地下工程施工与管理总结

明挖法

定义：从地面沿着地下结构的轮廓线向下开挖基坑，在基坑内修建，最后覆土回填的施工方法。

工序流程：开挖路面→打桩→架设支承→开挖→修建结构物→回填→拔桩→恢复路面。

特点：

① 多用于地形平坦地段

② 埋深<30m

③ 适用于不同类型的结构形式（矩形较多）

④ 随埋深增加，成本、工期大幅度增加，超过20m后，比暗挖法大

⑤ 对地面交通、环境影响较大

1、敞口放坡明挖法

包括：全放坡开挖和半放坡开挖两种。

全放坡开挖是指基坑开挖不进行坑墙支护，根据地质条件采用相应的边坡坡度，分段开挖至所需位置进行结构施工，完成后进行回填，将地面恢复到原来状态。

半放坡开挖是在基坑底部设置一定高度的悬臂式钢桩加强土壁稳定。

敞口放坡明挖法适用于没有建筑物的空旷地段以及便于采用高效率的挖土机及翻斗卡车的情况下不加支撑的基坑形式，由于其占地宽、拆迁量和土方挖填量较大，故不常用于市中心地区。

2、影响基坑边坡稳定的因素：

基坑边坡坡度是直接影响基坑稳定性的重要因素，其次施工不当也会造成边坡失稳，表现为：

① 没有按照设计坡度进行边坡开挖；

② 基坑坡顶堆载过大；

③ 基坑降排水措施不利，地下水未降至基底以下，而地面雨水、基坑周围地下给排水管线漏水渗流至基坑边坡的土层中，使土体湿化，土体自重加大，增加土体中的剪应力；

④ 基坑开挖后暴露时间过长，经风化而使土体变松散；

⑤ 基坑开挖过程中，未及时刷坡，甚至挖反坡，使土体失去稳定性。

3、常见的基坑围护方式及特点：（多选）

简易支挡：一般用于局部开挖、短时期、小规模。特点：刚性小、易变性、透水。

桩板式墙：造价低，施工简单，有障碍物可改变间距。止水性差，地下水位高的地方不适用。钢板桩墙：成品制作，可反复使用。施工简便，但施工有噪声。刚度小，变形大，与多道支撑结合，在软弱土层中也可采用。新建的时候止水性尚好，如有漏水现象，需加防水措施。钢管桩：截面刚度大于钢板桩，在软弱土层中开挖深度可较大。需有防水措施相配合。

预制混凝土板桩：施工简便，但施工有噪声。需辅以止水措施。自重大，受起吊设备限制，不适合深大基坑。

灌注桩：刚度大，可用在深大基坑。施工对周边地层环境影响小。需和止水措施配合使用。地下连续墙：刚度大，开挖深度大，可适用于所有地层。强度大，变位小，隔水性好，同时可兼做主体结构的一部分。可邻近建筑物使用，环境影响小，造价高。

SMW工法：强度大，止水性好。内插的型钢可拔出反复使用，经济性好。

水泥搅拌桩挡墙：无支撑，墙体止水性好，造价低，墙体变位大。

4、地下连续墙的施工工序分为：准备工作阶段、成槽阶段、浇捣混凝土阶段。

5、地下连续墙施工的主要工艺是：首先挖导墙槽，然后按设计要求浇筑混凝土导墙，内、外导墙之间的宽度即是地下墙的宽度，也就是设计宽度。将配制好的护壁泥浆输入槽内，然后根据设计深度逐段挖槽，并随着挖槽进程，不断输入泥浆，等挖到设计深度后，放人钢筋笼，用导管灌注混凝土，置换出护壁泥浆。这样就形成一段钢筋混凝土地下墙，逐段连续施工即成地下连续墙。

6、地下连续墙的优缺点及适用条件

优点：

① 对周围环境影响小，能在建筑物、构筑物密集地区施工；

② 施工时无噪声、无振动；

③ 适用于各地多种土质情况；

④ 能兼做临时设施和永久的地下主体结构；

⑤ 可结合“逆作法”施工，缩短施工总工期。

局限性和缺点：

① 岩溶地区，如不采用其他辅助措施，目前尚难于采用地下连续墙法；

② 如施工现场组织管理不善\，影响施工条件，而且要增加对废弃泥浆的处理工作；

③ 如施工不当或土层条件特殊，容易出现不规则超挖和槽壁坍塌；

④ 现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙，如果对墙面要求较高，墙面的平整处理增加了工期和造价；

⑤ 地下连续墙如仅用作施工期间的临时挡土结构，所以当基坑开挖不深，则不如采用其他方法经济；

⑥ 需有一定数量的专用施工机具和具有一定技术水平的专业施工队伍，使该项技术的推广受到一定限制。

适用条件：

① 处于软弱地基的深大基坑，周围又有密集的建筑群或重要的地下管线，对基坑工程周围地面沉降位移有严格限制的地下工程；

② 即作为土方开挖时的临时基坑围护结构又可用作主体结构的一部分的地下工程；

③ 采用逆作法施工，地下连续墙同时作为挡土结构、地下室外墙、地面高层房屋基础的工程。

5、盖挖顺作法：在现有道路上，按所需宽度，由地表面完成挡土结构后，以定型的预制标准覆盖结构（包括纵、横梁和路面板）置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上建筑主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路，最后视需要拆除挡土结构的外露部分及恢复道路。

施工步骤：构筑连续墙、中间支撑桩及覆盖板→构筑中间支撑桩及覆盖板→构筑连续墙及覆盖板→开挖及支撑安装→开挖及构筑底板→构筑侧墙、柱及楼板→构筑侧墙及顶板→构筑内部结构及道路复原。

6、盖挖逆作法：随着从上部开挖，在底板和中层板、侧墙修筑之前，先行修筑顶板或中层板的方法，为了使其稳定要使用挡土支撑，并开挖到指定深度后修筑主体结构。

施工步骤：构筑围护结构→构筑主体结构中间立柱→构筑顶板→回填土、恢复路面→开挖中层土→构筑上层主体结构→开挖下层土→构建下层主体结构。

适用条件：

① 接近开挖地点有重要结构物时

② 有强大的土压和其他水平力作用，用一般挡土墙支撑不稳定，而需要强度、刚度都很大的支撑时

③ 开挖深度大，开挖或修筑主体结构需较长时间，特别需要保证施工安全时

④ 因进度上的原因，需要在底板施工前修筑顶板，以便进行上部回填和开放路面时。

7、盖挖顺作法与盖挖逆作法两者区别：盖挖顺作法与明挖顺作法相比，在施工顺序上和技术难度上差别不大，仅挖土和出土工作受覆盖板的限制，无法使用大型机具，需要采用特殊小型、高效机具和精心组织施工。盖挖逆作法与明顺作法施工顺序不同，对中间桩柱的沉降量控制严格，以免对上部结构受力造成不良影响。

8、沉管法：就是在水底预先挖好沟槽，把在陆地上特殊场地预制的适当长度的管段浮运到沉放现场，顺序地沉放到沟槽中并进行连接，然后回填覆盖成的隧道。

工序：管段制作→沟槽施工→基础施工→管段拖运、沉放与接合→回填及覆盖

沉管法修筑隧道的特点：

① 可设置在不妨碍通航的深度下，故隧道全长可缩短

② 隧道管段是预制的，质量好，水密性高

③ 有浮力作用，比重小，要求的承载力不大，适用于软弱地层

④ 断面形状无特殊限制

⑤ 沉管沉放在1～3d內即可完成，对航运限制较小

⑥ 不需要压缩空气作业，深水中也能安全施工

⑦ 由于管片预制，故效率高，工期短

沉管隧道的分类：钢壳方式、干船坞方式

1) 钢壳方式特点：

① 管段断面为圆形，力学上有利，在深水中很经济

② 基础形成、回填土砂容易

③ 质量易于保证

④ 具有防水和防冲击作用

2) 干船坞方式特点:

① 钢材使用量小

② 断面大小无限制

暗挖法

1、钻爆法：通过钻眼爆破进行开挖，通过支护稳定围岩，暗挖修建隧道的施工方法。

钻爆工艺流程：测量断面→钻眼→装药→连线→起爆→通风找顶

钻爆法施工流程：开挖→出渣运输→初期支护→二次衬砌

钻爆法施工的特点：

1) 优点

① 围岩适应性强

② 断面变化灵活

③ 施工技术要求低

2）缺点

① 施工条件差

② 安全性低

③ 施工速度慢

起爆方法：火雷管起爆法、导爆索起爆法、电雷管起爆法、塑料导爆管非电起爆法。

掏槽爆破技术：

1) 小断面浅眼掏槽爆破技术：斜眼掏槽、减轻地震动掏槽、直眼掏槽

2) 大断面中深眼（1.5～3.5m）掏槽爆破技术：V形掏槽、扇形掏槽、大直径中空直眼掏槽

3) 全断面深眼掏槽爆破技术

4) 竖井掏槽爆破技术：圆锥形深眼掏槽、大直径空眼掏槽

光面爆破技术：

影响光面爆破的爆破参数主要有：炮眼间距E，周边眼密集系数m，最小抵抗线W，不耦合系数D和装药集中度q。

影响预裂爆破的爆破参数主要有：炮眼间距E，不耦合系数D和装药集中度q。

光面，预裂爆破设计：首先应查阅施工图纸及资料，而后根据现场条件，施工要求中和考虑，采用1种或3种设计方法进行设计，通过一两次试爆，确定光爆参数。设计的内容有：周边眼的间距E，炮眼密集系数m（或称相对距离），最小抵抗线W，不耦合系数D和装药集中度q，装药结构及起爆方式。

隧道导坑爆破设计内容：

① 炮眼布置：炮眼数目的确定、炮眼布置、炮眼直径与炮眼深度。

② 装药量、单位炸药消耗量的确定、总装药量的计算。

隧道导坑爆破起爆顺序：先起爆的炮眼为后续爆破的炮眼减少岩石的夹制作用和增大自由面，创造好的爆破条件，先掏槽眼，后辅助眼，然后是底板眼，侧壁眼，压顶眼。

分部开挖爆破特点：导坑开挖后，进行隧道扩大开挖的爆破，具有与露天台阶爆破相类似的2个临空面的条件。所不同的是临空面比露天要小一些，一次爆破的规模及用药量应适中，以免砸坏支护及设备或爆成大块，影响施工进度。

2、隧道支护技术

喷射混凝土支护特点：

① 采用速度快，支护及时，施工安全

② 支护质量较好，强度高，密实度好，防水性能较好

③ 省工省料，操作简单、施工灵活性强

喷射混凝土的工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混合喷

隧道预加固方法有：小管棚法，大管棚法，注浆法，超前锚杆，正面锚杆，水平高压旋喷法，隧道洞口预加固法。

大管棚法的作用效果：

① 梁效应：因钢管是先行施射的，在掘进时，钢管在掌子面及后方支撑物的支撑支持下，形成梁式结构，防止围岩的崩塌和松弛。

② 加强效应：钢管插入后，压住水泥浆，加强钢管周边的围岩。在浅埋情况下，地表有结构物存在时，或隧道接近地中结构物、地下埋设物开挖时，为把隧道开挖的影响限制在最小限度内，要尽量防止围岩的松弛。采用管棚法是有利的。

注浆法适用地层：V，VI级软弱围岩地段，断层破碎地带，水下隧道或富水围岩地段，坍方或涌水事故处理地段及其他不良地质地段。

盾构法：在盾壳保护下进行全断面隧道开挖和衬砌的方法。

适用条件软土、软岩（含水/不含水）地层的隧道开挖与衬砌。