地下建筑工程施工技術(shù)教案

1、緒論一.地下建筑施工課程的任務(wù)、特點1.地下工程是埋于巖土介質(zhì)中的結(jié)構(gòu)物2.應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件,綜合考慮下列因素:地下工程的類型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式;開挖深度、降水排水條件、施工季節(jié);周邊環(huán)境、工程經(jīng)驗、工程造價;做到因地制宜、因時制宜,選用合適的地下工程施工方法與施工技術(shù),以取得以下效果:安全可靠、質(zhì)量保證、方便施工、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。3.地下建筑施工專門研究各類地下工程、基礎(chǔ)工程的:施工方法施工工藝施工技術(shù)4.本課程的任務(wù):不但要求學(xué)習(xí)、掌握地下建筑施工技術(shù),而且要求能夠研究各類地下工程的施工方法、施工工藝與施工技術(shù),具有獨立分析和解決地下工程施工問題的能力。二.地下建筑施工技術(shù)概

2、要1.一般地下工程:城市地鐵、越江隧道、引水隧道、地下工廠、地下民用設(shè)施、地下軍用設(shè)施、高層建筑地下室2.常用地下工程施工方法:明挖法暗挖法明暗結(jié)合開挖法3.明挖法有:放坡開挖(大開挖法、重力式水泥土墻法、高壓旋噴法、土釘墻法、深基坑施工法、沉井法。4.暗挖法有:盾構(gòu)法;頂管法;礦山(暗挖隧道法5.明暗結(jié)合開挖法有:逆作法;沉管法;箱涵法其中逆作法又分為:全逆作法、半逆作法、蓋挖法三.學(xué)習(xí)本課程需要注意的幾個問題:1.本課程著重討論地下工程:施工方法、施工工藝和施工技術(shù);每一種施工方法、施工工藝和施工技術(shù)都有其特點,應(yīng)注意它們各自的適用場合。2.要求掌握一般地下工程常用的施工方法和施工技術(shù);了

3、解國內(nèi)外施工領(lǐng)域的新技術(shù)和發(fā)展動態(tài);具有獨立分析和解決地下工程施工技術(shù)問題的初步能力。3.地下建筑施工技術(shù)涉及面廣,實踐性強,技術(shù)發(fā)展迅速,要求堅持理論聯(lián)系實際,要重視生產(chǎn)實習(xí)、教學(xué)參觀、現(xiàn)場教學(xué)等實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié),要有計劃地到施工現(xiàn)場去參觀,積累實踐的感性知識。第一章大開挖基坑工程施工§1.1 概述1.大開挖土方工程:指不采用支撐形式而采用直立或放坡施工方法進(jìn)行開挖的基坑工程,有時又稱放坡基坑開挖。開挖深度不大:一般小余10m深。2.大開挖(放坡開挖是明挖法中用得最多、最普通的一種方法,它具有的優(yōu)點是:坑內(nèi)無支撐方便大型機械與主體結(jié)構(gòu)施工施工速度快、成本低3.邊坡設(shè)計需要確定兩個基

4、本參數(shù):邊坡開挖深度和坡度邊坡開挖深度稱為坡高H,坡度用坡角或高寬比表示4.大開挖基坑的邊坡穩(wěn)定主要是通過邊坡土質(zhì)的抗剪強度來實現(xiàn)的。邊坡的穩(wěn)定性安全系數(shù)越低,變形越大。5.大開挖基坑工程的施工內(nèi)容包括:施工組織設(shè)計;基坑降水和邊坡加固的方法;基坑土方開挖§1.2 施工組織設(shè)計1.施工組織設(shè)計的任務(wù):根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求,結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況,提出施工的具體方法和實施途徑,保證工程按質(zhì)如期完成。2.施工組織設(shè)計主要包括如下內(nèi)容:選擇合理的土方開挖方案、施工方法和施工設(shè)備;對建筑工地進(jìn)行總平面規(guī)劃3.大開挖基坑施工的土方開挖方案:主要指邊坡穩(wěn)定計算、基坑降水方案、土方開挖的行進(jìn)路線

5、和邊坡加固方法。4.土方開挖的施工方法:人工開挖和機械開挖兩種5.選擇施工設(shè)備根據(jù)施工方法,選擇合理的施工機具,提高挖土的機械化水平,縮短工期6.施工平面圖設(shè)計內(nèi)容應(yīng)包括:地上和地下原有建筑物和構(gòu)筑物;地上和地下擬建建筑物和構(gòu)筑物;為施工服務(wù)的臨時設(shè)施。§1.3 邊坡穩(wěn)定性計算和邊坡失穩(wěn)防止措施1.基坑邊坡主要的破壞形式:沿近似圓弧的滑動面破壞;沿近乎平面的滑移。2.邊坡失穩(wěn)有如下幾種原因可能導(dǎo)致邊坡原來受力平衡狀態(tài)失去平衡:受荷;土體抗剪強度降低;動、靜水壓力的作用。3.邊坡穩(wěn)定性計算的目的:確定邊坡的主要系數(shù)、放坡坡度等4.邊坡失穩(wěn)的防止措施:邊坡修坡;設(shè)置邊坡護(hù)面;邊坡坡腳抗滑

6、加固。§1.4 流砂、管涌的防止和基坑降水措施1.流砂和管涌是基坑土方工程施工需要防止的兩大危害2.流砂:當(dāng)水力梯度大于臨界值3.管涌:當(dāng)土層主要由粗細(xì)相差較大的兩類土粒組成時4.防止流砂和管涌的措施:設(shè)置防滲帷幕,增大滲徑,減少水力梯度;水下挖土,減少水力梯度;人工降低地下水位。5.大開挖基坑的降水一般有兩種途徑:明排法人工降水法§1.5 土方開挖施工1.放坡開挖的方法:人工開挖:勞動強度大;小型機械開挖:施工空間受限制情況下;大型機械開挖:工作效率高。2.機械挖土:正向鏟挖土機開挖:正向開行、側(cè)向開行;反向鏟挖土機開挖:溝端開行、溝側(cè)開行;索鏟挖土機開挖;合瓣(抓斗挖土

7、機開挖。第二章深基坑工程施工深基坑工程施工是地下工程施工技術(shù)的重要組成部分§2.1 概述1.深基坑工程:通常基坑開挖深度大于等于7.0m2.深基坑工程作用:給地下結(jié)構(gòu)敞開開挖創(chuàng)造條件;建筑物地下結(jié)構(gòu)的一部分。3.基坑安全等級:一級二級三級§2.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型與選擇1.支護(hù)結(jié)構(gòu)分類:擋土結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)兩類2.支護(hù)結(jié)構(gòu)類型:鋼板樁、鋼管樁、H型鋼樁加橫擋板、鋼筋混凝土預(yù)制板樁、鉆孔(挖孔灌注樁圍護(hù)墻;地下連續(xù)墻;水泥土墻;高壓旋噴樁;鉆孔灌注樁與水泥攪拌樁相結(jié)合;勁性水泥土墻;外拉錨;土釘墻;沉井;沉箱。3.支撐結(jié)構(gòu)類型:內(nèi)支撐:型鋼撐、鋼管撐、鋼筋混凝土撐、圍檁、立柱等

8、;外支撐:拉錨和土錨§2.3 基坑穩(wěn)定性驗算基坑抗整體滑動失穩(wěn)驗算;基坑抗隆起驗算;基坑抗管涌驗算;基坑抗承壓水穩(wěn)定驗算§2.4 鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)施工1.鋼板樁施工準(zhǔn)備:柱帽、轉(zhuǎn)角樁的制作2.鋼板樁打入方法:單樁打入法;雙層圍檁法;屏風(fēng)打入法。3.鋼板樁的拔除:兩種拔樁方法:振動錘拔樁法、重型起重機與振動錘共同拔樁法4.鋼板樁打入的允許偏差5.鋼板樁施工常遇問題與對策§2.5 鉆孔灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)施工施工機械:干作業(yè)成孔機械;濕作業(yè)成孔機械。干作業(yè)成孔鉆孔灌注樁施工工藝濕作業(yè)成孔鉆孔灌注樁施工工藝§2.6 挖孔樁支護(hù)結(jié)構(gòu)施工人工挖孔樁施工安全:重視操作人員的

9、人身安全§2.7 水泥土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工深層攪拌樁水泥土墻施工工序:定位、預(yù)攪下沉、預(yù)備水泥漿、噴漿攪拌提升、重復(fù)上、下攪拌、清洗、移位至下一根樁。第三章沉井施工§3.1 概述通常沉井由刃腳、井壁、內(nèi)隔墻、井內(nèi)縱橫粱等組成的圓筒或矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)1.沉井的應(yīng)用:地下工業(yè)廠房、大型設(shè)備基礎(chǔ)、地下倉(油庫、人防掩蔽所、盾構(gòu)拼裝井、船塢塢首、橋梁墩臺基礎(chǔ)、取水構(gòu)筑物、污水泵站、礦用豎井、地下車道與車站、地下建(構(gòu)筑物的圍壁、大型深埋基礎(chǔ)等等2.沉井在施工中具有的獨特優(yōu)點:占地面積小;不需要圍護(hù);挖土量小;對鄰近建筑物的影響比較小;操作簡便,無需特殊的專業(yè)設(shè)備。§3.2

10、沉井的分類與構(gòu)造1.沉井按制作材料分類:混凝土、鋼筋混凝土、鋼、磚、石2.沉井按平面形狀分類:圓形單孔沉井;方形單孔沉井;矩形單孔沉井;矩形雙孔沉井;橢圓形雙孔沉井;矩形多孔沉井。3.沉井按豎向剖面形狀分類:圓柱形沉井;階梯形沉井;錐形沉井。4.沉井的組成:井壁、刃腳、內(nèi)隔墻、上、下橫梁及框架、井孔、封底§3.3 沉井施工1.沉井施工前的淮備工作對施工場地進(jìn)行勘察熟悉工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、施工圖紙等資料敷設(shè)水電管線、修筑臨時道路、平整場地,即三通一平搭建必要的臨時設(shè)施,集中必要的材料、機具設(shè)備和勞動力應(yīng)事先編制施工組識設(shè)計與施工方案2.沉井施工的淮備工作地質(zhì)勘查和制定施工方案;不開挖基

11、坑制作沉井;開挖基坑制作沉井;地基處理后制作沉井;人工筑島制作沉井;測量控制和沉降觀察。3.沉井下沉與抗浮穩(wěn)定驗算4.沉井制作:刃腳支設(shè);沉井壁制作;單節(jié)式沉井混凝土的澆筑;多節(jié)式沉井混凝土的澆筑;5.沉井制作與下沉的順序:一次制作,一次下沉;分節(jié)制作,多次下沉;分節(jié)制作,一次下沉。6.沉井下沉方法:排水下沉和不排水下沉7.排水下沉常用的排水方法:明溝直接排水方法;井點系統(tǒng)降水;井點與明溝排水相接合的方法。8.下沉挖土方法:排水下沉挖土方法和不排水下沉挖土方法9.沉井的輔助下沉方法:射水下沉法;觸變泥漿護(hù)壁下沉法;抽水下沉法;井外挖土下沉法;壓重下沉法;炮震下沉法。10.沉井封底:排水封底;不

12、排水封底;導(dǎo)管法灌注沉井水下封底混凝土。11.沉井施工機具:雙瓣抓土斗;四瓣抓土斗;空氣吸泥機;壓縮空氣管。§3.4 沉井施工引起土體移動的分析與計算1.沉井施工引起土體移動的因素:由于開挖井內(nèi)土體,開挖面釋放了原有土體的自重應(yīng)力,使井底土體失去三維平衡條件,引起井底土體移動;由于井壁外預(yù)留空隙,引起井周土體移動;由于沉井在下沉中經(jīng)常糾偏,擾動土體,引起土體移動;井底流砂引起土體的移動;井底承壓水引起土體的移動;制作沉井時,由于地基承載力不夠,引起土體的移動。2.井底流砂引起土體移動的分析3.井底承壓水引起土體移動的分析第四章地下連續(xù)墻施工§4.1 概述地下連續(xù)墻:剛度大,

13、既擋土又止水,施工時噪音低,無振動,無擠土,可適用于各類地層,也可使用于逆作法施工§4.2 地下連續(xù)墻的施工簡述與工藝流程地下連續(xù)墻的施工由多種工序組成,施工內(nèi)容包括:準(zhǔn)備工作和墻體施工§4.3 地下連續(xù)墻施工1.施工準(zhǔn)備2.導(dǎo)墻施工3.泥漿護(hù)壁4.成槽施工5.鋼筋籠施工6.導(dǎo)墻的作用:劃分挖槽位置,控制施工精度,支擋側(cè)向土壓力,容蓄泥漿7.護(hù)壁泥漿的作用:護(hù)壁;攜渣;冷卻機具;切土潤滑。8.外加濟(jì)按其功能分為下面四類:加重型、增粘型、分?jǐn)?shù)型和防漏型9.成槽施工:槽段長度確定;成槽順序:順槽法和跳槽法;槽段平面形狀和接頭位置10.地下連續(xù)墻的接頭形式:施工接頭、結(jié)構(gòu)接頭11

14、.施工接頭:直接連接構(gòu)成接頭;接頭管接頭;接頭箱接頭;隔板式接頭。12.結(jié)構(gòu)接頭:直接連接接頭;間接接頭:預(yù)埋連接鋼板、預(yù)埋剪力塊和預(yù)埋鋼筋連接器。§4.4 地下連續(xù)墻的施工機具設(shè)備索式斗體推壓式導(dǎo)板抓斗中心提拉式導(dǎo)板抓斗導(dǎo)桿液壓抓斗§4.5 地下墻施工常遇問題與處理對策§4.6 地下連續(xù)墻施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第五章地下工程逆作法施工§5.1 概述1.逆作法:地下工程施工中,不架設(shè)臨時支撐;結(jié)構(gòu)本身既作擋墻又作內(nèi)支撐;施工順序與順作法相反:從上往下依次開挖和澆筑結(jié)構(gòu)主體2.逆作法分為:全逆作法和半逆作法3.全逆作法:地上、地下同時進(jìn)行立體交叉施工4.半逆作法:地

15、下結(jié)構(gòu)從上往下施工,地上結(jié)構(gòu)不能與地下結(jié)構(gòu)同時施工5.順作法的施工順序:擋墻、支撐、開挖、底板、從下往上澆筑結(jié)構(gòu)主體6.順作法支撐:型鋼支撐、鋼管支撐、鋼筋混凝土支撐和土錨7.逆作法支撐:地下結(jié)構(gòu)主體的粱、板作為支撐8.逆作法的優(yōu)點:由于地下結(jié)構(gòu)本身作為支撐,且具有相當(dāng)大的剛度,使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變位減小,提高了工程施工的安全性,能有效控制周圍土體的變形和地表的沉降,減小了對周邊環(huán)境的影響,有利于保護(hù)鄰近建(構(gòu)筑物;逆作法適用于任何不規(guī)則形狀平面或大平面;由于最先筑好頂板,地下、地上結(jié)構(gòu)可以同時施工,縮短了工程的施工總工期;一層結(jié)構(gòu)平面可作為工作平臺,不必另外架設(shè)開挖工作平臺與內(nèi)撐,這樣大幅度

16、削減了支撐和工作平臺等大型臨時設(shè)施,減少了施工費用。由于開挖和施工的交錯進(jìn)行,逆作結(jié)構(gòu)的自身荷載由立柱直接承擔(dān)并傳遞至地基,減少了大開挖時卸載對持力層的影響,降低了基坑內(nèi)地基回彈量;9.逆作法的缺點:需要設(shè)臨時立柱及立柱樁,增加了施工費用;且由于支撐為建筑結(jié)構(gòu)本身,自重大,為防止不均勻沉降,要求立柱具有足夠的承載力。逆作法所設(shè)立柱內(nèi)鋼骨與原設(shè)計設(shè)置的梁主筋、基礎(chǔ)梁主筋沖突相碰,節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜,施工難度大。為運送開挖出的土方與施工材料,需在頂板多處設(shè)置臨時施工洞。必須對頂板采用加強措施。地下工程在樓板的覆蓋下進(jìn)行施工,閉鎖的空間使大型機械設(shè)備難于進(jìn)場,作業(yè)不便,施工難度大。在逆作施工的各個階段澆注

17、的混凝土都分有先澆和后澆,產(chǎn)生的交接處(縫,不僅給施工帶來不便,而且為保證結(jié)構(gòu)、防水等問題,給施工計劃及質(zhì)量管理提出了很高的要求。10.逆作法的施工的適用范圍:逆作法常用于埋藏較深的地下(基礎(chǔ)工程的施工,可適用于各類土層條件,包括飽和含水的軟土地層,尤其適用于城市密集建筑物街區(qū)的地下(基礎(chǔ)工程施工。如地下廠房、地下車庫、高層建筑下的深基礎(chǔ)、地下貯庫、地下變電站、地鐵車站等工程。§5.2 逆作法施工順序與工藝流程逆作法的施工順序逆作法的施工工藝流程§5.3 逆作法施工1.中間支撐柱(樁的施工2.中間支撐柱(樁的作用:將上部結(jié)構(gòu)及其承重的荷載傳遞給地基3.地下室結(jié)構(gòu)常用的澆筑方

18、法有兩種:利用土模澆筑粱板;利用支模方式澆筑粱板。4.施工縫處的澆筑方法有三種:直接法;充填法;注漿法。第六章盾構(gòu)法隧道施工§6.1 概述1.盾構(gòu)法是地面以下暗挖隧道的一種施工方法2.盾構(gòu)法建造的隧道主要用于:水底公路隧道;地鐵區(qū)間隧道;電力電訊隧道;市政管線隧道;進(jìn)水排水隧道。3.斷面形式:圓形、矩形、馬蹄形、雙園形、多園形4.盾構(gòu)法施工的優(yōu)點:地面作業(yè)少,隱蔽性好,噪音、振動引起的公害小;費用和技術(shù)難度基本不受覆土深淺的影響;隧道施工可完全不影響航道通航和地面建筑與市政管線正常使用不受氣候影響;施工自動化程度高、勞動強度低、施工速度快;適用于各類軟土地層和軟巖地層的隧道施工5.盾

19、構(gòu)法施工的缺點:不能完全防止盾構(gòu)施工區(qū)域內(nèi)的地表變形;盾構(gòu)一次掘進(jìn)長度有限;隧道覆土小于0.5Ds時,盾構(gòu)開挖面土體穩(wěn)定較困難;施工人員易患減壓病的危險;當(dāng)盾構(gòu)的曲線半徑小于20D時,盾構(gòu)轉(zhuǎn)向比較困難。§6.2 盾構(gòu)的構(gòu)造、分類與選型1.盾構(gòu)的基本構(gòu)造:盾殼:切口環(huán)部分、支撐環(huán)部分、盾尾部分;推進(jìn)系統(tǒng):液壓設(shè)備,盾構(gòu)千斤頂;正面支撐系統(tǒng):千斤頂、刀盤面板、網(wǎng)格類;襯砌拼裝系統(tǒng):舉重臂,真圓保持器;液壓系統(tǒng):為千斤頂、舉重臂、大刀盤供動力;操作系統(tǒng):控制盾構(gòu)掘進(jìn)機的工作狀態(tài)。2.盾構(gòu)的分類及其適用范圍:手掘系統(tǒng)盾構(gòu):手掘式盾構(gòu)、擠壓式盾構(gòu)、網(wǎng)格式盾構(gòu);半機械式盾構(gòu);機械系統(tǒng)盾構(gòu):機械式

20、盾構(gòu)、泥水加壓盾構(gòu)、土壓平衡盾構(gòu)。3.盾構(gòu)選型:盾構(gòu)選型一般應(yīng)根據(jù)擬建隧道的規(guī)模、特征、施工場地的工程水文地質(zhì)條件、施工人員的技術(shù)水平、隧道施工區(qū)域內(nèi)的環(huán)境保護(hù)要求、經(jīng)濟(jì)性等因素,綜合考慮選擇盾構(gòu)類型。§6.3 盾構(gòu)法施工1.盾構(gòu)法施工的準(zhǔn)備工作:盾構(gòu)的拼裝和拆卸室;盾構(gòu)基座;盾構(gòu)進(jìn)出洞方法:2.盾構(gòu)出洞方法:臨時基坑法、逐步掘進(jìn)法、工作井進(jìn)出洞法;3.臨時封門的構(gòu)造形式:鋼結(jié)構(gòu)或磚石或砼;盾構(gòu)后座。4.盾構(gòu)開挖方法:敞開式開挖;網(wǎng)格式開挖;擠壓式開挖;機械切削式開挖。5.盾構(gòu)操縱與糾偏:千斤頂編組的調(diào)整;盾構(gòu)縱坡的控制;開挖面阻力的調(diào)整;盾構(gòu)自轉(zhuǎn)的控制。6.襯砌壁后壓漿:壓漿方法:

21、二次壓漿法、一次壓漿法;壓漿材料;壓漿設(shè)備。§6.4 盾構(gòu)法隧道襯砌1.內(nèi)部使用限界的確定:車輛限界、建筑限界。2.圓形隧道斷面的優(yōu)點受力好;易于盾構(gòu)推進(jìn);便于管片的制作和拼裝;發(fā)生轉(zhuǎn)動,對斷面的利用的毫無妨礙。3.襯砌分類:鑄鐵管片;鋼管片;鋼筋混凝土管片;鋼與鋼筋混凝土復(fù)合型管片;混凝土管片;砌塊。4.襯砌防水§6.5 盾構(gòu)法隧道襯砌盾構(gòu)掘進(jìn)中的輔助施工法:穩(wěn)定開挖面的輔助施工方法;盾構(gòu)進(jìn)出洞的輔助施工方法;特殊情況下的輔助施工方法:二次壓漿法;基礎(chǔ)托換;承壓板法;地層加固;管棚法。§6.6 工程實例工程概況工程地質(zhì)條件盾構(gòu)盾構(gòu)掘進(jìn)施工盾構(gòu)施工引起地表變形與環(huán)

22、境保護(hù)第七章頂管法施工§7.1 概述1.頂管法施工:軟土地區(qū)埋深大、直徑小的隧道,特別對于城市市政管道,具有獨特的優(yōu)越性2.頂管法的適用范圍:隧道或管道內(nèi)徑大于4米,盾構(gòu)法施工;管道內(nèi)徑小于4米,用頂管法;頂管法和盾構(gòu)法隧道的施工技術(shù)相互滲透,基本的原理和施工工藝越來越趨向一致。§7.2 工作井及后背墻1.工作井的設(shè)置:選址;種類:單向頂進(jìn)井、雙向頂進(jìn)井、多向頂進(jìn)井、轉(zhuǎn)向頂進(jìn)井、接收井等;尺寸;基礎(chǔ):土槽木枕基礎(chǔ)、卵石木枕基礎(chǔ)、混凝土木枕基礎(chǔ)導(dǎo)軌:導(dǎo)軌寬度的計算;2.頂管工作井的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。3.頂力計算:混凝土管、金屬管及輕質(zhì)非金屬管、泥漿減阻后§7.3 常用頂管的

23、施工方法普通頂管施工方法:主要機具設(shè)備:液壓千斤頂:一般用雙作用千斤頂;頂鐵;工作臺及棚架。挖土與頂進(jìn)關(guān)于管前挖土的長度;關(guān)于管子周圍的超挖;安裝管帽;頂進(jìn);安裝工具脹圈(臨時連接;頂鋼管要求防腐。測量與糾偏:測量糾偏:超挖糾偏法、頂木糾偏法、千斤頂糾偏法§7.4 主要技術(shù)措施1.穿墻止水:擋環(huán)、盤根、軋?zhí)m組成2.頂管接口處理:鋼管、鋼筋混凝土管3.觸變泥漿減阻4.中繼環(huán)中繼環(huán)的工作原理;中繼環(huán)的布置數(shù)量;中繼環(huán)的安裝與工作;中繼環(huán)的拆除。第八章沉管法施工§8.1 概述1.沉管法:跨越江、河、湖、海水域修建隧道的重要方法之一。2.中國大陸第一條沉管隧道:廣州珠江隧道,199

24、3年通車3.沉管法修建隧道施工工序:地槽的浚挖、管節(jié)制作、管節(jié)的防水管節(jié)的駁運沉放和地基的處理。4.沉管隧道的類型:船臺型、干圬型。5.沉管隧道的特點:施工質(zhì)量有保證工程造價低;現(xiàn)場施工工期短;操作條件好;對地質(zhì)條件的適應(yīng)性強;使用水深范圍較大,大于60米,最大70米;斷面空間利用率高。§8.2 管段的制作1.臨時干塢2.浮力的設(shè)計:干舷;抗浮安全系數(shù)。3.管段的制作:管段的施工縫與變形縫;底板;側(cè)墻與頂板;臨時隔墻;壓載設(shè)施。4.管段的防水和接縫處理混凝土的自防水接縫防水:變形縫的防水、管段間接縫、閉合接縫。§8.3 管段的浮運和沉放1.管段的浮運2.常用沉放方法:分吊法

25、;扛吊法;騎吊法;拉沉法。3.管段沉放作業(yè)的主要工序如下:托運管段到沉放現(xiàn)場;用纜繩定位管段,以便精確施工;施加鎮(zhèn)重物,使管段下沉。4.下沉作業(yè)的步驟:初次下沉;靠攏下沉;著地下沉。5.管段的水下連接:水下混凝土法;水力壓接法:對位;拉合;壓接;拆除隔墻。§8.4 基槽浚挖與基礎(chǔ)處理1.沉管基槽斷面主要由三個基本尺度決定:底寬、深度和邊坡坡度2.浚挖方式:分層分段浚挖3.基槽的回填4.沉管基礎(chǔ)的特點:一般不會產(chǎn)生由于土壤固結(jié)或剪切破壞所引起的沉降;沒有產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的可能;沉管隧道對各種地質(zhì)條件的適應(yīng)性很強。5.基礎(chǔ)處理的主要方法:先鋪法(刮鋪法后填法6.后填法中的不同施工方法灌砂法;

26、噴砂法;灌囊法;壓漿法;壓砂法。7.軟弱土層中的沉管基礎(chǔ):需采用樁基,必須采取一些措施,解決方法:水下混凝土傳力法;砂漿囊袋傳力法;活動樁頂法。第九章箱涵施工§9.1 概述1.箱涵在地下工程中的應(yīng)用:鐵路和公路交叉口,需建立交橋或立交地道2.施工程序§9.2 前期施工1.工作坑:箱涵頂進(jìn)的基地2.滑板的用途3.滑板的分類:按結(jié)構(gòu)形式分:與后背梁分離的滑板;與后背梁結(jié)為整體的滑板。按所用材料分:混凝土滑板干砌塊石滑板白灰土、三合土滑板利用舊鋼軌鋪設(shè)的滑板4.常用的后背構(gòu)造形式有:板樁式后背拼裝(預(yù)制塊式后背重力式后背5.箱涵制作:模板的制作;鋼筋綁扎;混凝土澆筑;箱涵框架裂縫

27、的出現(xiàn)及其預(yù)防措施;鋼刃的安裝;挖土平臺的設(shè)置;箱涵外表面的噴涂防水層。§9.3 箱涵頂進(jìn)1.頂進(jìn)設(shè)備:由液壓系統(tǒng)和頂力傳遞設(shè)備兩部分組成。千斤頂、高壓油泵、液壓回路、電氣集中控制臺、傳力設(shè)備2.頂進(jìn)與糾偏:頂進(jìn);糾偏措施:在結(jié)構(gòu)底板前端設(shè)置“船頭坡”滑板預(yù)留仰坡壓送短樁,密實地基3.氣墊工藝:氣墊的應(yīng)用及減阻原理氣墊的組成:供氣、管道和閥門、密封氣墊裙對氣墊工藝的要求4.線路加固措施:吊軌梁法橫梁加固法和縱橫梁加固法軌束梁法§9.4 工程實例工程地質(zhì)情況基坑施工后背及滑板施工箱涵制作箱涵頂進(jìn)第十章地下工程輔助施工方法§10.1 概述1.地下工程輔助施工方法:可以

28、改善軟土工程的施工環(huán)境,通過控制地下水來改變周圍地層的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件,從而解決由此引發(fā)的施工問題。2.常用的輔助方法有:降水法;凍結(jié)法;氣壓法;注漿法。3.暗挖法施工中,輔助施工方法的主要作用有:確保頂推(如盾構(gòu)、頂管機頭安全順利出洞;安全地排除遇到的障礙物;控制地表變形;穩(wěn)定開挖面土體。§10.2 降水法1.降水法是最常用的一種輔助施工方法2.降水法優(yōu)點:設(shè)備簡單、操作方便、噪音低、無污染、能有效地降低和控制地下水位。3.降水法用于疏干地層,在工程施工中所起的作用主要有:降低地下高水位,防止出現(xiàn)流砂現(xiàn)象;使基坑、溝槽邊坡和開挖面保持穩(wěn)定;減低承壓水頭,防止發(fā)生涌水;減少

29、坑底隆起量;改善施工作業(yè)環(huán)境。4.按作用原理可將降水法分為:重力法降水;真空法降水;電滲真空降水。5.井點降水:輕型井點;噴射井點;管井井點;深井井點。6.回灌井點:防止影響臨近建筑物的安全。§10.3凍結(jié)法1.凍結(jié)法:采用冷凍技術(shù)在地層內(nèi)形成臨時凍土帶,使其成為施工作業(yè)區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和防滲墻,以便工程能安全順利施工。2.凍結(jié)法優(yōu)點:具有良好的隔水性能,且對周圍環(huán)境不產(chǎn)生污染。3.凍結(jié)法缺點:造價高。一般在施工難度較大的局部地段采用。4.凍結(jié)法采用的凍結(jié)方式分為兩類:直接凍結(jié)法和間接凍結(jié)法。5.直接凍結(jié)法:一般靠低溫液化氣直接制冷。目前使用的液氮的溫度通常為-196攝氏度。6.直接凍結(jié)

30、法特點:凍結(jié)速度快、凍結(jié)時間短、經(jīng)凍結(jié)后周圍地層溫度低。費用相對較高,目前僅用于處理規(guī)模較小的危急工程。7.間接凍結(jié)法:又稱為鹽水凍結(jié)法。將鹽水冷卻到-30-20攝氏度。8.間接凍結(jié)法特點:一般較直接凍結(jié)法便宜,常用于凍土量大、施工期較長的工程。9.間接凍結(jié)法中采用的冷凍設(shè)備:壓縮機;冷凝器;氣化器;輔助設(shè)備。10.施工工序:鉆孔;凍結(jié)管、供液管安裝;冷凍設(shè)備及分配管路安裝;凍土墻形成;凍土墻維護(hù);地層解凍;冷凍設(shè)備和鹽液管路的拆除。§10.4氣壓法1.氣壓法:靠壓縮空氣使開挖工作面保持干燥和穩(wěn)定的輔助施工方法。通常用于盾構(gòu)法隧道或豎井的施工。2.壓縮空氣主要用于:防止掘進(jìn)時在開挖工

31、作面發(fā)生涌水和流砂現(xiàn)象,并使含水地層產(chǎn)生脫水作用,增強土體的抗剪強度,以使土體保持穩(wěn)定。3.氣壓法適用地層:主要適用于在粘性土地層或粉砂地層中開挖掘進(jìn)。砂性土地層透氣性好,壓縮空氣消耗量大,易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象,故采用這類方法開挖,常需同時設(shè)置井點,降低地下水位,或?qū)Φ貙舆M(jìn)行注漿加固。一般不適宜于砂礫地層。4.氣壓大小的確定5.壓縮空氣消耗量的計算6.閘墻和氣閘:氣閘:人行閘、材料閘、混合閘7.漏氣和噴發(fā)的預(yù)防8.氣壓法施工的安全技術(shù):作業(yè)人員要求;氣壓作業(yè)段安全操作要求;通氣換氣要求;通訊聯(lián)系要求;供電電源。§10.5注漿法1.注漿法一般用于:避免在開挖面上產(chǎn)生涌水和流砂現(xiàn)象;提高土體強

32、度,使開挖面保持穩(wěn)定;控制地表沉降;防滲堵漏。2.注漿技術(shù)的主要類型有:滲透注漿;劈裂注漿;壓密注漿;噴射注漿;深層攪拌注漿。第十一章地下工程防水與堵漏施工§11.1 概述1.地下工程防水的類型:地下構(gòu)件自身防水;附加防水層防水。2.防水設(shè)計與施工3.地下工程防水標(biāo)準(zhǔn):防水等級分成四級4.地下工程防水方案可分為三類:利用結(jié)構(gòu)本身的防水性進(jìn)行防水;排水方案;附加防水層。5.地下工程防水的一般規(guī)定§11.2 防水混凝土施工1.防水混凝土分類:普通防水混凝土;外加濟(jì)防水混凝土;膨脹濟(jì)或膨脹水泥防水混凝土2.防水混凝土的特點:兼有防水和承重兩種功能,能節(jié)約材料,加快施工速度;材料來

33、源廣,成本低廉;在結(jié)構(gòu)物具有復(fù)雜造型的情況下,施工簡便,防水質(zhì)量可靠;滲漏水時易于檢查,也便于修補;耐久性好;改善了工人的工作條件。3.防水混凝土的適用范圍4.防水混凝土的不適用范圍:混凝土表面溫度可能達(dá)到100攝氏度以上時;遭受劇烈震動和沖擊時;裂縫開展寬度大于0.2mm以上時;在侵蝕性環(huán)境中使用,其耐蝕系數(shù)小于0.8時。5.防水混凝土施工:模板固定;防水混凝土攪拌;防水混凝土運輸;防水混凝土澆筑;防水混凝土振搗;防水混凝土養(yǎng)護(hù);拆模。6.質(zhì)量控制與檢驗:質(zhì)量控制:鋼筋保護(hù)層、配料、攪拌、檢測、澆筑、振搗、收縮裂縫;質(zhì)量檢驗。§11.3 附加防水層的施工1.防水砂漿通常分為:普通防水砂漿;摻外加濟(jì)防水砂漿;聚合物防水砂漿。2.多層抹面水泥砂漿防水層施工:基層處理;砂漿、凈漿制備;防水層施工工藝;施工注意事項。3.防水涂料防水層施工:聚氨酯防水涂料防水層;氯丁橡膠瀝青防水涂料防水層;硅橡膠防水涂料防水層。4.基礎(chǔ)工程地下室防水涂層的設(shè)置方式:內(nèi)防水、外防水和內(nèi)外結(jié)合防水5.卷材防水層:用瀝青膠將幾層油氈粘貼在基層表面上6.卷材防水層施工:施工方法;施工工藝;細(xì)部處理。7.卷材防水的適用范圍和施工條件8.卷材防水層