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1、第一篇 地下工程概述第一章 概述1、 地下空间在地球表面以下的土层或岩层中天然形成或经人工开发而成的空间称为；2、 城市地下空间：在城市规划范围以内的地下空间3、 山岭空间在城市以外山区岩层中开发的地下空间4、 地下空间工程的特性（优缺点）地下空间工程的优点限定视觉相对稳定的温湿度开放地面空间和土地有效利用自然灾害的防护地下流通和输送安全防卫环境和利益噪声和振动的隔离能量利用的节省和气候的控制维修管理地下空间工程的缺点获得眺望和采光的机会有限进入和往来的不变环境和能源利用上的限制 5、 地下空间工程特性 构造特性：空间性、密闭性、隔离性、耐压性、耐寒性、抗震性 物理特性：隔热性、恒温性、恒湿性
2、、遮光性、难透性、隔声性 化学特性：反应性（核废料储存）6、 地下空间工程的研究内容主要包括如下几个方面： 地下工程的合理开发和立法 工程环境的特殊性 洞室结构体系的组成 设计、施工的一体化 地下工程施工作业 地下工程结构设计 周边环境控制 地下工程防排水7、 地下工程特点： 材料特性：岩体非连续、非均质、各向异性、非线弹性，力学模型不确定，参数不确定； 介质区域：半无限体或无限体，难以确定，必要时人工截断，且是变化的（开挖）； 边界条件：难以明确； 荷载特性：地应力场，诱发应力场不确定，受结构影响、施工影响； 地质条件：地质条件不完全清楚；工程涉及范围大； 结构特性：结构与围岩共同承载，围岩
3、稳定性更重要；8、 地下工程分类1） 按功能分类地下交通工程 地下市政管道工程 地下工业建筑地下民用建筑地下军用建筑地下仓库建筑2）按结构形式分类 根据建造方式有：单建式、附建式 根据断面不同，有圆形、直墙拱形等。单建式：指地下建筑独立建在土中，在地面以上没有其它建筑物。附建式：指各种建筑物的地下室部分。3） 按围岩介质分类：岩石地下建筑、土层地下建筑4）按施工方法分类大致有：掘开式（明挖）、和暗挖两种掘开式：是从地面挖掘基坑，进行施工，再回填，一般为浅埋地下建筑。暗挖：是在较深的土层中，开挖需要的地下空间，通常称为深埋式地下建筑。（在岩石或土层中进行的地下工程施工工序上都包括：围护、挖掘、衬
4、砌、设备（管线）安装）9、 施工方法 分类方案（一）： 明挖法：顺筑法、逆筑法、分布开挖法 盖挖法和浅埋暗挖法（属于暗挖法） 盾构、顶管和TBM工法（属于暗挖法） 沉管（属于水域施工法）及沉井（箱）法 矿山法 辅助工法（相对而言）注浆、降水、冻结法等。分类方案（二）： 明挖法： 盾构法： TBM法： 矿山法：第一章1、明挖法：在地下结构工程施工时，从地面向下分层、分段依次开挖，直至达到结构要求的高程和尺寸，然后在基坑中进行主体结构施工和防水作业，最后回填土，恢复地面。明挖法施工简便、节省费用，适用于浅埋地下工程，如地下商场、地下街、停车场、地铁等 明挖法优缺点优点：施工简单、方便，在一定地层和
5、埋藏深度下往往较其他工法节省工程费用；缺点：占用地面或水面，影响地面交通和环境；当开挖深度较大时，支护系统较复杂，工程费用增加。明挖法工程应用：主要用于浅埋地下工程（地铁车站）；大平面尺寸地下工程；基坑工程；其他工程（桥梁锚锭基坑工程，端头井）。明挖法分为：顺筑法、逆筑法、分布开挖法（了解各个开挖法的具体含义）顺筑法的基坑开挖可采取： 放坡开挖，支挡式开挖明挖法的工程应用： 明挖法用于浅埋地下工程施工 明挖法用于平面尺寸较大的地下工程 明挖法用于基坑工程 明挖法应用于其他工程第二章1、基本概念 浅埋式地下工程：其覆盖土层较薄，不满足压力拱成拱条件主要结构型式：直墙拱形结构、矩形框架结构、梁板式
6、结构 （了解每个特点）2、矩形闭合框架设计主要内容 一 结构断面形式和尺寸确定 二 荷载计算 三 内力计算 四 截面设计 五 抗浮验算 3、基坑工程特点 基坑向大深度方向发展； 基坑开挖面积大，给支撑布置带来较大难度； 软弱地层中基坑开挖影响周围建筑物、设施和管线； 期长，场地窄，降雨、重物堆放等不利稳定； 相邻场地施工，工序相互制约与影响，难协调4、基坑开挖方法（场地地层) 无支护的放坡开挖：不需支护，便于施工，占用场地较大 有支护的垂直开挖：必须有支护系统，费用高，空间小基坑支护结构的主要功能是挡土和防水。挡土功能：支挡型和加固型防水功能：防止地下水变化所采用的截水、降水、排水、回灌等措施
7、。 支挡型(被动)：支护结构（挡土构件和锚杆或支撑）作为主要受力构件承受水平水土压力； 加固型(主动)：提高土体强度，维持坑壁的稳定。5、 基坑工程主要设计内容1. 环境调查和基坑安全等级确定2. 围护结构选型-（相应规范和基础资料）3. 围护结构设计计算（特别是节点设计）-作用荷载4. 围护结构稳定性验算5. 降水设计与土方开挖方案6. 基坑监测方案与环境保护要求6、基坑支护设计一般步骤 初拟基坑支护体系形式 计算作用在支护结构上的水土压力及其他荷载 确定支护结构的入土深度 支护结构内力、配筋计算、强度和变形验算 施工图设计，编制施工说明支护结构上的荷载7、荷载类型 土压力和水压力。 施工荷
8、载，包括施工车辆及场地堆载引起的荷载。 基坑影响区范围内建筑物、构筑物引起的荷载。 地震荷载（当支护结构作为主体结构组成部分时考虑） 。 温度影响和混凝土收缩引起的荷载。8、基坑支护与挡土墙的土压力区别 基坑支护结构是先做好后再分层开挖； 随着基坑开挖，支护结构总要变形，而且其变形也因支撑或锚杆的施加及开挖而变化； 9、按挡土墙土压力理论，根据墙体位移情况，土压力分类：静止土压力、主动土压力、被动土压力10、库仑土压力理论假定：刚性挡墙，无粘性填土； 滑动楔体是沿着墙背和一个通过墙的平面发生滑动； 滑动楔体可视为刚体11、排桩支护结构的形式可分为：柱列式、连续排桩、组合式排桩12、排桩式基坑支
9、护结构可以分为以下几种： 悬臂式支护结构 单支撑支护结构 多支撑支护结构13、沉管管段制作方式大致分一是船台方式(先在船厂船台上制成钢壳，然后将钢壳沿滑道送下水，在水上桡桥固定，在悬浮条件下浇筑内部钢筋混凝浮条件下浇筑内部钢筋混凝土)另一是干坞方式(在特定的场地（临时船坞）以固定状态的方式把沉管管段制作完，并用临时隔墙封闭管段两端，然后向制作场地（临时船坞）灌注水，使管段浮起并运出制作场地)第三篇1、软土隧道施工方法：暗挖法（盾构法、顶管法）、明挖法、沉管法2、盾构隧道施工的优缺点优点：1噪音、振动影响小2穿越河海底时，施工不影响航道，不受气候的影响；3.自动化程度高、劳动强度低、施工速度较快
10、。缺点：1.施工设备费用较高；2.覆土较浅时，地表沉降较难控制；3.用于施工小曲率半径隧道时，掘进较困难。3、从主体结构方面：盾构外壳、开挖系统、掘进系统、管片拼装系统、控制系统等组成。4、盾构设备的分类：（1）按开挖面与作业室之间封闭情况：全开敞式：手掘、半机械、机械半开敞式：挤压式密封式：泥水式、土压式（土压平衡式、加泥式土压平衡式）（2）按照断面形式：单圆盾构多圆盾构：双圆盾构、三圆盾构非圆盾构：椭圆盾构、矩形盾构、马蹄盾构、半圆盾构5、现代常用盾构（封闭式） 泥水加压式盾构：将按一定要求配制的泥浆以一定的压力送到开挖工作面。泥浆作用类似钻井中的泥浆作用 土压平衡式盾构：无泥浆进入开挖工
11、作面，而工作面的稳定采用由密封舱内留置土体压力平衡来保证的。更经济，只要地质条件许可，首选6、泥水加压式盾构在机械式盾构的前部设置了泥水舱，刀盘面板、送排泥管和推进千斤顶，地面配有分离排出泥浆的泥浆处理设备。泥浆送入泥水舱内，渗透到开挖面并形成不透水的泥膜来保持水压力，使泥水舱内的泥水压与开挖面的水土压力保持平衡。开挖的土体以泥浆形式输送至地面，由泥水处理设备分离为土粒和泥水，泥水进行质量调整，再输送到开挖面。土压平衡式盾构土压平衡式盾构，是在机械式盾构的前部设置土舱，使土舱内和排土用的螺旋出土器内充满开挖土体，并依靠盾构推进千斤顶的推力给土舱内的土体加压，来稳定开挖面的土水压 对比土压平衡盾
12、构泥水加压盾构围岩比较稳定的情况下能够掘进围岩比较稳定的情况下不能掘进总装和始发需求空间较小需要的工地规模更大对环境的影响更小，运营成本更低影响环境较大，并且运营成本偏高对刀盘扭矩需求较大对刀盘扭矩需求较小对刀盘动力需求较大对刀盘动力需求较小7、盾构对地层条件的适应性分析 手掘式盾构适用于开挖面自稳性强的地层; 半机械式盾构适用于洪积层的砂、砂砾、固结粉砂和粘土； 机械式盾构适用于自稳性好的洪积层； 挤压式盾构适用于自稳性很差、流动性很大的软粘土和粉砂质地层； 泥水平衡式盾构适用于从软弱砂质土层到砂砾层的各种地层； 土压平衡式盾构适用范围广，尤其适用于有软稠度的粘质粉土和粉砂.8、管片环：一般
13、由数块A 型管片、两块B 型管片和一块封顶的K 型管片组成。 K 型管片有从隧道内侧插入的（半径方向插入型），也有从隧道轴方向插入的（轴方向插入型）。楔形量：楔形管片环中最大宽度与最小宽度之差9、盾构隧道管片的拼装方式：通缝拼装、错缝拼装通缝拼装时：管片衬砌结构的整体刚度较小，导致变形较大、内力较小。错缝拼装时：管片衬砌结构的整体刚度较大，导致变形较小、内力较大。同时错缝拼装时，要求纵向螺栓的布置能够进行一定角度的错缝拼装，因此，对于管片的分块设计要求比通缝拼装条件下要高。10 、管片的分类 按材料分类：有铸铁、钢材以、混凝土等 按断面形式分类;箱形、平板形、异形管片11 、管片的接头构造：管
14、片接头分为环向接头和纵向接头，目前所采用的接头有：螺栓接头、铰接头、插销式接头和榫接头等12、管片有哪三种计算模型：原理： 铰接圆环模型：即将管片接头简化成理想的铰，不考虑其承受弯矩的能力。多交圆环本身是一个非稳定结构，只有在隧道周围的围岩约束下才变成稳定结构。采用该模型进行计算，得出的管片衬砌截面弯矩相当小，故采用此种模型进行设计是比较经济的。 匀质圆环模型：即将管片接头截面视为与管片截面具有同样的抗弯刚度，整体圆环刚度不折减，为EI。工程实践发现隧道变形比计算结果要大，故提出将整体圆环刚度折减，为EI，刚度折减系数1。 梁弹簧模型：具体考虑管片衬砌环向接头的位置和接头的刚度，用曲梁单元模拟管片的实际情况，用接头抗弯刚度k来体现环向接头的实际刚度。13、盾构隧道衬砌结构防水原则：盾构隧道衬砌结构防水设计应根据工程地质、水文地质、地震烈度、结构特点、施工方法和使用要求等因素进行。并遵循“以防为主、多道设防、刚柔结合、因地制宜、综合防治”的原则。（结构防水、接头防水、其他防水）14、盾构的始发：是指在始发竖井内利用临时组装
