隧洞，独头推进长度不能超过2km，再长，通风困难；地质条件差，软弱的不宜采用爆破。

　　2、钻爆法施工的基本工序与要求

　　基本工序：钻孔、装药、放炮、散烟、清撬、出渣、支护、衬砌。

　　辅助工作有：测量、放线、通风、排水、以及必要的检测。

　　（二）TBM法施工技术（tunnel boring machine）

　　即掘进机法，是用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，然后用配套设施将碎石运出。

　　1、全断面掘进机的开挖施工

　　2、独臂钻的开挖施工

　　3、天井钻的开挖施工

　　4、带盾构的TBM掘进法

　　四、地下工程施工中的喷锚支护技术

　　（一）喷锚支护技术

　　喷锚支护技术实际分为：喷混凝土、设置锚杆。

　　1、喷混凝土

　　由供料、供风、和供水三个系统组成。

　　有：干喷、湿喷两种。

　　2、锚杆与锚索

　　锚杆和锚索按材料分为：金属锚杆、木锚杆；按受力情况分为：不加预应力锚杆、预应力锚杆。

　　锚杆一般较短，不超过10m，锚索则可以较长；锚杆受力较小，锚索受力较大。

　　（二）土钉支护技术

　　可以先喷后锚、也可以先锚后喷。

　　土钉支护技术适于水位低的地区，或能保证降水到基坑地面以下；土层为粘土、砂土、或粉土；基坑深度一般为15m左右。

　　五、地下工程的几种特殊开挖施工技术

　　（一）地下工程施工中的几种特殊开挖方法

　　1、气压室法

　　2、冷冻法

　　3、分部开挖、分部支护

　　在软弱地层中开挖较大的洞室，目前常用的办法是先开挖一小部分，然后用喷锚支护做好全断面保护，再逐步开挖，逐步支护。

　　4、超前灌浆、超前锚杆法

　　在地下水很丰富地区，如海底隧道、河底隧道，常采用超前灌浆法。

　　（二）长距离顶管技术

　　1、顶管技术的基本设备

　　包括：前端的工具管、后部顶进设备、贯穿前后的出泥与气压设备。

　　2、顶管施工的关键技术与措施

　　技术关键是：

　　（1）顶力问题；常采用润滑剂减阻、中继接力技术。

　　（2）方向控制；

　　（3）制止正面坍方。

　　技术措施是：

　　（1）穿墙；

　　（2）纠偏与导向；

　　（3）局部加压；

　　（4）触变泥浆减阻。

　　（5）中继接力顶进。

　　六、地下工程的信息化施工

　　一方面运用施工力学计算手段，确定合理的开挖顺序，采取适时有效的支护方案，以便以最低的代价取得最好的工程安全保障。

　　二方面布置检测系统，从现场围岩的开挖和支护中获得围岩的稳定性及支护设施的工作状态信息，通过分析研究这些信息，可以间接的描述围岩的稳定性和支护的作用，并反馈于施工决策和支持系统，修正和确定新的开挖方案和支护参数。

　　（一）施工力学及基本原理

　　（二）地下工程施工顺序优化分析

　　（三）地下工程的施工监控与反馈设计

　　1、塌方预报

　　2、突水、瓦斯预报

　　3、断层预报

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