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中国矿业大学地下工程复习资料
第1章绪论
1、地下工程的含义
地下工程:
地下工程是建造在地层环境中(岩体或土体)的工程结构物;有广义和狭义地下工程。
2地下空间:
在岩层或土层中天然形成或经人工开发形成的空间称为地下空间。
第2章地下建筑结构设计方法
1.荷载—结构模型方法:
(1)特征
a)支护结构是承载主体,围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支撑,对支护结构的变形起约束作用;
b)支护结构与围岩的相互作用是通过弹性支撑对支护结构施加约束来体现,围岩的承载能力则在确定围岩压力和弹性支撑的约束能力时间接地考虑。
(2)适用条件:
主要适用于围岩因过分变形而发生松弛和坍塌,支护结构承担围岩松动压力的情况。
(3)需解决的关键问题:
如何确定作用在支护结构上的主动荷载,即围岩所产生的松动压力,及弹性支撑给支护结构的弹性抗力。
(4)模型求解方法:
结构力学方法:
力法(矩阵力法)、位移法(矩阵位移法——一维杆系有限元法)
2.地层—结构模型方法:
(1)特征
a)将支护结构与围岩视为一体,作为共同承载的结构体系;
b)围岩是直接的承载单元,支护结构只是用来约束和限制围岩的变形。
(2)适用条件:
是目前地下结构体系设计中力求采用或正在发展的模型。
它符合当前的施工技术水平,采用快速和早强的支护技术可以限制围岩的变形,从而阻止围岩松动压力的产生。
(3)需解决的关键问题
如何确定围岩的初始应力场,以及表示材料不连续、非线性特性的各种参数、岩体本构模型。
(4)模型求解方法:
解析法、数值法(主要为FEM)
3.常用地下结构设计方法及其各自含义
1)工程类比设计法
所谓工程类比设计法,就是以已往地下工程支护结构设计与施工的资料和经验为基础,以围岩分级为前提,以计算分析为必要的辅助,以施工过程的监控量测和信息反馈为指导的方法体系。
2)容许应力设计法
以结构构件截面计算应力不大于规定的材料容许应力的原则(图c),进行结构构件设计计算的方法。
3)破损阶段设计法
考虑结构材料破坏阶段的工作状态(图d)进行结构构件设计计算的方法。
4)概率极限状态设计法
以概率理论为基础,以防止结构或构件达到某种功能要求的极限状态作为依据的结构设计计算方法。
5)特征曲线设计法
将围岩位移曲线与支护特性曲线放在同一坐标系统上来考察,利用围岩与支护共同作用特性来选择支护参数的方法叫作特征曲线法(又称为收敛约束法)。
4.地下结构的受力特点
主要特点:
地下结构的围岩既是作用于支护结构上的荷载来源,又与支护结构共同构成承载体系。
(1)除了承受使用荷载之外,地下结构还要承受周围岩土体和地下水的作用,而且后者往往构成地下结构的主要荷载;
(2)地下结构的围岩既是荷载的来源,又可以在某些情况下与结构共同作用形成承载体系;
(3)地下水对结构的力学作用与岩土组成、地下水流场及结构防水系统等因素相关;
(4)地下结构埋深足够大时,由于地层的成拱效应,结构承受的围岩竖向应力总是小于其上覆地层自重压力;
(5)地下结构的受力可能受到结构与围岩相互作用及施工过程的显著影响;
(6)地下结构的荷载具有时空效应。
5.围岩压力的概念
围岩压力:
是指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。
它包括由地应力引起的围岩应力以及围岩变形受阻而作用在支护结构上的作用力。
从狭义上来理解,围岩压力是指围岩作用在支护结构上的压力。
在工程中一般研究狭义的围岩压力。
围岩压力的分类:
围岩压力可分为围岩垂直压力、围岩水平压力及围岩底部压力。
6.自然拱的形成及其范围大小的影响因素
自然拱的范围的大小受围岩地质条件、支护结构架设时间、刚度以及它与围岩的接触状态等影响,还取决于以下诸因素:
⑴隧道的形状和尺寸:
隧道拱圈越平坦,跨度越大,则自然拱越高,围岩松散压力也越大;
⑵隧道的埋深:
实践证明,只有当隧道埋深超过某一临界值时,才有可能形成自然拱。
习惯上称这种隧道为深埋隧道,否则为浅埋隧道。
由于浅埋隧道不能形成自然拱,所以,它的围岩压力的大小与埋置深度直接相关。
⑶施工因素:
如爆破所产生的震动,常常是引起塌方的重要原因之一,造成围岩压力过大,又如分部开挖多次扰动围岩,也会引起围岩失稳,加大自然拱范围。
7.围岩分级方法
围岩级别的划分,应根据岩石坚硬性、岩体完整性、结构面特征、地下水和地应力状况等因素综合确定。
定性分析主要因素包括:
岩体结构;构造影响程度,结构面发育情况和组合状态。
定量指标主要包括:
单轴饱和抗压强度fr、点荷载强度IS(50)、岩体纵波速度Vpm、岩体完整性指标KV、岩体强度应力比Sm。
第3章喷锚支护设计
1.喷锚支护的基本概念
锚支护指的是借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用(根据地质情况也可分别单独采用)加固岩层,分为临时性支护结构和永久性支护结构。
2.常见锚杆的结构类型
3.悬吊理论分析设计法
悬吊理论认为锚杆的作用是将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳定的岩层中,阻止软弱破碎岩层垮落。
悬吊理论只考虑了锚杆的被动抗拉作用,根据不稳定岩层厚度计算锚杆长度,根据锚杆悬吊的不稳定岩层重量计算锚杆直径和间距。
4.组合梁理论分析设计法
组合梁理论认为,在层状岩层中,锚杆的作用是提供轴向和切向约束,阻止岩层产生离层和相对滑动,将若干薄岩层锚固成一个较厚的岩层,形成组合梁。
与不锚固岩梁相比,组合梁的最大弯曲应变和应力都将大大减少,从而提高巷道顶板的稳定性。
通过计算组合梁所必需的承载能力确定锚杆支护参数。
5.加固拱理论分析设计法
加固拱理论认为,在锚杆锚固力作用下,每根锚杆周围形成一个两头带圆锥的筒状压缩区,各锚杆所形成的压缩区彼此联成一个一定厚度的加固拱(或均匀压缩带)。
该拱(带)具有较大的承载能力和一定的可缩性,能够起到有效支护巷道的作用。
根据所需加固拱的厚度计算锚杆参数。
6.喷锚支护中喷射混凝土的作用
(1)支撑作用。
喷射混凝土支护具有良好的物理力学性能。
特别是抗压强度较高,可达200kg/cm2以上,因此能起支撑地压作用。
又因其中掺有速凝剂,使混凝土凝结快,早期强度高,紧跟掘进工作面起到及时支撑围岩的作用,有效地控制了围岩的变形和破坏。
应用动态信息设计法进行锚喷支护设计应考虑的主要原则
(2)充填作用。
由于喷射速度很高,混凝土能及时地充填围岩的裂隙、节理和凹穴的岩石,大大提高了围岩的强度。
(3)隔绝作用。
喷射混凝土层封闭了围岩表面,完全隔绝了空气、水与围岩的接触,有效地防止了风化潮解而引起的围岩破坏与剥落;同时,由于围岩裂缝中充填了混凝土,使裂隙深处原有的充填物不致因风化作用而降低强度,也不致因水的作用而使得原有的充填物流失,使围岩保持原有的稳定和强度。
(4)转化作用。
由于前三个作用的结果,不仅提高了围岩的自身支撑能力,而且使混凝土层与围岩形成了一个共同工作的力学统一体,具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用。
从根本上改变了支架消极承压的弱点。
7.应用动态信息设计法进行锚喷支护设计应考虑的主要原则
①一次支护原则
锚杆支护应尽量一次支护就能有效控制围岩变形,避免二次或多次支护。
②高预应力和预应力扩散原则
预应力是锚杆支护的关键因素,是区别锚杆支护是被动支护还是主动支护的重要参数,只有高预应力的锚杆支护才是真正的主动支护。
一方面,要采取有效措施给锚杆施加较大的预应力;另一方面,通过托板、钢带、金属网等构件实现锚杆预应力的扩散,提高锚固体的整体刚度与完整性。
③“三高一低”原则
即高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度原则。
在提高锚杆强度与支护整体刚度,保证支护系统可靠性条件下,降低支护密度,减少单位面积上的锚杆数量,提高掘进速度。
④临界支护刚度与强度原则
锚杆支护系统存在临界支护刚度与强度,如果支护刚度与强度低于临界值,巷道将长期处于不稳定状态,围岩变形与破坏得不到有效控制。
⑤相互匹配原则
锚杆各构件,包括托板、螺母、钢带等的参数与力学性能应相互匹配,锚杆与锚索的参数与力学性能应相互匹配,以最大限度地发挥锚杆支护的整体支护作用。
⑥均衡支护原则
根据巷道各部位的受力情况,应做到顶板和两帮各部位均衡支护,防止巷道先从某个部位破坏,影响巷道支护整体稳定性。
⑦可操作性原则
提供的锚杆支护设计应具有可操作性,有利于井下施工管理和掘进速度的提高。
⑧降低巷道支护综合成本原则
在保证巷道支护效果和安全程度,技术上可行,施工上可操作的条件下,做到经济合理,有利于降低巷道支护综合成本。
第四章基坑工程
1.基坑的含义及安全等级划分
基坑(foundationpit)在建造埋置深度较大的基础或地下工程时,往往需要进行较深的土方开挖,这个由地面向下开挖的地下空间称为基坑。
按安全等级分:
《基坑规程》将基坑支护结构分为三个安全等级
安全等级
破坏后果
一级
支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响很严重
二级
支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响严重
三级
支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响不严重
2.基坑工程的功能要求有哪些
1)挡土功能
2)止水功能
3)作为地下结构外墙的使用功能
3.土钉支护施工工艺流程
⑴开挖工作面:
土钉支护应自上而下分段分层进行,分层深度视土层情况而定,工作面宽度不宜<6m,纵向长度不宜<l0m。
⑵喷射第一层砼:
为防止土体松弛和崩解,须尽快做第一层喷射砼,厚度不宜<40~50mm。
喷射砼水泥用量≮400kg/m3。
⑶土钉成孔:
土钉成孔直径70~120mm、向下倾角15~200,成孔方法和工艺由承包商根据土层条件、设备和经验而定。
⑷安设土钉、注浆:
土钉有单杆和多杆之分,单杆多为Φ22~32mm的粗螺纹钢筋,多杆一般为2~4根Φ16mm钢筋。
采用灰浆泵注浆,土钉注浆可不加压。
⑸挂钢筋网、喷射砼面层:
钢筋网通常直径Φ6~10、间距200~300mm,与土钉连接牢固。
钢筋与第一层喷射砼的间隙≮20mm。
设置双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被覆盖后铺设。
砼面板厚度50~100mm。
4.深层水泥搅拌桩、SMW工法、高压旋喷桩、粉喷桩等重力式支护结构的含义
1)、深层搅拌桩支护
含义:
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和,使软基硬结而提高地基强度。
该方法适用于软基处理,效果显著,处理后可成桩、墙等。
适用情况:
适用于处理淤泥、砂土、淤泥质土、泥炭土和粉土。
当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过试验确定其适用性。
2)、SMW工法or劲性水泥土搅拌桩法
SMW工法即在水泥土桩内插入H型钢等(多数为H型钢,亦有插入拉森钢板桩、钢管等),将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。
主要特点是构造简单,止水性能好,工期短,造价低,环境污染小,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层、城市中的深基坑工程。
3)、高压旋喷桩
是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至设计深度,将水泥浆液由喷嘴向四周高速喷射切削土层,同时将旋转的钻杆徐徐提升,浆液与土体在高压射流作用下充分搅拌混合,形成连续搭接的水泥加固体。
旋喷法可用于处理软弱地基,也可用于桩、地下连续墙、挡土墙、深基坑支护结构的施工和防管涌、流砂的技术措施。
4)、粉喷桩支护
粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式,也叫加固土桩;采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理,利用固化剂和软土之间所产生的物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度优质地基的方法。
适用范围:
加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。
5.土钉墙的含义
天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板相结合,形成类似重力挡墙的土钉墙,以抵抗墙后的土压力,保持开挖面的稳定。
也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。
6.土钉墙特点及其适用范围
(1)形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载能力。
(2)施工设备简单,由于钉长一般比锚杆的长度小的多,不加预应力所以设备简单。
(3)随基坑开挖逐层分段开挖作业,不占或少占单独作业时间,施工效率高,占用周期短。
(4)施工不需单独占用场地,对现场狭小,放坡困难,有相邻建筑物时显示其优越性。
(5)土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。
(6)施工噪音、振动小,不影响环境。
(7)土钉墙本身变形很小,对相邻建筑物影响不大。
土钉墙适用条件:
地下水低于土坡开挖段或经过降水措施后使地下水位低于开挖层的情况;适用于有粘性土、粉性土、含有30%上粘土颗粒的砂土边坡;常用于开挖深度不大、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求不高的基坑支护。
7.复合土钉墙的含义及其种类
复合土钉墙是近年来在土钉墙基础上发展起来的新型支护结构,它是将土钉墙与深层搅拌桩、旋喷桩、各种微型桩、钢管土钉及预应力锚杆等结合起来,根据具体工程条件多种组合,形成复合基坑支护的一种技术,它弥补了一般土钉墙的许多缺陷和使用限制,极大地扩展了土钉墙技术的应用范围。
复合土钉墙技术具有安全可靠、造价低、工期短、使用范围广等特点,获得了越来越广泛的工程应用。
复合土钉墙的种类:
(1)土钉墙+止水帷幕+预应力锚杆
(2)土钉墙+预应力锚杆
(3)土钉墙+微型桩+预应力锚杆
(4)土钉墙+止水帷幕+微型桩+预应力锚杆
8.地下连续墙的含义
在地面上,利用一些特种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的基槽,并在其内浇注适当的材料而形成的一道具有防渗、挡土和承重功能的连续的地下墙体。
第五章基坑地下水控制
1.基坑地下水控制方式的类型
对于渗透性很小的地基也可既不降低地下水位也不设置止水帷幕,在基坑开挖过程中产生的少量积水采用明沟排水处理。
降低地下水位常采用多种井点降水措施,常见的有轻型井点、喷射井点和管井降水等。
基坑工程中应用较多的止水帷幕有三种形式:
①深层搅拌法水泥土止水帷幕;②高压喷射注浆法水泥土止水帷幕;③素混凝土地下连续墙止水帷幕。
除设置竖向止水帷幕外有时还需设置水平向止水帷幕,以防止流土、坑底隆起等造成破坏。
当有承压水时,更应重视。
2.常用井点降水方法类型及其含义
1、轻型井点降水
轻型井点是沿基坑四周将井点管埋入蓄水层内,利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出,将地下水位降至基坑底以下。
适用于渗透系数为0.1~50m/d的土层中。
2、管井井点降水
适用于降水深度3~5m、渗透系数为20~200m/d的基坑中施工降水。
管井井点设备简单、排水量大、易于维护、经济实用。
3、自渗井点降水
在降水场地的一定深度内,存在有两层以上的含水层,且下层的渗透能力大于上层,在下层水位(或水头)低于降水深度的条件下,人为地沟通上下含水层,在水位差的作用下,上层地下水就会通过井孔自然地流到下部含水层中,从而无需抽水即可达到降低地下水位的目的。
适用条件:
A.在降水范围内的地层结构为三层以上,含水层有两层以上,各含水层之间为相对隔水层(以粉质粘土为主)或隔水层(以粘土为主)。
下层含水层的埋深以距离基坑底5~20m为宜。
B.下层含水层的水位(或水头)低于上部含水层水位,并低于基坑施工要求降低水位。
C.下层渗透系数大于上层含水层的渗透系数,且具有一定厚度(一般大于2m),能消纳水量大于或等于降水深度内的基坑涌水量。
D.上层地下水的水质未受污染,符合引入下层地下水的要求。
4、喷射井点降水
采用高压水泵将压力工作水经供水管压入井点内外之间环形空间,并经过喷射器两边的侧孔流向喷嘴。
由于喷嘴截面的突然变小,喷射水流加快
五、电渗井点降水
这种在土中插入金属电极并通以直流电,在电场作用下,土中水源源不断地流向阴极的现象称为电渗。
6、辐射井点降水
降水原理:
在降水场地设置集水竖井,于竖井中的不同深度和方向上打水平井点,使地下水通过水平井点流入集水竖井中,再用水泵将水抽出,以达到降低地下水位的目的。
适用条件:
一般适用于渗透性能较好的含水层(如粉土、砂土、卵石土等)中的降水,可以满足不同深度,特别是大面积的降水要求。
3.基坑涌水量计算及其降水井数量计算(公式等相关内容自行记忆!
)
4.流砂的含义及其产生原因
在细砂或粉砂土层的基坑开挖时,地下水位以下的土在动水压力的推动下极易失去稳定,随着地下水涌入基坑,称为流砂现象。
产生流砂现象的原因有内因和外因。
1、内因
取决于土的性质,当土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均容易产生流砂现象。
流砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚粘土中,但是否发生流砂现象,还取决于一定的外因条件。
2、外因
外因是地下水在土中渗流所产生的动水压力GD的大小。
当地下水位较高、基坑内排水所形成的水位差较大时,动水压力也愈大,当GD≥γ(土的浮重)时就会推动土壤失去稳定,形成流砂现象。
5.流砂的防治原则及其防治方法
1、防治原则
“治流砂必先治水”。
流砂防治的主要途径一是减小或平衡动水压力;二是截住地下水流;三是改变动水压力的方向。
2、防治方法
⑴枯水期施工法
枯水期地下水位低,基坑内外水位差小,动水压力也小,在流砂地区的深基坑运用枯水期施工法可避免或降低流砂的危害。
⑵打板桩
将板桩沿基坑打入不透水层或打入坑底面一定深度,可以截住水流或增加渗流长度、改变动水压力方向,从而达到减小动水压力的目的。
⑶水中挖土
即不排水施工。
使坑内外的水压相平衡,不致形成动水压力。
如沉井施工不排水下沉、进行水中挖土、水下浇筑砼。
⑷人工降低地下水位法
即采用井点降水法截住水流,不让地下水流入基坑,不仅可防治流砂和土壁塌方,还可改善施工条件。
⑸抢挖并抛大石块法
分段抢挖土方,使挖土速度超过冒砂速度,在挖至标高后立即铺竹、芦席,并抛大石块,以平衡动水压力,将流砂压住。
此法适用于治理局部的或轻微的流砂。
第六章地下工程施工
1.地下工程基本作业包含哪些内容
基本作业=开挖+支护+衬砌
2.常见地下工程施工方法的类型及其含义
3.浅埋暗挖法的施工技术原则
修建浅埋地段隧道时,有时受制于周边环境必须采用暗挖法施工称为浅埋暗挖法。
①管超前——在工作面开挖前,沿隧道拱部周边按设计打入超前小导管;
②严注浆——打设超前小导管后注浆加固地层,包括初支背后注浆和二衬背后注浆;
③短开挖——每次开挖循环进尺要短,开挖和支护时间尽可能缩短;
④强支护——采用格栅钢架和喷射混凝土进行较强的早期支护,以限制地层变形;
⑤早封闭——开挖后初期支护要尽早封闭成环,以改善受力条件;
⑥勤量测——对规定部位进行动态监测,绘制位移-时间曲线,掌握施工动态,调整施工参数并设置各部位的变形警戒值,是浅埋暗挖法施工成败的关键。
4.土压平衡盾构(EPB盾构)、泥水平衡盾构工作原理
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构机在地层中推进,通过盾构外壳和管片支承围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
1、土压平衡盾构(EPB盾构)工作原理
盾构推进时,其前端刀盘旋转掘削地层土体,切削下来的土体进入土舱。
当土体刀盘旋转切削土体,同时液压千斤顶5将盾构机向前推进,向密封仓内3加入塑流化改性材料,与开挖面切削下来的土体经过充分搅拌,形成具有一定塑流性和透水性低的塑流体。
同时通过伺服控制盾构机进千斤顶速度与螺旋输送机向外排土的速度相匹配,经舱塑流体向开挖面传递设定的平衡压力,实现盾构机始终在保持动态平衡的条件下连续向前推进。
2、泥水平衡盾构工作原理
泥水盾构系靠盾构机的推进力使泥水(水、粘土及添加剂的混合物)充满封闭式盾构的密封舱(也称泥水舱),从而对掘削面上的土体施加一定的压力,该压力称为泥水压力。
通常取泥水压力大于地层的地下水压+土压,所以尽管盾构刀盘掘削地层,但地层不会坍落,即处于稳态。
刀盘掘削下来的土砂进入泥水舱,经设置在舱内的搅拌装置拌和后成为含掘削土砂的高浓度泥水,再经泥浆泵将其泵送到地表的泥水分离系统,待土、水分离后,再把滤除掘削土砂的泥水重新压送回泥水舱。
如此不断循环实现掘削、排土、推进。
5.盾构机选型与地层渗透系数、颗粒级配、水压的关系
1)、盾构类型与渗透性的关系
(1)当地层的透水系数<10-7m/s时,可以选用土压平衡盾构;
(2)当地层的渗水系数在10-7m/s和10-4m/s之间时,既可以选用土压平衡盾构也可以选用泥水式盾构;
(3)当地层的透水系数大于10-4m/s时,宜选用泥水盾构。
2)、盾构类型与颗粒级配的关系
(1)淤泥粘土区,为土压平衡盾构适应范围;
(2)粗砂、细砂区,既可使用泥水盾构,也可经土质改良后使用土压平衡盾构;
(3)卵石砾石粗砂区,为泥水盾构适用的颗粒级配范围。
3)、盾构类型与水压的关系
当水压大于0.3MPa时,适宜采用泥水盾构。
如采用土压平衡盾构,螺旋输送机难以形成有效的土塞效应,在螺旋输送机排土闸门处易发生碴土喷涌现象,引起土仓中土压力下降,导致开挖面坍塌。
当水压大于0.3MPa时,如因地质原因需采用土压平衡盾构,则需增大螺旋输送机的长度,或采用二级螺旋输送机。
6.盾构法的主要优点
①除竖井施工外,施工作业均在地下进行,噪音、振动引起的公害小,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪音和振动影响。
②盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,施工人员也较少,劳动强度低,生产效率高。
③土方量外运较少。
④穿越河道时不影响航运。
⑤施工不受风雨等气候条件影响。
⑥隧道的施工费用不受覆土量多少影响,适宜于建造覆土较深的隧道。
在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道,盾构法有较好的技术经济优越性。
⑦当隧道穿过河底或其他建筑物时,不影响施工。
⑧只要设法使盾构的开挖面稳定,则隧道越深、地基越差、土中影响施工的埋设物等越多,与明挖法相比,经济上、施工进度上越有利。
7.盾构法的主要施工步骤
①在盾构法隧道的起始端和终端各建一个工作井;
②盾构在起始端工作井内安装就位;
③依靠盾构千斤顶推力(作用在新拼装好的衬砌和工作井后壁上)将盾构从起始工作井的壁墙开孔处推出;
④盾构在地层中沿着设计轴线推进,在推进的同时不断出土和安装衬砌管片;
⑤及时地向衬砌背后的空隙注浆,防止地层移动和固定衬砌环的位置;
⑥盾构进入终端工作井并被拆除,如施工需要,也可穿越工作井再向前推进。
8.沉管法隧道主要施工流程
在隧址附近修建的临时干坞内(或船厂船台)预制管段,用临时隔墙封闭,然后浮运到隧址规定位置,此时已于隧址处预先挖好水底基槽。
待管段定位后灌水压载下沉到设计位置,将此管段与相邻管段水下连接,经基础处理并最后回填覆土即成为水底隧道。
9.沉管管段水下连接方法的分类及其施工方法或原理
1)水下混凝土连接法
应用范围:
早期均使用该法,目前只用于最终接头连接。
施工方法:
先在接头两侧管段端部安设平堰板(与管段同时制作),管段沉放后在前后两块平堰板的左右两侧,于水中安放圆弧形堰板,围成圆形钢围堰。
同时在隧道衬砌的外边用钢檐板把隧道内外隔开,最后往围堰内灌筑水下混凝土,形成管段连接。
2)水力压接法
作用原理:
利用作用在管段上的巨大水压力使安装在管段前端面周边上的一圈胶垫发生压缩变形,形成一个水密性相当可靠的管段接头。
沉放对位后拉紧相邻管段,接头胶垫第一次
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- 中国 矿业大学 地下工程 复习资料