《施工技术》原作者：张希黔; 周敬; 张利
[摘要]总结了近年来我国一批大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等地下工程施工中所采用的新工艺和新技术。
[关键词]地下工程;冻土;水下工程;隧道;施工技术
青藏铁路的开工建设和顺利实施,为解决高原冻土区地下工程的施工提供了良好的试验基础;同时,城市地铁工程的建设也对解决复杂城市地质环境条件下地下工程施工提出了新的挑战;而大型桥梁、跨江隧道和海上设施的建设使水下的地下工程施工面临更高的技术要求。一系列大型基础设施的建设并完工极大地促进了地下工程施工技术水平,及时总结和完善这些地下工程施工新工艺和其他技术成果将为今后的地下工程施工提供良好的技术支持和保证,对推动我国地下工程的施工带来巨大的促进作用。本文结合近年来我国一些大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等施工过程中取得的地下工程施工技术成果,对新工艺进行介绍,以便为今后类似工程的施工提供借鉴。
1冻土区地下工程施工新工艺
青藏铁路格尔木至拉萨段全长1100多ｋｍ,穿越世界海拔最高、有世界屋脊之称、施工条件恶劣的青藏高原。在高海拔多年冻土区修建铁路在世界上也是第1次,无成熟的施工
经验,技术含量高。
1.1 多年冻土区钻孔灌注桩施工工艺
其关键工艺是减少施工过程产生的各种热量,如钻孔的摩擦热、回填料的热量、灌注桩混凝土的水化热等,避免桩周地基土温度场急剧变化,引起桩周地基土一定范围升温和融化。同时由于冻土区有季节的变化,表层的季节融化层随季节的变化将产生冻胀力,消除这些
冻胀力也是钻孔灌注桩的一个重点。
为减少施工热量对冻土区的影响,尽快形成新的热平衡状态,多年冻土区钻孔灌注桩桩身混凝土浇筑后,须经过一个阶段的热交换过程后方可进行承台以上部分施工,一般热交换的时间为60ｄ,60ｄ后方可认为桩基已基本稳定。
桩基在使用过程中由于冻土季节的变化将产生冻胀力。根据冻胀力作用于基础表面的部位和方向,可划分为3种:切向冻胀力、水平冻胀力和法向冻胀力(见图1)。水平冻胀力相互抵消,对工程造成破坏的主要是冻胀产生的切向力和法向力。在工程建设中,采取以下措施可以防止桩基础冻胀:①为避免桩基础受到法向冻胀力,将桩基础嵌入多年冻土天然上限以下一定深度;②将钢制扩筒埋入多年冻土上限以下至少0.5ｍ,护筒内径比桩径大10ｃｍ,并于护筒外围涂渣油,成桩后不拆除护筒,减少外表面的亲水程度;③尽量采用高桩承台,冻胀严重地区采用钻孔扩底桩;④在护筒外侧、低桩承台底部采用渣油拌制粗颗粒土回填。以上措施能有效地减小切向冻胀力,降低冻土对护筒的上拔冻胀力(见图2);⑤钻孔采用旋挖钻机干法成孔保证孔位置正确和钻孔的垂直度;⑥采用低温早强耐久混凝土,避免了混凝土低
温浇筑带来的强度增长慢的问题。
1.2 多年冻土隧道施工工艺
高原多年冻土隧道工程施工可借鉴的经验较少,其核心在于尽量减少气温升高对冻土的影响,避免冻土融化压缩下沉和冻胀力造成施工灾害和运营隐患。
冻土的抗压强度很高,其极限抗压强度甚至与混凝土相当。冻土融化后的抗压强度急剧降低,所形成的热融沉陷和下一个寒季的冻胀作用常常造成工程建筑物失稳而难以修复。
含水的松散岩石和土体,温度降低到0℃时,伴随有冰体的产生,这是冻结状态的主要
标志。水结成冰时,体积增加约9%,使土体发生冻胀。土冻结时不仅原位置的水冻结成冰,而且在渗透力(抽吸力)作用下,水分将从未冻区向冻结锋面转移并在那里冻结成冰,使土的冻
胀更加强烈。
土在冻结过程中由于水变冰体积增大,并引起水分迁移、析冰、冻胀、土骨架位移,
因而改变土的结构。在融化过程则必然伴随着土颗粒的位移,充填冰融化排出的空间,产生融化固结,从而引起局部地面的向下运动,即热融沉陷(热融下沉)。
为避免隧道施工中热融沉陷,冻土隧道施工的关键工艺是作好保温措施。
隧道保温施工工艺主要包括:优选寒季施工明洞及洞口工程,开挖施工时增设遮阳保
温棚,阻隔太阳辐射能量对冻土的影响。正洞采用弱爆破及光面爆破技术减少对冻土的扰动和超欠挖,开挖后清除拱(墙)夹层散碎冰块,迅速喷混凝土封闭岩面;采用有轨运输减少洞内废气污染,减少通风次数和风量;暖季采用夜间放炮通风和冷风机通风等措施将洞内掌子面
温度控制在5℃以下,尽量缩小洞室开挖断面外的冻土融化圈。隧道全长全断面铺设“防水层+保温板+防水层”,阻隔隧道竣工后洞内温度变化对冻土的扰动,确保运营安全。
影响土体冻胀的主要因素是土体类型、含水状况和冻结条件。冻土学家经过长期的试验证明:粗颗粒土冻胀小甚至不冻胀,而细颗粒土一般冻胀较大。土体含水量大则冻胀严重,当土体含水量小于某一值时,土的冻胀率为零。为防止冻胀对明洞及洞口工程结构的影响,
将明洞及洞口仰坡周边冻胀影响范围内的富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层挖除,用粗颗粒土换填,严格控制粗颗粒土的含水量,换填后作好防排水设施。
工程实例:青藏铁路风火山多年冻土隧道全长1338ｍ,是世界上海拔最高的冻土隧道,多年冻土上限1～1.8ｍ,冻土层厚达100～150ｍ。洞身全部位于冻土之中。在施工过程中充分把握冻土的工程性质,采用注浆管棚、注浆锚杆、洞内光面爆破等开挖技术并综合运用粗颗粒土换填明洞覆盖层,全长、全断面设置多重保温层,以及保温、控温、供氧、喷射混凝土、信息监控等多项技术,尽量缩小冻土融化圈,使冻土隧道重建新的热量平衡系统,满足了安全、
优质、高效的建设要求。
此外冻土区防温措施还有倾填片石通风路基施工工艺,高温细粒土铺设保温板路基施工技术,高温细粒土热棒路基施工技术等,这些措施都可以大大减少路基承载后对冻土的热
融影响。
2 地铁和过江隧道施工新工艺
随着我国城市化快速发展,大城市的交通压力日益增大,大规模的城市地铁建设势成
必然。对于沿江规划的城市过江隧道的建设也越来越多。这类工程建设往往规模大,施工环境恶劣,施工技术复杂,下面简单介绍几种施工新工艺。
2.1 地铁施工中的桩基托换技术
地铁建设中不可避免遇到桩基托换工程。深圳地铁百货广场大轴力桩基托换技术研究,解决了大轴力桩基托换的主要关键技术问题,丰富了桩基托换工程的施工工艺。
桩基托换形式是我国托换技术应用的常见形式。桩基托换的核心技术在于新桩和旧桩荷载的转换,要求在转换过程中托换结构和新桩的变形限制在上部结构允许范围内。针对上述变形的控制,托换的机制可分为主动和被动托换。主动托换主要是在旧桩截桩之前,对新桩和托换结构加载,消除部分新桩和托换结构的变形,使得托换后桩和结构的变形限制在允许
范围内。该技术应用于大轴力、结构物对变形要求严的情况。被动托换是在旧桩切除过程中,将荷载传递到新桩,托换后的桩和结构变形难以控制,该技术适用于小吨位和对结构变形控
制不严的情况。深圳地铁国贸老街区间百货广场大厦桩基托换工程具有托换桩多(6根)、
轴力大(18000ｋＮ)、桩径大(2000ｍｍ)、地质条件差、地下水头高、托换位置深(地下2层)、使用环境复杂(中间穿越地铁,振动影响)等特点,目前国内外尚无类似大轴力托换施工经验(国外日本类似托换最大轴力8750ｋＮ,国内5900ｋＮ)可借鉴。
深圳地铁一期工程线路由于受走向及最小半径(Ｒｍｉｎ=300ｍ)等条件限制,必须从百货广场大厦裙楼下穿越。由此产生桩基础托换问题。百货广场主楼22层,裙楼9层,地下室3层,为框梁剪力墙结构,基础为独立桩基端承桩。桩端持力层(强风化层)承载力标准值2700ｋＰａ,桩身直径最大2000ｍｍ的人工挖孔桩(Ｃ25),根据楼层估算托换桩最大设计轴
力约18900ｋＮ。
区间隧道通过百货广场、深南东路、华中酒店,由于暗挖隧道位置及其上部建筑物的影响,部分桩在隧道内或紧靠隧道,须托换百货广场9层裙楼桩6根(桩径2000ｍｍ,桩基持力层均在隧道结构面以下基岩),最大轴力18000ｋＮ。
根据百货广场的结构、基础形式及操作空间,百货广场桩基托换采用梁式托换结构柱的形式,托换新桩采用人工挖孔桩,整个托换工程在地下3层室内进行。
根据高层结构变形要求,裙楼桩基采用主动托换。托换时,在托换梁和新桩之间设置加载千斤顶,利用千斤顶加载,使上部结构有微量顶升位移,同时使新桩的大部分沉降位移在顶升时预压完成,从而通过主动加载实现作用在原结构桩上的荷载经托换大梁转移至新桩上,
且原桩(柱)顶升值和新桩沉降也得到有效控制。截桩在开凿人工孔至托换梁底下后逐步进行。截桩后隧道暗挖、衬砌变形稳定后(期间千斤顶装置及时调整),托换梁与新桩连接形成永久结构,托换完成。桩基托换及隧道施工全过程都实行严格的全过程监控、量测,确保了结构安
全。
通过严格的计算和施工操作,通过技术攻关,解决了软弱地层桩基开挖支护、托换梁以及截桩、力的转换等技术难题,保证了百货广场等高层建筑物、地下管线的安全和正常使用。
该工程桩基托换原理如图3所示。
2.2 过江隧道施工中的水平冻结法
地下隧道之间的连接通道冻结法施工是利用人工制冷技术,使地层中的水变冰,把天
然土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下结构的联系,以便在冻结壁的保护下
进行联络通道施工的一种特殊施工方法。
制冷技术是用氟里昂作制冷剂的三大循环系统完成的。三大循环系统分别为氟里昂循
环系统、盐水循环系统和冷却水循环系统。制冷三大循环系统构成热泵,将地热通过冻结孔由低温盐水传给氟里昂循环系统,再由氟里昂循环系统传给冷却水循环系统,最后由冷却水循环系统排入大气。随着低温盐水在地层中的不断流动,地层中的水逐渐结冰,形成以冻结管为中心的冻土圆柱,冻土圆柱不断扩展,最后相邻的冻结圆柱连为一体并形成具有一定厚度和强度的冻土墙或冻土帷幕。水平冻结加固原理如图4所示。
在实际施工中,通过水平钻进冻结孔,设置冷冻管,并利用盐水为热传导媒介进行冻结。一般是在工地现场内设置冻结设备,冷却不冻液(一般为盐水)至-22～-32℃。其主要特点有: (1)可有效隔绝地下水,对于含水量>10%的含水、松散、不稳定地层均可采用冻结法施
工。
(2)冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件、地质条件灵活布置和调整,冻土强度可
达4～10ＭＰａ,能有效提高工效。
(3)冻结法施工对周围环境无污染,无异物进入土壤,噪声小。
(4)影响冻土强度的因素多,冻土属于流变体,其强度既与冻土的成因有关,也与受力的特征有关,影响冻土的主要因素有冻结温度、土体含水率、土的颗粒组成、荷载作用时间
和冻结速度等。
冻结法的关键施工技术包括:
(1)确定冻结主要技术指标,即根据实际工况,确定积极冻结期和维护冻结期的盐水温
度、冻土墙平均温度和冻土强度。
(2)冻结孔布置和施工,即根据连接通道平面尺寸和结构受力特征,设计布置冻结孔,同时冻结孔布置应根据管片配筋图微调冻结孔偏斜,控制孔径向外的偏角在0.5°～1 0°范
围。
(3)冻结站设计、积极冻结和维护冻结施工,计算冻结冷量,根据冷量需要选择冷冻机
组。
(4)连接通道开挖与构筑施工方法及其顺序。
(5)施工监测监控。
上海市大连路越江隧道工程由东、西2条隧道组成,2条隧道之间设有连接通道,均位于黄浦江底下,相距约400ｍ。位于浦西岸边的连接通道(一),东西线隧道中心间距35.705ｍ,隧道间高差3.565ｍ,连接通道净距约25.665ｍ;位于浦东岸边的连接通道(二),东西线隧道中心间距27.575ｍ,隧道间高差0.345ｍ,连接通道净距为17.175ｍ。2条连接通道所处地层为砂质粉土和粘质粉土,渗透系数大、承压水头高,为满足通道的施工安全采用冻结法施工。工程实践表明,连接通道冻结施工技术具有冻结速度快、冻土强度高、帷幕均匀性好、抗渗漏性能高、与隧道管片结合严密、施工安全可靠的优点。对于长距离、大深度、高承压水条件下的江底连接通道的施工,其安全可靠性较能保证。融沉作为冻结法施工中不可避免
的情况,可通过隧道及连接通道预留的注浆孔,及时地对地层进行补偿注浆,减小融沉量。在数条连接通道的施工中,已经充分显示出其优越性和社会经济价值。
2.3 地铁车站三拱两柱结构暗挖中洞施工工艺
随着我国城市地铁和交通快速轨道的发展,修建地铁的大城市也越来越多。由于地铁所经过的地段大部分为繁华的商业区,有些地段受拆改费用、交通占道、地下管线保护、古文物保护、环境保护等方面的影响,明挖(盖挖)地铁车站受到限制,只能采用暗挖法施工,从
而出现了暗挖地铁车站。
北京地铁五号线磁器口车站、天坛东门站、崇文门站工程,采用三拱两柱暗挖车站中洞法综合配套施工技术,保证了工程质量和安全,按期完成了施工任务,取得了良好的社会效益。该技术适用于围岩自稳能力较差的地铁大跨双层暗挖车站及多连拱等地下停车场、地下
商场、大跨公路、铁路隧道的施工。
暗挖车站中洞法施工的技术特点:
(1)采用ＣＲＤ(ＣｒｏｓｓＤｉａｐｈｒａｇｍ)施工方法完成中洞开挖,形成安全
中洞初期支护体系。
(2)在中洞内完成底板、底梁、钢管柱、中板、顶梁和中拱,形成稳定中洞支撑体系,
承受围岩主要荷载,为边洞开挖提供安全条件。
(3)采用ＣＲＤ法对称完成边洞开挖。
(4)拆除临时初期支护体系,完成边洞二衬施工。
(5)体系转换过程中,合理确定分段长度,同时加设钢支撑。
(6)充分发挥监控量测作用,信息化指导施工。
暗挖车站中洞法施工的工艺原理:把大跨地质较差的隧道分成三部分,各部分条块分割,
保证开挖期间安全,先形成中洞初期临时结构,在临时结构内施做永久衬砌结构,形成中
部稳定支撑,承受围岩主要荷载,然后对称开挖边洞部分的各分块,最后形成整体结构。
体系转换过程中,结合监测情况加设钢支撑。其工艺流程为:施工准备→超前管棚→注浆
加固→中洞各部开挖→防水层铺设→中洞底板、底梁→立柱→中洞中板→顶梁、中拱→
超前管棚→注浆加固→边洞各部开挖→临时隔壁拆除→防水层铺设→边洞底板→边墙、
中板→边拱→二次衬砌背后注浆。地铁车站三拱两柱结构暗挖中洞法施工如图5所示。
磁器口车站是北京地铁5号线与规划北京地铁7号线的换乘站,车站全长180ｍ,宽21.87
ｍ,高14.933ｍ。车站建筑面积为12244.2ｍ2,车站主体覆土深度为9.8～10.3ｍ。车站为双层岛式三拱两柱结构,车站地下1层为站厅层,预留通道实现与七号线换乘,地下2
层为站台层。车站施工采用本法,保证了工程施工安全和质量,获得了成功。 TOP
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3 水下基础施工工艺
3.1 海上基础工程施工
随着基础设施的建设,跨海大桥等海上工程逐渐增多,一批规划和在建
的大桥,如渤海湾跨海工程、长江口跨江工程、杭州湾跨海工程(在建)、珠江口伶仃洋跨海工程以及琼州海峡工程等对海上基础施工带来了新的挑战。大型跨海、跨江工程基础采用大直径、长基桩是必然的趋势,结构钢管桩、临时钢护筒及海上平台临时钢管桩将大量采用。这些都对打桩船提出了新的要求。而配有高桩架,强大吊桩动力系统,大能量打桩锤及先进的海上沉桩ＧＰＳ测
量定位系统的打桩船能出色的完成海上锤击沉桩的任务。 从大的方面来看,海上沉桩系统包括打桩船、运桩船、抛锚艇、拖轮及交通船等船舶组合。单从钢管桩的沉入工序来看,打桩船为钢管桩沉入的主
体,其主要由以下几个部分组成:船体系统(包括船体、锚位系统、动力系统)、桩架及其吊桩系统、锤击沉桩系统(包括打桩锤、替打)、海上沉桩ＧＰＳ测
量定位系统等。尤其是ＧＰＳ能实现远离岸边施工船的定位和定位过程中数据的自动采集与处理,并以图形和数字的形式反映施打桩的当前和设计位置,
便于操作人员调整船位进行施工打桩,同时还能自动生成打桩报表以及进行数据的回放,从而给海上沉桩带来便利。 海上沉桩定位采用“海上沉桩ＧＰＳ ＲＴＫ测量定位系统”来实现,如图6所示。
安装在打桩船上的3个ＧＰＳ接收机接收建立在陆地的基准站及海中参考站
发射的固定频率数据链,以此作为定位的基准数据。其工作原理:定位时,由固定在打桩船上的ＧＰＳ流动站以ＲＴＫ方式控制船体的位置、方向和姿态,
同时配合2台固定在船上的免棱镜测距仪测定桩身在一定标高上的相对于船体桩架的位置,由此可推算出桩身在设计标高上的实际位置,并显示在系统计算机屏幕上。通过与设计坐标比较,进行移船纠位,直至偏位满足要求。桩身的倾斜坡度由桩架控制。桩顶标高根据由免棱镜测距仪发出的红色水平光束所指涂画在桩身上的刻度,通过系统计算得出。具体定位前,
将所要定位桩的设计中心坐标、高程、平面扭角等参数输入计算机内
,
定位时
,
可在显示屏上
显示实时桩位数据与图形,同时也显示设计沉桩位置和偏差,打桩船指挥人员根据显示的有关信息指挥打桩船正确就位。
本工艺适用于海洋、大江中的桥梁、码头的结构钢管桩、临时钢护筒及水中平台临时钢管桩的沉入施工,有以下明显的优点:①能在海况恶劣的海域中进行作业;②能够适应超长、大直径钢管桩的沉桩施工;③能满足不同倾斜度和平面偏角斜桩的沉桩施工;④能使钢管桩穿过不同的土层;⑤测量定位简单快捷,精度满足要求;⑥施工周期短(单根直径1.6ｍ,长80ｍ左右的钢管桩沉桩施工全过程仅为2.5ｈ)。这在在建的杭州湾大桥工程中得到了实践。
3.2 无导向船双壁钢围堰下沉施工技术
基础施工中,传统采用的钢板桩围堰钻孔桩基础和沉井沉至基层的基础,存在着影响工程进度的2个薄弱环节:①钢板桩围堰钻孔桩基础采用单层钢板桩, 沉井沉至基层的基础在沉井顶上安设的防水围堰,一般强度较小,围堰内抽水工序的安排受到施工水位的限制;②沉井基础嵌入岩层清除风化岩的消基工作非常费工费时,特别是在深水急流中工程进度直接制约着整个基础的安全渡洪。相比而言,双壁钢围堰钻孔桩基础采用双壁钢围堰防水结构,该结构吸收了上述2种施工结构的优点,实质上就是一个圆形浮式井筒和防水围堰结合起来的施工结构,能够承受较大的向内或向外的水压力,一般情况下,基础施工工序的安排不受外界季节性水位变化的影响。
双壁钢围堰由内外两板壁组成,板壁间以刚性支撑予以连接,由于两板壁之间为空腔,底部以环形刃脚封闭,使其具有自浮能力,在底节处于浮起的情况下可以根据设备起重能力逐节加高板壁,在空腔内注水配重并通过吸泥机吸泥促使其下沉,直至将钢围堰下沉至设计指定位置,并通过灌注水下封底混凝土使其保持稳定,而后根据设计要求进行钻孔桩施工,钻孔平台可直接搭
设在钢围堰顶面。
采用无导向船双壁钢围堰下沉施工,由于取消了庞大的导向船、联结梁体系等,锚碇系统所承受的风力和水流作用力大大减少,从而简化了锚碇设备的配置与施工,加快了施工进度,节省了钢料和水上设备。同时双壁钢围堰结构为浮式沉井,既便于浮运就位又能够承受较大的水压力,还可以克服下沉时底部翻砂的弊病,而且围堰吸泥下沉就位时间短,施工安全。特别适用于通航条件要求高,施工区域狭窄,砂粘土及卵石土地层,无法设置导向船的水上施
工项目。
该工艺应用于四川隆纳铁路泸州长江大桥水中基础施工,顺利完成了深水基础施工任务,确保大桥按期完工。对于类似的深水基础施工,有广泛的
推广应用价值。
4 结语
我国土地辽阔、幅员广大,自然地理环境不同,土质各异,地下工程的区域性强,这使得地下工程施工具有较大的差异性和复杂性。结合不同的工程特点不断进行创新是地下工程施工技术得以提高的根本。本文通过介绍近年来我国完成的几种新型地下工程施工工艺,期望能给予地下工程施工一些启发,在此基础上一方面积极推广应用这些新工艺,更重要的是在应用的基础上不断创新,使我国的地下工程施工不断迈上新台阶。
文章来源：《施工技术》原作者：张希黔; 周敬; 张利
我国地下工程施工新技术 综述 [摘要] 总结了近年来我国一批大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等地下工程施工中所采用的新工艺和新技术。[关键词]地下工程;冻土;水下工程;隧道;施工技术 青藏铁路的开工建设和顺利实施,为解决高原冻土区地下工程的施工提供了良好的试验基础;同时,城市地铁工程的建设也对解决复杂城市地质环境条件下地下工程施工提出了新的挑战;而大型桥梁、跨江隧道和海上设施的建设使水下的地下工程施工面临更高的技术要求。一系列大型基础设施的建设并完工极大地促进了地下工程施工技术水平,及时总结和完善这些地下工程施工新工艺和其他技术成果将为今后的地下工程施工提供良好的技术支持和保证,对推动我国地下工程的施工带来巨大的促进作用。本文结合近年来我国一些大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等施工过程中取得的地下工程施工技术成果,对新工艺进
行介绍,以便为今后类似工程的施工提供借鉴。 1冻土区地下工程施工新工艺 青藏铁路格尔木至拉萨段全长1100多ｋｍ,穿越世界海拔最高、有世界屋脊之称、施工条件恶劣的青藏高原。在高海拔多年冻土区修建铁路在世界上也是第1次,无成熟的施工经验,技术含量高。 1.1 多年冻土区钻孔灌注桩施工工艺 其关键工艺是减少施工过程产生的各种热量,如钻孔的摩擦热、回填料的热量、灌注桩混凝土的水化热等,避免桩周地基土温度场急剧变化,引起桩周地基土一定范围升温和融化。同时由于冻土区有季节的变化,表层的季节融化层随季节的变化将产生冻胀力,消除这些冻胀力也是钻孔灌注桩的一个重点。 为减少施工热量对冻土区的影响,尽快形成新的热平衡状态,多年冻土区钻孔灌注桩桩身混凝土浇筑后,须经过一个阶段的热交换过程后方可进行承台以上部分施工,一般热交换的时间为60ｄ,60ｄ后方可认为桩基已基本稳定。
第 1 页 筑龙网 w w w .s i n o a e c .c o m 《北京地区地基及地下工程施工新技术》 资料编号：W Z T U 94-7257 北京地区地基及地下工程施工新技术 张士文 (北京市城建技术开发中心信息部) [摘要]： 简要介绍北京地区近几年来在地基及地下工程施工中采用的灰土(渣土)桩复合地基、插筋补强护坡、水泥土护壁、深基坑护坡桩、“桩墙合一”、自支护逆作法、浅埋暗挖法等新技术、新工艺及其应用实例和所取得的社会经济效益。 [关键字]： [中图分类号]：TU94 地基及地下工程施工的特点是:难度较大，工艺复杂，物耗较多，造价较高，工期较长。可以说，传统的施工方法，问题较多，潜力很大，很值得研究改进。这里介绍几种新的施工技术，仅供参考与应用。 1灰土(渣土)桩复合地基 灰土(渣土)桩复合地基是处理杂填土地基的一种有效而经济的方法，特别适合于北京地区城镇危旧房改造工程中推广应用。做法是:用钻孔机钻孔，填以灰土、渣土或粉煤灰等工业废渣，用夯实机随填随夯，直至成桩。桩和桩间土共同工作，构成复合地基。对多层建筑的条形基础，桩沿墙基布置。对地下室的箱基、筏基，桩满堂布置。 1.1灰土桩复合地基 由北京市住宅建设总公司研究应用的灰土桩复合地基要点为: (1)配置Φ300长螺旋钻孔机和由翻斗车改装的夯实机。夯锤直经Φ260，重量320Kg ，落距1.5m 。一般1台钻孔机配4台夯实机。 (2)钻孔后回填二八灰土。填1锹灰土夯击2次。孔底和桩顶要增加夯击次数。孔底有少量积水时，灰土内要掺用干灰，灰量要加大。 (3)钻孔灰土桩对桩间土挤密效果不明显。复合地基的承载力主要取决于灰土桩的质量。
中国城市地下空间规划编制导则 （征求意见稿） 《城市地下空间规划规范》 联合编研组 二零零七年五月
编制说明 近年来，随着以城市轨道交通为代表的基础设施建设力度逐步加大，地下空间资源的开发利用已经成为我国城市现代化规划建设的新领域、新热点。城市地下空间资源开发利用的规模日益庞大、功能日趋复杂，并在建设资源节约型、环境友好型和谐社会、和谐城市进程中扮演着越来越重要的角色，作为城市规划重要组成部分的地下空间规划也受到越来越多的关注。但是，作为一项全新的规划领域，地下空间规划的编制缺乏统一的技术规范，不利于城市规划的衔接和统一管理。 《中国城市地下空间规划编制导则》主要是针对我国大中城市的中心城区以及重点规划建设地区编制地下空间资源开发利用规划工作中出现的新情况新需求，借鉴国外城市地下空间开发利用、规划建设和管理的成功经验与最新科技，分析总结我国城市地下空间资源开发利用与规划建设的成功积累与经验教训，依据《中华人民共和国城市规划法》、《城市规划编制办法》和《城市规划编制办法实施细则》等法规，并充分考虑与我国现行城市规划体系的衔接，对城市地下空间资源开发利用的规划编制层次、内容、方法、深度、成果文件、以及编制与审批的程序等提出要求，进一步指导和规范我国城市地下空间资源开发利用的规划编制工作，并为正在研究制定的《中国城市地下空间规划规范》提供科学依据。 《中国城市地下空间规划规范》 联合编研组 2007-05-18
中国城市地下空间规划编制导则 联合编制研究单位： 一.主编单位与负责人 同济大学束昱 二.参编单位与负责人 1.中国城市规划设计研究院李迅 2.北京市城市规划设计研究院石晓冬 3.上海市城市规划设计研究院徐国强 4.中国人民解放军理工大学陈志龙 5.重庆市规划设计研究院彭瑶玲 6.深圳市城市规划设计院顾新 7.清华大学童林旭、祝文君 2007-05-18
一、名词解释（每小题2分 10分） 1、围岩失稳 2、斜眼掏槽 3、矿山法 4、曲线隧道 5、隧道预支护 二、填空：（每空1分，共计30分） 1. 在地下水发育地段，隧道结构的施工缝应该采用防止漏水。 2. 混凝土衬砌截面的最小厚度是 m。 3. 当遇到不良地质时，隧道选线应尽可能的。 4. 铁路曲线隧道不同加宽断面的衔接是采用。 5. 预裂爆破的特征是。 6. 温克尔假定认为，某点的与该点的变形成正比。 7. 隧道围岩分级共分为级，级别越小，则围岩越。 8．公路隧道的运营通风要求比较高，是否设置通风机械的因素是和。 9. 在直刚法计算中，衬砌结构的边界条件是。 10. 在隧道的设计中，是否布置辅助坑道，主要考虑。 11．隧道施工循环中的关键工序是和，因为它们所占的时间比例最大。 12．隧道与地面建筑物的根本区别是。 13. 在新奥法施工中，控制爆破、和是必不可少的重要手段。 14. 在确定隧道纵坡时，如果是紧坡地段，应该设计成坡。 15．洞口地形图的主要作用是，它的比例一般采用。 16．在山岭隧道施工方法中，适应性最强的是法，它可以通过调节的长度来适应不同的地质条件。 17. 隧道建筑限界是确定的主要依据。 18. 当隧道翻越分水岭时，为了尽量减少隧道的长度，建议从穿越。 19. 当隧道的走向与地质结构面时，可以最大限度地减少因结构面的滑动而产生的。 20．对于水平成层的岩层，锚杆的作用体现为。 21. 新奥法和传统矿山法都属于范畴。 22. 在干喷法中，拌和料与是分开的。 23. 当隧道的埋深超过一定值之后，围岩压力就与无关。 24. 削竹式洞门的适应条件是。 25. 洞口边仰坡的开挖高度是控制的关键。 不利影响。 26. 喷锚支护既是支护，同时也是支护。 27．棚洞是结构，它的承载能力比拱式明洞要。 28. “撑靴”是指的支撑千斤顶。 29. 在新奥法施工中，为了充分调动围岩的自承能力，需要允许围岩
十大工程施工新技术总结 十大工程施工新技术总结 1、塑料模板施工技术 塑料模板是一种绿色环保的复合材料，主要以聚丙烯为主，加入少量玻璃纤维、剑麻纤维等附加材料。塑料模板在使用过程中，强 度能够满足要求，周转次数达30次，拆模速度快，回收率高达95%，较传统木模施工工艺节省了工期、材料，混凝土表面平整、光滑， 呈现自然质感。 目前全球的木材资源都已经发出紧缺信号的前提下，我国作为木材使用大国，木材的进价已出现大幅度的上涨，各种木产品也相应 涨幅颇大，甚至有专家提示，木材市场将会出现供不应求的状况。 绿色环保，可循环利用的复合材料建筑模板必将成为未来几乎所有 建筑行业的趋势。 2、数控钢筋弯箍机 数控钢筋弯曲机是由工业计算机精确控制弯曲以替代人工弯曲的机械，主要加工棒材钢筋。数控钢筋弯曲机是由工业计算机精确控 制弯曲以替代人工弯曲的机械，主要加工棒材钢筋，可弯曲50mm以 内的国标钢筋。该设备可一次加工多根钢筋，具有加工形状标准， 加工量大的优点。可替代人工20-30人。该设备可与数控式钢筋剪 切生产线配套使用，也可单独工作，将建筑用钢筋进行自动化高量 弯曲加工，可加工中铁、核电项目等专用超强钢筋。 3、混凝土地坪一次成型技术 混凝土地坪一次成型技术是将楼板混凝土与表面找平砂浆合二为一的施工技术。该技术要求混凝土在收平时加强对混凝土标高的控制，标高误差应达到水泥砂浆的质量要求，楼板混凝土初凝后终凝前，要用混凝土磨光机对表面进行二次压光，消除混凝土楼板的早
期裂缝，使混凝土地坪达到水泥砂浆地坪的质量要求。这样成型的楼地面可达到水泥砂浆地坪的平整度和观感，因而不用进行装修找平层，从而节省了找平层的工作时间，缩短了工期，还可以节省水泥砂浆材料10大工程施工新技术总结10大工程施工新技术总结。 该技术特别适用于超高层钢结构外框楼板混凝土施工，如果楼板混凝土后期要镶贴地面砖，可以在混凝土表面磨光后，采用排刷拉毛，以加强地坪混凝土的粘结力，可有效预防地面砖空鼓。 4、自粘式防水卷材 自粘防水卷材是一种以SBS等合成橡胶、增粘剂及优质道路石油沥青等配制成的自粘橡胶沥青为基料，强韧的高密度聚乙烯膜或铝箔作为上表面材料，可剥离的涂硅隔离膜或涂硅隔离纸为下表面防粘隔离材料制成的防水材料。它是一种极具发展前景的新型防水材料，具有低温柔性、自愈性、及粘结性能好的特点，可常温施工、施工速度快、符合环保要求。 自粘式防水卷材是一种新型防水材料，目前市面上的产品类型大约可分为3大类：自粘橡胶沥青防水卷材、自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材和高分子自粘复合防水卷材。自粘式防水卷材表面有HDPE，具有较高的抗撕裂强度，满足耐穿刺等要求，能有效抵御基层开裂、变形所产生的应力对防水系统的破坏;常温下冷施工，不需要热熔，施工时只要剥开隔离纸，即可直接铺贴，施工极为方便，可有效缩短工期。 5、工地用电瓶运输车 电瓶运输车相比传统人力车具有效率高、损耗少、劳动强度低、经济效益好等优点。电瓶运输车依靠电能发动，可以长时间持续工作，在相同条件下，1台电瓶运输车的运量约为1台传统手推斗车的3倍，解放了人力;在人工成本方面每天可以节省800元10 6、电瓶扫地车
城市地下空间总体规划基础资料汇编 1.3 城市可持续发展与城市地下空间开发利用 1992年，联合国环境与发展大会通过了著名的《关于环境与发展的里约热内卢宣言》，制订了21世纪议程，得到了世界各国的普遍认同，无论是发达国家还是发展中国家，都把可持续发展战略作为国家宏观经济发展战略的一种必然选择，我国也已编制完成并公布了《中国21世纪议程》．向世界做出了可持续发展的承诺，改革开放以来，我国经济有了很大的发展，与此相随，我国的城市化进入了加速发展阶段。城市化水平从1990年的18.96%提高到2008年底的30.4%。预计到21世纪中叶将达到65%。经济与城市化水平的高速发展导致城市建设的急剧发展，在此背景下，我国政府提出了建设资源节约型、环境友好型社会要求,实现城市经济发展与资源环境的协调发展。 1.3.1 节约城市土地资源 我国城市发展沿用“摊煎饼”式的粗放经营模式，表现在城市范围无限制地外延发展。我国城市土地利用的集约化程度在国际上处于较低水平。据气象卫星遥感资料判断和测算，1986年至1996年10年间，全国31个特大城市城区实际占地规模扩大50.2%。据国家土地管理局的监测数据分析，大部分城市占地成倍增长，图1.1位北京市1987年与2001年热岛分布图。根据预测，到21世纪中叶我国设市城市将达到1060个左右，7亿-10亿人将在城市中居住生活。 据统计，1986年至1996年，全国非农业建设占用耕地2963万亩。这比韩国耕地总和还多。平均每年占地相当于我国一个中等县的耕地，这是已经考虑了开发复垦耕地7 366万亩增减相抵后的结果，实际上开发复垦增的新耕地质量较低，3亩以上才能弥补原l亩耕地的损失这一现象到如今不仅没有得到有效控制，而且还有日益加剧的趋势．以2008年为例，全国实有耕地面积18.257 4亿亩，加上复耕补充的耕地，仍净减少29万亩。由于城市一般位于自然条件较好区域，所以耕地减少中优质耕地损失十分惊人。如1991年至1995年，全国水田减1004万亩。按照城市化发展的相关分析，以目前人均城市用地100m2的水平计算，到21世纪中叶，我国的城市发展将再占地1亿多亩，按人口平均，中国是耕地资源小国，人均仅有1.44亩，仅及世界人均值4.65亩的31%，图1.2为北京市1987年与2001年城市绿地比较。图1.3为北京市1993年与2001年用地比较。
地下工程施工技术的应用 发表时间：2016-08-04T15:38:52.673Z 来源：《基层建设》2016年11期作者：黄睿 [导读] 现阶段，地下洞室在结构规模上得到明显扩大，地下洞室群分布、地质环境变得更为复杂。 管道储运有限公司项目管理中心江苏省徐州市 221008 摘要：现阶段，地下洞室在结构规模上得到明显扩大，地下洞室群分布、地质环境变得更为复杂。我国已建溪洛渡、龙滩、小湾以及水布垭等诸多地下厂房洞室群,其在规模上可谓前所未有，其开挖技术的难度也越来越大。针对上述大规模的地下洞室群，对施工开完方式进行科学选择，探讨开挖各个阶段中围岩具有的稳定特性，不仅有助于加快施工建设速度,同时也保证工程既稳定又经济有着重大的经济和社会效益。 关键词：地下洞室；开挖施工；施工技术 引言： 洞室开挖施工中，安全防护尤为重要。安全防护技术上去了，不仅有效提高施工进度，更对施工人员生命安全及机械损伤提供有效保障。由于开挖及工程施工工艺安排不合理化，或可导致施工成本增加，资源严重浪费，使经济效益极不理想。因此，对于工程地下洞室开挖施工中，所选择的安全、合理、技术及经济的开挖施工方案，不仅能降低工程施工成本，提高生产进度，同时也便于技术管理人员和项目负责人能随时控制好施工生产的各项动态信息，使工程处于一个可以控制，便于协调管理的状态之中，达到确保工程在动态化和可控程序中安全运行的效果。以下为国内某大型地下工程的一些施工技术的应用。 一、开挖施工技术 1.洞脸工程 在测量确定进洞口位置后，拟先对洞口外土石方进行开挖。土石方开挖尽量使用挖掘机进行，将挖出土方用8 t自卸汽车运至指定弃渣场堆放，并对洞脸上边坡和洞口外翼墙进行削坡处理，直到露出相对完整的基岩。遇坚硬岩石时，使用预裂爆破作业，预裂爆破使用潜孔钻打的炮眼，人工装药连线，电雷管起爆。及时对洞口外边坡进行防护处理。洞口外边坡是否稳定，对接下来的施工工作有很大影响。第一步，对洞脸上边坡安装必要的锚喷网支护，并铺设洞口上部排水系统，材料可选择浆砌石。洞脸施工主要的流程，参见下图1。 2.钻眼爆破 （1）正确选取钻眼机具、爆破器材 钻眼，一般可选择气腿式凿岩机，型号YTP-29，Φ22 mm六角中空合金钢钎，Φ42 mm球齿型合金钎头。放线后，可利用红油漆将断面轮廓线予以区分。爆破，通常可选择电起爆系统，2＃岩石乳化炸药破岩；电毫秒延期，则可引爆雷管。起爆顺序，依次为掏槽眼→辅助眼→底眼→周边眼。 （2）钻眼爆破参数 地层洞挖多以砂质岩或者泥岩为主。若裂隙和节理发育状况良好，采用光面爆破可减小爆破对围岩的破坏，减少超欠挖。针对各工作面所遇岩性的特点，宜采用最优钻爆参数和布置形式。采用易掏槽、震动小的斜眼掏槽形式。 图1隧洞洞口明挖施工工艺流程图 （3）炮眼检查及起爆 各种炮眼施工后，均采用“插棍法”检查炮眼的倾角和深度。周边眼相互平行，深度一致，外插角度合理。周边眼、辅助眼和底眼的眼底在相同平面上，掏槽眼则超出其他炮眼0．15～0．2 m。所有炮眼在装药之前用标尺探测，吹净岩粉。成功连接装药后，对各炮眼起爆先后顺序、雷管段数进行检查。当全部设备、人员均撤离现场后，再予起爆。 二、通风排烟技术 地下洞室施工通风一般可以采用机械通风、施工交通洞通风、竖井通风、自然通风等方式，而且可以多期进行规划布置，如果按照Ⅳ期一般可以这样实施，Ⅰ期：施工交通洞内通风竖井未形成之前，开挖为独头工作面，采用机械压入式通风；Ⅱ期：施工交通洞通风竖井贯通后，采用机械压入式输送新鲜空气；施工交通洞通风竖井井口设置轴流风机抽排施工废气；Ⅲ期：施工交通洞进入主要洞室后分别在主要洞室一端的通风竖井井口采用机械正压向主要洞室补充新鲜空气，利用“烟囱效应”原理，在主要洞室另一端通风竖井井口设置小功率大风量轴流风机抽排施工废气；Ⅳ期：开挖结束，以自然通风为主，机械辅助通风。 通风系统布置原则（1）施工通风系统布置必须满足施工人员正常呼吸，冲淡机械废气等有害气体，降温等的最小通风量，并满足洞
中国矿业大学力学与建筑工程学院2012~2013学年度第一学期 学 号 班级城市地下10-2班 姓 名 指导 老师 陆路 力学与建筑工程学院教学管理办公室
地下工程施工技术课程设计 （中国矿业大学力学与建筑工程学院地下10-2班） 目录 1.................................................................................................................. 工程概况4 1.1................................................................................................................. 编制依据4 1. 3工程地质 (4) 1.4 施工现场情况 (6) 2 工程重点及难点 (6) 2.1 施工场地小 (6) 2.2 超深的地下连续墙施工 (6) 2.3 控制基坑变形与地面沉降,确保周边环境安全 (7) 2.4 主体结构防水 (7) 3 ............................................................................................................. 工程总体筹划7 3.1................................................................................... 施工总体目标与总体筹划原则7 3.2施工方案比选 (8) 3.3 施工总体安排 (9) 3.4........................................................................................................... 施工工期筹划9 3.5................................................................................................................. 人员配置9 3.6........................................................................................................... 主要机械设备10 3.7平面组织布置 (11) 4 深基坑施工方案 (13) 4.1 方案综述 (13) 4.2 地下连续墙施工方案与技术措施 (14) 4.3地基加固方案 (17) 4.4 基坑降水方案 (18)
地下工程施工特点 陈洪祥0904010311 土木工程4班（岩土） 地下工程施工的内容非常丰富，包括施工组织设计，施工技术管理，施工工艺、方案及方法，施工监测和环境保护，所以，在我看来，地下工程的施工特点也是多种多样，丰富多彩的。 总体说来，地下建筑施工的特点主要由地下建筑产品的特点所决定。和其他工业产品相比较，地下建筑产品具有体积庞大、复杂多样、整体难分、不易移动等特点，从而使地下建筑施工除了一般工业生产的基本特性外，还具有下述主要特点： 1．生产的流动性 一是，施工机构随着地下建筑物或构筑物坐落位置变化而整个地转移生产地点； 二是，在一个工程的施工过程中施工人员和各种机械、电气设备随着施工部位的不同而沿着施工对象上下左右流动，不断转移操作场所。 2．产品的形式多样 地下建筑物因其所处的自然条件和用途的不同，工程的结构、造型和材料亦不同，施工方法必将随之变化，很难实现标准化。 3．施工技术复杂 地下建筑施工常需要根据建筑结构情况进行多工种配合作业，多单位（土石方、土建、吊装、安装、运输等）交叉配合施工，所用的物资和设备种类繁多，因而施工组织和施工技术管理的要求较高。 4．露天和高处作业多 地下建筑产品的体形庞大、生产周期长，施工多在露天和高处进行，常常受到自然气候条件的影响。 5机械化程度低 目前我国地下建筑施工机械化程度还很低，仍要依靠大量的手工操作。 具体来说，地下工程的各个内容有均有各自的特点 1.施工组织设计的特点 A.保证重点，统筹安排，信守合同工期 B.科学合理地安排施工程序，经量多的采用新工艺，新材料，新设备和新技术 C.组织流水施工，合理地使用人力，物力和财力 D.恰当地安排施工项目，增加有效的施工作业日数，以保证施工的连续和均衡 E.提高施工技术方案的工业化，机械化水平 F.采用先进的施工技术和施工管理方法 G.减少施工临时设施的投入，合理布置施工总平面图，节约施工用地和费用
1 河南城建学院 《城市地下空间规划》课程设计 说明书 课程名称: 城市地下空间规划理论 题目:河南某地下停车场的规划设计 专业: 学生姓名: 学号: 指导教师: 开始时间: 2013 年 12 月23日 完成时间: 2014 年 01 月03 日 课程设计成绩： 指导教师签名：年月日
目录（仅供参考） 参考文献 (17) 一、地下停车场总图设计 根据所分配的大致区域和具体方案参数情况特别是周围地面道路和建筑情况，设计地下停车场的总图设计，布置停车场的功能区划分。
1.1 总图设计时应考虑的因素如下： 1）场地的建筑布置、形式、道路走向、行车密度及行车方向；2）是否有其它地下设施；3）周围环境状况；4）工程与水文地质情况； 5）要考虑地面出入口一侧有至少两辆车位置的候车长度；6）停车场应有明显的标志，并按规定设置标线；7）单建式停车场要考虑车库建成后面部分的规划。 1.2 功能区划分及面积说明 根据设计提供的原始条件，对于附建式停车场，附建式停车场受地面建筑的平面柱网的限制，利用的是它的地下部分，其平面布置受地面建筑的影响。 总图设计功能区包括：出入口、停车区、管理区、辅助区等； ⑴、出入口:进出车用的坡道、地面口部及口部防护等
此次设计准备采用直线双车坡道，根据《汽车库建筑设计规范》（JGJ100-98 ）表4.1.7中规定，小型车坡度选用15%左右，高长比值约为1：6.67，并且采用由线缓坡道，坡道所占面积大约是170m2左右。地面中部设置挡水段，同时搭建拱形雨篷。 ⑵、停车区：停车间、行车通道、步行道等 此次设计是在建筑物的地下一层设计停车场，因此辅助设施就占据很大的面积，停车区面积大约是1800m2。 ⑶、管理区：门卫、高度、办公、防灾中心、卫生间、楼梯间等 门卫、调度、办公、防灾中心在所提供的原始条件中找不到，可能设置在地面，卫生间所占的面积是30m2左右，楼梯二处。（见附图） ⑷、辅助区：风机房、送风机房、排风机房、低压配电室、防护用的设备间等 据原始数据可知，风机房：54 m2，送风机房：55m2，排风机房：47.5 m2，低压配电室：43 m2。 1.3 总的形状、建筑面积说明 此次设计的停车场的地面建筑的形状基本上是直角梯形，建筑方位台附图所示，停车场的建筑面积2841.1m2，坡道面积170m2，停车区面积1800m2左右，辅助区总面积800m2（包括行人通道） 1.4 防火等级划分、通道数量要求及说明（防火规范） 根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）表3.0.1
2地下空间施工新技术 随着我国城市化进程的加快，城市建设快速发展，城市规模不断扩大，城市人口急剧膨许多城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病，给人们的居住生活带来很大影响，也严重制约了城市经济与社会的进一步发展，成为我国现代城市可持续发展的障碍。因此，地下空间在城市可持续发展中的作用与地位日益凸显，越来越得到人们的重视。在国际上，1991年，《东京宣言》 提出“21世纪是人类地下空间开发利用的世纪”，国际隧道协会也提出了“为了城市的可持续发展，更好地利用地下空间”的口号。 目前，我国已经开始大规模地利用地下空间进行地下铁道、地下停车场、地下仓库、地下商场等地下结构的建设及热力管道、电力管道、通信电缆、给排水管道、燃气管道各种管道的铺设。 在地下空间的开发利用过程中，地下结构施工技术也得到了长足的发展。其中具有代表性的是： (1)明挖技术。即各种形式的基坑支护开挖技术。 (2)暗挖技术。暗挖技术是与明挖法相对的、各种非敞开或小部分敞开的开挖技术。 (3)托换技术。托换技术是解决对原有建筑的地基需要处理和基础要加固的问题，以及解 决在原有建筑基础下需要修建地下工程和邻近需要建造新工程而影响到原有建筑物的安全等问题的技术总称。 本章主要对目前采用的各种新型的地下空间结构施工新技术作简单介绍。 2.1暗挖法 2. 1.1新奥法 1．概述 所谓新奥法，即“新奥地利隧道施工法”（New Austrian Tunnelling Method），国际上简称为NATM，是一种在岩质、土砂质介质中开挖隧道，以使围岩形成一个中空筒状支撑环结构为目的的隧道设计施工方法。新奥法采用的主要支护手段是喷射混凝土结构和打锚杆。 新奥法基本原理：施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力，即洞室开挖后，利用围岩的自稳能力及时进行喷锚支护（初期），使之与围岩密贴，减小围岩松动范围，提高自承能力，使支护与围岩联合受力共同作用。 新奥法适用于具有较长自稳时间的中等岩体、弱胶结的砂和砾石以及不稳定的砾岩、强风化的岩石、刚塑性的黏土泥质灰岩和泥质灰岩、坚硬黏土及在很高的初应力场条件下的坚硬和可变坚硬的岩石。 新奥法与传统施工方法的区别：传统方法认为巷道围岩是一种荷载，应用厚壁混凝土加以支护松动围岩；而新奥法认为围岩是一种承载机构，构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构（以喷射混凝土、锚杆为主要手段）并使围岩与支护结构共同形成支撑环来承受压力，并最大限度地保持围岩稳定，而不致松动破坏。 2．新奥法施工技术 (1)施工工序 新奥法施工工序可以概括为：开挖→一次支护→二次支护。 1)开挖作业的内容依次包括：钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。 2)开挖作业的方法有：①全断面开挖法，即一次完成设计断面开挖，再修筑衬砌，是在稳定的围岩中采用的方法；②台阶开挖法，即将设计开挖断面分上半部断面和下半部断面两次进行开挖，或采用上弧形导坑超前开挖和中核开挖及下部开挖；③侧壁导坑环型开挖 法，多用于不良地质条件下，也是城市隧道抑制下沉时常用的方法。
地下工程的施工管理技术 随着城市化进程的加快，城市建设快速发展，城市规模不断扩大，城市人口急剧膨胀，许多城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病，给人们居住生活带来很大影响，也制约城市经济与社会的进一步发展，成为我国现代城市可持续发展的障碍。在这样的背景下，我国城市地下空间发展由九十年代前的人防工程建设转变到九十年代以“城市可持续发展”为目标的地下空间开发利用的发展战略上来。这时，地下工程的建设显得尤为重要，本文通过对地下工程的施工技术方法的简要论述，揭示了未来我国的地下工程的发展前景，以及未来的施工工艺。 0引言 在我国随着我国城市化进程的不断发展、进步，人民的物质生活水平的不断提高，城市出现了用房拥挤的情况，开发地下工程已成为城市发展壮大的必然，也是一个城市发展的亮点。 苔罗阿尼先生认为：所谓地下工程是指在开挖深度不到6m时，单凭经验施工也不会遭到失败，即使地基土质略差，用一般方法也能安全施工。在设计中过分保守是不经济的。另外，如果深度大于6m，需要涉及到土力学方面的一些问题。根据一些专家的建议，处理开挖时挡土墙周围地基的稳定问题，一般采用稳定系数Ns=γt.H/Cu，对Ns≤4为浅开挖，Ns≥7为深开挖，其中γt是湿土单位体积的重量（t/m3），H为开挖深度（m），Cu是土的不固结不排水剪切强度t/㎡. 1地下工程的关键技术 我国在地下空间开发过程中，发展了非常成熟的地下工程技术，其中具有代表性的是下列三项技术。 1.1明挖技术（基坑技术）随着我国地下空间的发展，地下工程建设项目的数量和规模也迅速增大，产生了大量的深基坑工程，并形成了种类齐全的多种基坑围护开挖技术。从支撑技术上形成并发展了重力式、支撑式、土锚式、土钉式等多种技术，从围护工法上形成并发展了简易围护墙法、木板桩法、钢板桩法、钢管桩法、灌注桩法、地下连续墙法、逆作法（又叫盖挖法）等多种工法。基坑工程的设计理论、计算方法也得到不断改进，基坑工程的设计规范也有一定的发展。 九十年代以来，基坑工程规模不断加大，深度不断加深，与建筑物等已有设施距离越来越近，推动了深基坑工程的设计向更高水平迈进，使我国基坑工程的设计
建筑业10项新技术 1地基基础和地下空间工程技术....................... .. (1) 1.1灌注桩后注浆技术.............................................. .. (1) 1.2长螺旋钻孔压灌桩技术............................... ..... ....... . (2) 1.3水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基技术.............. ....... (2) 1.4真空预压法加固软土地基技术........................ ................. .3 1.5土工合成材料应用技术............................................. .. (4) 1.6复合土钉墙支护技术............................................ . ... ..5 1.7型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术................................ .. (6) 1.8工具式组合内支撑技术......................................... . ..... .7 1.9逆作法施工技术................................................. . (8) ※※※※※ (11) 1.10爆破挤淤法技术 (11) 1.11高边坡防护技术.................................................. . (14) 1.12非开挖埋管技术.................................................. . (17) 1.13大断面矩形地下通道掘进施工技术............................. ..... (19) 1.14复杂盾构法施工技术........................................... . (20) 1.15智能化气压沉箱施工技术..................................... (21) 1.16双聚能预裂与光面爆破综合技术............................ (22) 2混凝土技术....................................... . (26) 2.1高耐久性混凝土............................................... .. (26) 2.2高强高性能混凝土............................................... (28) 2.3自密实混凝土技术 (30) 2.4轻骨料混凝土 (31) 2.5纤维混凝土 (33) 2.6混凝土裂缝控制技术............................................... . (35) 2.7超高泵送混凝土技术 (38) 2.8预制混凝土装配整体式接受施工技术 (40) 3钢筋及预应力技术................................. . (46) 3.1高强钢筋应用技术 (46) 3.2钢筋焊接网应用技术 (47) 3.3大直径钢筋直螺纹连接技术........................................ .. (47) 3.4无粘结预应力技术 (48) 3.5有粘结预应力技术 (49) 3.6索结构预应力施工技术 (50) 3.7建筑用成型钢筋制品加工与配送技术 (52) 3.8钢筋机械锚固技术.................................. . (52) 4模板及脚手架技术................................ .. (56) 4.1清水混凝土模板技术 (56) 4.2钢（铝）框胶合板模板技术 (57) 4.3塑料模板技术 (59) 4.4组拼式大模板技术......................................... (61) 4.5早拆模板施工技术 (63)
城市地下空间规划设计 总复习知识点 1.城市的形成与发展 本章首先通过国内外城市发展过程所表现出来的城市空间发展规律，介绍了全世界城市经过四个阶段实现了城市化，丰富和发展着城市规划理论和城市功能。 城市的发展过程实质是一个城市化过程。全世界城市化的过程中按照发展方式的不同划分为四个阶段。城市初期吸纳劳动力的聚集效应，使城市容量外延扩大，完成城市化的第一阶段。城市通过再开发市中心，内涵式扩展完成了城市化第二阶段。城市郊区化和再城市化发展了，外延式和内涵式并存过程完成了城市化第三阶段。目前的泛城市化现象，使世界进入城市化过程的第四阶段。 全世界城市发展过程都面临“城市化病”现象。但是不同的发展历史呈现不同的现状。发达国家的城市化面临逆城市化现象，表现为城市郊区化和泛城市化。发展中国家面临的是滞后城市化和超前城市化。前者表现为城市人口负增长和出现城市群；后者表现为城市工业化程度与城市化水平不协调。 工业化是城市化的发展动力；聚集效应和规模效益是城市化的关键；现代化的技术、信息及环境要求带动其他城市的发展。 城市容量又称城市空间容量或城市环境容量，是指城市空间在一定时间内，对城市人口、静态物质（建筑物和各种城市设施）和各种城市活动的综合容纳能力。理论容量是一个城市在一定发展阶段，根据城市性质、自然条件和经济地位、发展远景等因素综合确定的。实际容量是一个城市某个阶段实际存在的城市空间容量。城市容量包括人口容量，一般以人口密度衡量；土地容量，表现为各种用地指标。城市容量的计算方法。 理论容量与实际容量间的关系：理论容量大于实际容量，城市发展不充分、有发展潜力或空间。理论容量等于实际容量，城市处于发挥其机能的最佳状态，具有良好的发展活力。理论容量小于实际容量，城市出现恶性膨胀，城市病出现。 城市规划要解决城市的四大功能布局和协调：居住、工作、游憩、交通。城市规划的期限：总体规划期限一般为20年，近期规划期限一般为5-10年。 城市人口规模是城市规划中的重要基数。城市人口规模的预测方法有产值推算法（劳动平衡法），职工带眷系数法，统计分析递推法，数理统计法，城市性质类比法。一般都要以一种方法为主，其他方法辅助校核，再根据城市环境、最佳经济效益规模决定。 城市空间结构是指城市各物质要素在某一时段的空间分布效应、外在形态和演化过程。城市空间结构层次上分为内部空间（城市各功能区）、外部空间（卫星城、郊区、飞地）、群体空间（城市间、城乡间）。城市空间结构内涵用密度、布局和形态评价。 城市密度表现城市内部不同地段土地利用的强度，反映城市不同地段经济活动聚集程
《施工技术》原作者：张希黔; 周敬; 张利 [摘要]总结了近年来我国一批大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等地下工程施工中所采用的新工艺和新技术。 [关键词]地下工程;冻土;水下工程;隧道;施工技术 青藏铁路的开工建设和顺利实施,为解决高原冻土区地下工程的施工提供了良好的试验基础;同时,城市地铁工程的建设也对解决复杂城市地质环境条件下地下工程施工提出了新的挑战;而大型桥梁、跨江隧道和海上设施的建设使水下的地下工程施工面临更高的技术要求。一系列大型基础设施的建设并完工极大地促进了地下工程施工技术水平,及时总结和完善这些地下工程施工新工艺和其他技术成果将为今后的地下工程施工提供良好的技术支持和保证,对推动我国地下工程的施工带来巨大的促进作用。本文结合近年来我国一些大型基础设施建设工程,如青藏铁路、深圳地铁、上海跨江隧道等施工过程中取得的地下工程施工技术成果,对新工艺进行介绍,以便为今后类似工程的施工提供借鉴。 1冻土区地下工程施工新工艺 青藏铁路格尔木至拉萨段全长1100多ｋｍ,穿越世界海拔最高、有世界屋脊之称、施工条件恶劣的青藏高原。在高海拔多年冻土区修建铁路在世界上也是第1次,无成熟的施工 经验,技术含量高。 1.1 多年冻土区钻孔灌注桩施工工艺 其关键工艺是减少施工过程产生的各种热量,如钻孔的摩擦热、回填料的热量、灌注桩混凝土的水化热等,避免桩周地基土温度场急剧变化,引起桩周地基土一定范围升温和融化。同时由于冻土区有季节的变化,表层的季节融化层随季节的变化将产生冻胀力,消除这些 冻胀力也是钻孔灌注桩的一个重点。 为减少施工热量对冻土区的影响,尽快形成新的热平衡状态,多年冻土区钻孔灌注桩桩身混凝土浇筑后,须经过一个阶段的热交换过程后方可进行承台以上部分施工,一般热交换的时间为60ｄ,60ｄ后方可认为桩基已基本稳定。 桩基在使用过程中由于冻土季节的变化将产生冻胀力。根据冻胀力作用于基础表面的部位和方向,可划分为3种:切向冻胀力、水平冻胀力和法向冻胀力(见图1)。水平冻胀力相互抵消,对工程造成破坏的主要是冻胀产生的切向力和法向力。在工程建设中,采取以下措施可以防止桩基础冻胀:①为避免桩基础受到法向冻胀力,将桩基础嵌入多年冻土天然上限以下一定深度;②将钢制扩筒埋入多年冻土上限以下至少0.5ｍ,护筒内径比桩径大10ｃｍ,并于护筒外围涂渣油,成桩后不拆除护筒,减少外表面的亲水程度;③尽量采用高桩承台,冻胀严重地区采用钻孔扩底桩;④在护筒外侧、低桩承台底部采用渣油拌制粗颗粒土回填。以上措施能有效地减小切向冻胀力,降低冻土对护筒的上拔冻胀力(见图2);⑤钻孔采用旋挖钻机干法成孔保证孔位置正确和钻孔的垂直度;⑥采用低温早强耐久混凝土,避免了混凝土低 温浇筑带来的强度增长慢的问题。
地下空间规划知识点摘要 一．绪论 1.1 城市空间与城市地下空间 1.2 城市规划与地下空间规划 1.3 城市可持续发展与城市地下空间开发利用 1.3.1 节约城市土地资源 土地资源节约化的发展模式。国外城市地下空间的开发利用经验：把一切可以转移到地下的设施转入地下，城市发展的成功与否取决于地下空间是否得到了合理的开发利用。 1.3.2 节约城市能源和水资源 地下空间具有良好的隔热性，热稳定性和封闭性，可用来贮热贮冷，贮藏水资源、电能和工厂精密生产。 1.3.3 缓解城市发展中的各种矛盾 （1）缓解城市交通矛盾：地下停车库容量大，用地少 （2）改善城市生态环境：缓解大气污染，水污染，噪音污染。建筑杂密，绿地减少（3）提高城市的综合防灾能力：抵御战争空袭，地震，风暴，火灾。地下救灾物资（4）有效解决“城市综合征”二．城市地下空间规划理论 二. 城市地下空间规划理论 2.1 国内外地下空间规划理论和方法 2.2 城市地下空间资源和需求量研究 2.2.1 国外研究成果和实践 2.2.2 国内研究成果和实践 2.3 城市地下空间发展的后发优势 三．城市地下空间总体规划工作内容和编制程序
3.1 城市地下空间总体规划的任务和原则 3.1.1 城市地下空间总体规划的任务 根本作用：作为开发城市地下空间和管理城市地下空间的基本依据，是保证城市合理地开发利用城市地下空间的前提和基础，是实现城市社会经济发展目标的手段之一。 核心任务：根据不同的目的进行地下空间安排，探索和实现城市地下空间不同功能之间的互相管理关系。 主要任务：引导城市地下空间的开发，对城市地下空间进行综合布局，协调地下与地上、地下与地下的建设活动，为城市地下空间开发建设提供技术依据。基本任务：保护城市地下空间资源，尤其是城市空间环境的生态系统，增强城市功能，改善城市地面环境，保障和创造城市安全健康舒适的空间环境。 3.1.2 城市地下空间规划的原则 (1)开发与保护相结合的原则：地下空间开发不可逆，一次到位，长远考虑，留有余 地 (2)地上地下相互协调的原则：地下和地上空间形成整体 (3)远期与近期相呼应的原则：统一规划，分期实施。落到实处，切合实际 (4)平时与战时相结合的原则：平时防灾和战时防护相结合 3.2 城市地下空间规划的工作内容和工作特点 3.2.1 城市地下空间总体规划的基本内容 基本内容:根据城市总体规划等上层次的空间规划要求，在充分研究城市的自然、经济、社会和技术发展条件的基础上，制定城市地下空间发展战略，预测城市地下空间发展规模，选择城市地下空间布局和发展方向，按照工程技术和环境的要求，综合安排城市各项地下工程设施，并提出近期控制引导措施。步骤如下： (1)收集和调查基础资料，掌握开发利用的现状，勘查地质状况和分析发展条件 (2)研究确定城市地下空间发展战略，提出发展规模和主要技术经济指标 (3)确定地下空间开发的功能，进行空间布局，综合确定平面和竖向规划 (4)提出各专业的地下空间规划原则和控制要求 (5)安排城市地下空间开发利用的近期建设项目，为各单位工程设计提供依据 (6)根据建设的需要和可能，提出实施规划的措施和步骤老城区以解决城市问题为主， 新城区以解决城市基础设施为主。 3.2.2 城市地下空间总体规划的特点 (1)城市地下空间规划是系统性的工作
一、名词解释（每小题2分10分） 1、围岩失稳 2、斜眼掏槽 3、矿山法 4、曲线隧道 5、隧道预支护 二、填空：（每空1分，共计30分） 1. 在地下水发育地段，隧道结构的施工缝应该采用防止漏水。 2. 混凝土衬砌截面的最小厚度是m。 3. 当遇到不良地质时，隧道选线应尽可能的。 4. 铁路曲线隧道不同加宽断面的衔接是采用。 5. 预裂爆破的特征是。 6. 温克尔假定认为，某点的与该点的变形成正比。 7. 隧道围岩分级共分为级，级别越小，则围岩越。 8．公路隧道的运营通风要求比较高，是否设置通风机械的因素是和。9. 在直刚法计算中，衬砌结构的边界条件是。 10. 在隧道的设计中，是否布置辅助坑道，主要考虑。11．隧道施工循环中的关键工序是和，因为它们所占的时间比例最大。 12．隧道与地面建筑物的根本区别是。 13. 在新奥法施工中，控制爆破、和是必不可少的重要手段。 14. 在确定隧道纵坡时，如果是紧坡地段，应该设计成坡。15．洞口地形图的主要作用是，它的比例一般采用。 16．在山岭隧道施工方法中，适应性最强的是法，它可以通过调节的长度来适应不同的地质条件。 17. 隧道建筑限界是确定的主要依据。 18. 当隧道翻越分水岭时，为了尽量减少隧道的长度，建议从穿越。 19. 当隧道的走向与地质结构面时，可以最大限度地减少因结构面的滑动而产生的。 20．对于水平成层的岩层，锚杆的作用体现为。 21. 新奥法和传统矿山法都属于范畴。 22. 在干喷法中，拌和料与是分开的。 23. 当隧道的埋深超过一定值之后，围岩压力就与无关。 24. 削竹式洞门的适应条件是。 25. 洞口边仰坡的开挖高度是控制的关键。 不利影响。 26. 喷锚支护既是支护，同时也是支护。 27．棚洞是结构，它的承载能力比拱式明洞要。 28. “撑靴”是指的支撑千斤顶。 29. 在新奥法施工中，为了充分调动围岩的自承能力，需要允许围岩有一定程度的。