地下工程重點整理

1、第一章緒論1、地下工程、地下空間得基本含義地下工程：地下工程就是建造在地層環(huán)境中（巖體或土體）得工程結(jié)構(gòu)物；有廣義與狹義地 下工程。地下空間：在巖層或土層中天然形成或經(jīng)人工開發(fā)形成得空間稱為地下空間。第二章地下空間資源及開發(fā)利用價值1、地下空間資源、城市地下綜合體基本含義地下空間資源：包括三個方面得含義：1）天然存在得資源蘊藏總量；2）一定技術(shù)條件下可供合理開發(fā)得資源總量；3）一定歷史時期內(nèi)可供有效利用得地下空間總量。地下綜合體指由城市中不同功能得地下空間建筑共同組合而形成得大型地下空間工程。第三章地下工程地質(zhì)環(huán)境與圍巖分級1、巖體結(jié)構(gòu)含義及類型巖體Z構(gòu)：結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)面在巖體內(nèi)得排列、組合形式

2、。類型1）整體、塊狀結(jié)構(gòu)巖體 2）層狀結(jié)卞巖體3）碎裂結(jié)構(gòu)巖體4）散體結(jié)構(gòu)巖體2、地應(yīng)力得概念及其分類地應(yīng)力：指存在于地殼巖體中得原始應(yīng)力，又叫天然應(yīng)力。分類自重應(yīng)力構(gòu)造應(yīng)力活動得剩余得變異及殘余應(yīng)力感生應(yīng)力3、影響圍巖穩(wěn)定性得主要因素（1）地質(zhì)因素：1 ）巖體結(jié)構(gòu)特征 2）結(jié)構(gòu)面性質(zhì)與空間得組合3）巖石得力學(xué)性質(zhì)4）圍巖得初始應(yīng)力場（2）工程活動所造成得人為因素：1）地下洞室尺寸與形狀2）施工中采用得開挖方法4、圍巖分級（見書本p50）第四章地下結(jié)構(gòu)得設(shè)計方法與計算原理1、地下結(jié)構(gòu)得受力特點主要特點：地下結(jié)構(gòu)得圍巖既就是作用于支護結(jié)構(gòu)上得荷載來源，又與支護結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成承載體系。（1）除了承受

3、使用荷載之外，地下結(jié)構(gòu)還要承受周圍巖土體與地下水得作用，而且后者往往構(gòu)成地下結(jié)構(gòu)得主要荷載；（2）地下結(jié)構(gòu)得圍巖既就是荷載得來源，又可以在某些情況下與結(jié)構(gòu)共同作用形成承載體系；（3）地下水對結(jié)構(gòu)得力學(xué)作用與巖土組成、地下水流場及結(jié)構(gòu)防水系統(tǒng)等因素相關(guān)；(4)地下結(jié)構(gòu)埋深足夠大時，由于地層得成拱效應(yīng)，結(jié)構(gòu)承受得圍巖豎向應(yīng)力總就是小于其上覆地層自重壓力；(5)地下結(jié)構(gòu)得受力可能受到結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用及施工過程得顯著影響；(6)地下結(jié)構(gòu)得荷載具有時空效應(yīng)。2-地下結(jié)構(gòu)荷載計算得荷載一結(jié)構(gòu)模型方法與地層一結(jié)構(gòu)模型方法1、荷載一結(jié)構(gòu)模型(1)特征a)支護結(jié)構(gòu)就是承載主體，圍巖作為荷載得來源與支護結(jié)構(gòu)得彈

4、性支撐，對支護結(jié)構(gòu)得變形起約束作用；b)支護結(jié)構(gòu)與圍巖得相互作用就是通過彈性支撐對支護結(jié)構(gòu)施加約束來體現(xiàn)，圍巖得承載能力則在確定圍巖壓力與彈性支撐得約束能力時間接地考慮。(2)適用條件主要適用于圍巖因過分變形而發(fā)生松弛與坍塌，支護結(jié)構(gòu)承擔(dān)圍巖松動壓力得情況。(3)需解決得關(guān)鍵問題如何確定作用在支護結(jié)構(gòu)上得主動荷載，即圍巖所產(chǎn)生得松動壓力，以及彈性支撐給支護 結(jié)構(gòu)得彈性抗力。(4)模型求解方法結(jié)構(gòu)力學(xué)方法：力法(矩陣力法卜位移法(矩陣位移法一一一維桿系有限元法)2、地層一結(jié)構(gòu)模型特征a)將支護結(jié)構(gòu)與圍巖視為一體，作為共同承載得結(jié)構(gòu)體系；b)圍巖就是直接得承載單元，支護結(jié)構(gòu)只就是用來約束與限制圍巖

5、得變形。(2)適用條件就是目前地下結(jié)構(gòu)體系設(shè)計中力求采用或正在發(fā)展得模型。它符合當(dāng)前得施工技術(shù)水平采用快速與早強得支護技術(shù)可以限制圍巖得變形，從而阻止圍巖松動壓力得產(chǎn)生。(3)需解決得關(guān)鍵問題如何確定圍巖得初始應(yīng)力場，以及表示材料不連續(xù)、非線性特性得各種參數(shù)、巖體本構(gòu)模型。(4)模型求解方法解析法、數(shù)值法(主要為FEM)3、圍巖壓力得概念及其分類圍巖壓力：就是指引起地下開挖空間周圍巖體與支護變形或破壞得作用力。它包括由地應(yīng)力引起得圍巖應(yīng)力以及圍巖變形受阻而作用在支護結(jié)構(gòu)上得作用力。從狹義上來理解，圍巖壓力就是指圍巖作用在支護結(jié)構(gòu)上得壓力。在工程中一般研究狹義得圍巖壓力。圍巖壓力可分為圍巖垂直壓

6、力、圍巖水平壓力及圍巖底部壓力。圍巖壓力按作用力發(fā)生形態(tài)分為松動壓力形變壓力 膨脹壓力沖擊壓力4、自然拱得形成及其范圍大小受到哪些因素影響自然拱得范圍得大小受圍巖地質(zhì)條件、支護結(jié)構(gòu)架設(shè)時間、剛度、它與圍巖得接觸狀態(tài)、隧道得形狀與尺寸、隧道得埋深、施工因素5、圍巖壓力得常用確定方法圍巖壓力得確定目前常用有下列三種方法：直接量測法：就是一種切合實際得方法 ，對隧道工程而言，也就是研究發(fā)展得方向；但由 于受量測設(shè)備與技術(shù)水平得制約 ，目前還不能普遍常用。經(jīng)驗法或工程類比法：就是根據(jù)大量以前工程得實際資料得統(tǒng)計與總結(jié)，按不同圍巖分級提出圍巖壓力得經(jīng)驗數(shù)值 ，作為后建隧道工程確定圍巖壓力得依據(jù)得方法。就

7、是目前使用 較多得方法。理論估算法：就是在實踐得基礎(chǔ)上從理論上研究圍巖壓力得方法。由于地質(zhì)條件得不 確定性，影響圍巖壓力得因素多，企圖建立一種完善得與適合各種實際情況得通用圍巖壓力理 論及計算方法就是困難得。第五章地下工程施工第六章1、地下工程基本作業(yè)包含哪些內(nèi)容基本作業(yè)=開挖+支護+襯砌2、常見地下工程施工方法明挖法、蓋挖法、新奧法與鉆爆法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法、全斷面掘進機法、頂管法、 沉管法、沉井法3、蓋挖法、逆做法得基本含義蓋挖法：先用連續(xù)墻、鉆孔樁等作為圍護結(jié)構(gòu)與中間樁，然后施工鋼筋混凝土蓋板，在蓋板、圍護墻、中間樁得保護下進行土方開挖與結(jié)構(gòu)施工。逆做法：土方開挖與結(jié)構(gòu)施工順序均由上而

8、下進行。4、逆作法施工得優(yōu)缺點優(yōu)點：1）可使建筑物上部結(jié)構(gòu)得施工與地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工平行立體作業(yè)，在建筑規(guī)模大、上下層次多時，大約可節(jié)省工時1/3。2）受力良好合理，圍護結(jié)構(gòu)變形量小，因而對鄰近建筑得影響亦小。3）施工可少受風(fēng)雨影響，且土方開挖可較少或基本不占總工期。4）最大限度利用地下空間，擴大地下室建筑面積。5） 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，這樣大幅度削減了 支撐與工作平臺等大型臨時設(shè)施，減少了施工費用。6）逆作結(jié)構(gòu)得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得影響，降低了基坑內(nèi)地基回彈量。缺點：1）支撐位置受地下室層高得限制，無法調(diào)整高度

9、，如遇較大層高得地下室，有時需另設(shè)臨時水平支撐或加大圍護墻得斷面及配筋。2）挖土作業(yè)空間狹小，不利于規(guī)模機械化施工、土方施工困難3）結(jié)構(gòu)接頭處理多4）對圍護結(jié)構(gòu)施工精度要求高5、淺埋暗挖法得含義及其施工技術(shù)原則淺埋暗挖法就是在距離地表較近得地下進行各種類型地下洞室暗挖快速施工得一種方 法淺埋暗挖施工技術(shù)原則“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”管超前一一在工作面開挖前，沿隧道拱部周邊按設(shè)1t打入超前小導(dǎo)管；嚴(yán)注漿一一打設(shè)超前小導(dǎo)管后注漿加固地層，包括初支背后注漿與二襯背后注漿；短開挖一一每次開挖循環(huán)進尺要短，開挖與支護時間盡可能縮短 ；強支護一一采用格柵鋼架與噴射混凝土進行較強得早

10、期支護，以限制地層變形；早封閉一一開挖后初期支護要盡早封閉成環(huán)，以改善受力條件；勤量測一一對規(guī)定部位進彳T動態(tài)監(jiān)測，繪制位移-時間曲線，掌握施工動態(tài)，調(diào)整施工參 數(shù)并設(shè)置各部位彳#變形警戒值，就是淺埋暗挖法施工成敗得關(guān)鍵。6、盾構(gòu)法得含義盾構(gòu)法就是暗挖法施工中得一種全機械化施工方法，它就是將盾構(gòu)機在地層中推進，通過盾構(gòu)外殼與管片支承圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)得坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié) 構(gòu)得一種機械化施工方法。7、土壓平衡盾構(gòu)（EPB盾構(gòu)）、泥水平衡盾構(gòu)工作原理盾構(gòu)推進時，其前端刀盤旋轉(zhuǎn)掘削地層土體，切

11、削下來得土體進入土艙。當(dāng)土體充滿土艙時，其被動土壓與掘削面上得土、水壓基本相同，故掘削面實現(xiàn)平衡（即穩(wěn)定）。刀盤旋轉(zhuǎn)切削土體，同時液壓千斤頂5將盾構(gòu)機向前推進，并向密封倉內(nèi)3加入塑流化改 性材料，與開挖面切削下來得土體經(jīng)過充分?jǐn)嚢?，形成具有一定塑流性與透水性低得塑流體。同時通過伺服控制盾構(gòu)機推進千斤頂速度與螺旋輸送機6向外排土得速度相匹配，經(jīng)艙內(nèi)塑流體向開挖面?zhèn)鬟f設(shè)定得平衡壓力，實現(xiàn)盾構(gòu)機始終在保持動態(tài)平衡得條件下連續(xù)向前推進。泥水盾構(gòu)系靠盾構(gòu)機得推進力使泥水(水、粘土及添加劑得混合物)充滿封閉式盾構(gòu)得密 封艙(也稱泥水艙工從而對掘削面上得土體施加一定得壓力，該壓力稱為泥水壓力。通常取泥水壓力

12、大于地層得地下水壓 + 土壓,所以盡管盾構(gòu)刀盤掘削地層，但地層不會坍落，即處于穩(wěn)O刀盤掘削下來得土砂進入泥水艙，經(jīng)設(shè)置在艙內(nèi)得攪拌裝置拌與后成為含掘削土砂得高濃度泥水，再經(jīng)泥漿泵將其泵送到地表得泥水分離系統(tǒng)彳寺土、水分離后，再把濾除掘削土砂得泥水重新壓送回泥水艙。如此不斷循環(huán)實現(xiàn)掘削、排土、推進。因靠泥水壓力使掘削面穩(wěn)定 故得名泥水加壓盾構(gòu)，簡稱泥水盾構(gòu)。泥水盾構(gòu)機對于隧道面可被泥水加壓所支撐得土質(zhì)條件很理想，適用于應(yīng)付各種困難地層與控制地表沉降。挖出得土以泥水形式由管道運輸，而礫石可壓碎后被管道運輸或在管道輸送中途被移走。8、盾構(gòu)機選型與地層滲透系數(shù)、顆粒級配、水壓得關(guān)系1、盾構(gòu)類型與滲透性

13、得關(guān)系地層滲透系數(shù)對于盾構(gòu)得選型就是一個很重要得影響因素。根據(jù)歐美與日本得施工經(jīng)驗可知：(1)當(dāng)?shù)貙拥猛杆禂?shù)10-7m/s時，可以選用土壓平衡盾構(gòu)；(2)當(dāng)?shù)貙拥脻B水系數(shù)在 10-7m/s與10-4m/s之間時，既可以選用土壓平衡盾構(gòu)也可以選用 泥水式盾構(gòu)；(3)當(dāng)?shù)貙拥猛杆禂?shù)大于 10-4m/s時，宜選用泥水盾構(gòu)。2、盾構(gòu)類型與顆粒級配得關(guān)系一般來說，細(xì)顆粒含量多，硝土易形成不透水得塑流體，容易充?t土倉，在土倉中可以建立壓力，平衡開挖面得土體。粗顆粒含量高得硝土塑流性差，實現(xiàn)土壓平衡困難。盾構(gòu)類型與顆粒級配得關(guān)系如下：(1)淤泥粘土區(qū)，為土壓平衡盾構(gòu)適應(yīng)范圍；(2)粗砂、細(xì)砂區(qū)，既可使

14、用泥水盾構(gòu)，也可經(jīng)土質(zhì)改良后使用土壓平衡盾構(gòu)；(3)卵石礫石粗砂區(qū)，為泥水盾構(gòu)適用得顆粒級配范圍。3、盾構(gòu)類型與水壓得關(guān)系當(dāng)水壓大于0、3MPa時,適宜采用泥水盾構(gòu)。如采用土壓平衡盾構(gòu)，螺旋輸送機難以形成 有效得土塞效應(yīng)，在螺旋輸送機排土閘門處易發(fā)生硝土噴涌現(xiàn)象，引起土倉中土壓力下降，導(dǎo)致開挖面坍塌。當(dāng)水壓大于0、3MPa時,如因地質(zhì)原因需采用土壓平衡盾構(gòu)，則需增大螺旋輸送機得長度，或采用二級螺旋輸送機。，它就是由盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展9、TBM施工方法得含義及其影響TBM選用得主要工程地質(zhì)條件用隧道掘進機破碎巖石、出硝與支護實行連續(xù)作業(yè)得施工方法 而來得。影響TBM選用得地質(zhì)因素 隧道地壓。就是否存在

15、塑性地壓？指標(biāo)：圍巖強度比(軟巖);圍巖抗剪強度比(似砂土軟巖)斷層破碎帶、軟弱泥巖以及蛇紋巖等膨脹性巖層掘進困難涌水狀態(tài)。涌水范圍、大小與壓力會造成工作面崩塌與承載力低下，應(yīng)慎用。(2)影響TBM效率得地質(zhì)因素巖石強度。開挖難易一般用抗壓強度來判定。刀具消耗應(yīng)考慮巖石中石英粒范圍、 大小與抗拉強度等判斷。 巖層裂隙。巖層節(jié)理、層理、片理對開挖效率影響極大。裂隙適度發(fā)育得巖層，即使抗壓強度大也能進行較為有效得開挖。 巖石硬度。一般地，對于q100MPa得巖層，其石英含量較多、粒徑較大 ，刀具磨耗很 大。破碎帶等惡劣條件。在破碎帶、風(fēng)化帶等難于自穩(wěn)得困難條件下進行機械開挖，均需采取輔助施工方法配

16、合施工。特別就是在有涌水得條件下更為困難，拱頂崩塌、機體下沉、支承反力降低等問題時有發(fā)生。(3)TBM適用范圍 一般只適用于圓形斷面隧道，只有銃削滾筒式掘進機可在軟巖中掘進非圓形斷面隧道。 開挖隧道直徑1、872m之間,以直徑36m最為成熟。 一次性連續(xù)開挖長度不宜短于1km,也不宜長于10km,以38km最佳。適用于中硬巖層，巖石單軸抗壓強度介于 20250MPa,尤以50100MPa最佳。 地質(zhì)條件對TBM掘進效率影響很大。在良好巖層中月進尺可達 500600m,而在破碎 巖層中只有100m左右，在塌陷、涌水、暗河地段甚至需停機處理。選用TBM開挖隧道應(yīng)盡量避開復(fù)雜不良巖層。10、TBM機

17、破巖能力得影響因素破巖能力影響因素： 貫入深度堅硬與裂隙很少巖石，一般為2、5-3、5mm/轉(zhuǎn),中等堅硬與裂隙較多巖石中一般為5-9mm/轉(zhuǎn)。 滾刀間距滾刀間距太大，滾刀產(chǎn)生壓力達不到與相鄰滾刀得影響范圍相接，從而使開挖效率降低。反之，如果刀間距太小，則會浪費設(shè)備得功率。 巖體得裂隙掘進機施工不僅要注意巖石抗壓強度，還應(yīng)注意巖石磨蝕性與巖體裂隙程度，當(dāng)巖體節(jié)理裂隙面間距越大時 ，切割也就會越困難。頂管：借助頂推設(shè)備將工具管或掘進機從工作坑（始發(fā)井）內(nèi)穿過土層一直推到接收坑（到達井）內(nèi)，與此同時，把緊隨工具管或掘進機后得管道埋設(shè)在兩坑之間得一種非開挖施工 技術(shù)。12、頂管法與盾構(gòu)法得比較相同點：

18、（1）二者都屬于暗挖法施工大口徑 （900 mm）地下工程得主要施工方法。（2）二者都要開挖工作基坑（工作井與接收井）。（3）二者工作面得開挖方法，出、進洞施工技術(shù)基本相似。（4）二者都要注意接縫防水處理、地表沉降控制、周邊環(huán)境保護等問題，都要進行注壓漿。 不同點：（1）盾構(gòu)法得襯砌為管片，且每環(huán)管片要在盾構(gòu)機得盾尾進行拼裝 ，拼裝好后一般不會再 移動；頂管法得襯砌為管節(jié)，且每環(huán)管節(jié)就是一次預(yù)制成功得 ，由頂進裝置依次頂進，直至第 一節(jié)管節(jié)到達接收井位置。（2）盾構(gòu)法施工得盾構(gòu)千斤頂布置在盾構(gòu)機得支撐環(huán)外沿，而頂管法施工得主頂進裝置布置在工作井內(nèi)，如果頂力不足要加設(shè)中繼間。（3）盾構(gòu)機內(nèi)有拼裝

19、管片得拼裝機，而頂管機內(nèi)沒有。（4）盾構(gòu)法主要用于大斷面城市地下隧道、水工隧道、公路隧道得施工；頂管法主要適用于斷面稍小一些得城市地下管線得鋪設(shè)。13、沉管法得含義及其優(yōu)缺點沉管法就是預(yù)制管段沉放法得簡稱，就是在水底建筑隧道得一種施工方法。沉管隧道就 就是將若干個預(yù)制段分別浮運到海面 （河面）現(xiàn)場，并一個接一個地沉放安裝在已疏浚好得基 槽內(nèi)，以此方法修建得水下隧道。1.優(yōu)點對地質(zhì)水文條件適應(yīng)能力強（施工較簡單、地基荷載較小 ）可淺埋，與兩岸道路銜接容易（無需長引道，線形較好）防水性能好（接頭少漏水幾率降低，水力壓接滴水不漏）施工工期短（管段預(yù)制與基槽開挖平行施工，浮運沉放較快）造價低（水下挖土

20、與管段制作成本較低，少于盾構(gòu)隧道）施工條件好（水下作業(yè)極少）可做成大斷面多車道結(jié)構(gòu)（盾構(gòu)隧道一般為兩車道）2.缺點管段制作碎工藝要求嚴(yán)格，需保證干舷與抗浮系數(shù)； 車道較多時，需增加沉管隧道高度。導(dǎo)致壓載混凝土量、浚挖土方量與沉管隧道引道 結(jié)構(gòu)工程量增加。14、了解沉管法得基本施工流程1、干塢修筑2、管段預(yù)制3、基槽開挖4、管段浮運5、管段沉放6、管段水下連接2、第六章 基坑工程3、1、了解基坑工程得功能要求1)擋土功能2)止水功能3)作為地下結(jié)構(gòu)外墻得使用功能2) 2、常用得基坑工程支護結(jié)構(gòu)型式及其各自得含義一、放坡開挖及簡易支護放坡開挖就是選擇合理得基坑邊坡以保證在開挖過程中邊坡得穩(wěn)定性，包

21、括坡面得自立性與邊坡整體穩(wěn)定性。二、水泥土重力式支護結(jié)構(gòu)水泥土與其包圍得天然土形成重力式擋墻支擋周圍土體,保持基坑邊坡穩(wěn)定。三、邊坡穩(wěn)定式支護結(jié)構(gòu)天然土體，通過打入錨桿土釘以抵抗墻后得土壓力，保持開挖面得穩(wěn)定四、懸臂式支護結(jié)構(gòu)懸臂式支護結(jié)構(gòu)常采用鋼筋混凝土樁排樁墻、木板樁、鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、地下連續(xù)墻等型式，依靠足夠得入土深度與結(jié)構(gòu)得抗彎能力來維持整體穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)得安全五、支、錨體系3、土釘墻特點及其適用范圍土釘墻特點：(1)形成土釘復(fù)合體、顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性與承受邊坡超載能力。(2)施工設(shè)備簡單，由于釘長一般比錨桿得長度小得多，不加預(yù)應(yīng)力所以設(shè)備簡單。(3)隨基坑開挖逐層分段開挖作業(yè)

22、，不占或少占單力乍業(yè)時間，施工效率高，占用周期短。(4)施工不需單獨占用場地，對現(xiàn)場狹小，放坡困難，有相鄰建筑物時顯示其優(yōu)越性。(5) 土釘墻成本費較其她支護結(jié)構(gòu)顯著降低。(6)施工噪音、振動小，不影響環(huán)境。(7) 土釘墻本身變形很小，對相鄰建筑物影響不大。土釘墻適用條件：地下水低于土坡開挖段或經(jīng)過降水措施后使地下水位低于開挖層得情況；適用于有粘性土、粉性土、含有 30%上粘土顆粒得砂土邊坡；常用于開挖深度不大、周圍相鄰建筑或地下 管線對沉降與位移要求不高得基坑支護。4、基坑工程中常用得止水帷幕型式基坑工程中應(yīng)用較多得止水帷幕有三種形式深層攪拌法水泥土止水帷幕 ；高壓噴射注漿法水泥土止水帷幕；

23、素混凝土地下連續(xù)墻止水帷幕。5、基坑工程中降低地下水位常見得降水措施及其各自得含義一、明排水法 一般采用截、疏、抽得方法。二、輕型井點降水輕型井點就是沿基坑四周將井點管埋入蓄水層內(nèi)，利用抽水設(shè)備將地下水從井點管內(nèi)不斷抽出,將地下水位降至基坑底以下。三、管井井點降水四、自滲井點降水在降水場地得一定深度內(nèi)，存在有兩層以上得含水層，且下層得滲透能力大于上層，在下 層水位（或水頭）低于降水深度得條件下，人為地溝通上下含水層，在水位差得作用下，上層地下 水就會通過井孔自然地流到下部含水層中 ，從而無需抽水即可達到降低地下水位得目得。五、噴射井點降水采用高壓水泵將壓力工作水經(jīng)供水管壓入井點內(nèi)外之間環(huán)形空間

24、，并經(jīng)過噴射器兩邊得側(cè)孔流向噴嘴。由于噴嘴截面得突然變小，噴射水流加快六、電滲井點降水以井點管作負(fù)極，打入得鋼筋作正極，通入直流電后，土顆粒自負(fù)極向正極移動，水則自正 極向負(fù)極移動而被集中排出。七、輻射井點降水在降水場地設(shè)置集水豎井，于豎井中得不同深度與方向上打水平井點，使地下水通過水平井點流入集水豎井中，再用水泵將水抽出，以達到降低地下水位得目得。6、自滲井點降水得適用條件適用條件：A、在降水范圍內(nèi)得地層結(jié)構(gòu)為三層以上，含水層有兩層以上，各含水層之間為相對隔水層（以粉質(zhì)粘土為主）或隔水層（以粘土為主）。下層含水層得埋深以距離基坑底520m為宜。B、下層含水層得水位（或水頭）低于上部含水層水位

25、，并低于基坑施工要求降低水位。C、下層滲透系數(shù)大于上層含水層得滲透系數(shù)，且具有一定厚度（一般大于2m）,能消納得水量大于或等于降水深度內(nèi)得基坑涌水量。D、上層地下水得水質(zhì)未受污染 ，符合引入下層地下水得要求。7、了解各類降水方法得適用范圍一、明排水法適用于土質(zhì)好、地下水量不大得基坑排水。二、輕型井點降水 適用于滲透系數(shù)為 0、150m/d得土層中三、管井井點降水適用于降水深度35m、滲透系數(shù)為20200m/d得基坑中施工降水。四、自滲井點降水五、噴射井點降水六、電滲井點降水七、輻射井點降水 適用條件：一般適用于滲透性能較好得含水層(如粉土、砂土、卵石土等 )中得降水，可以滿足不同深度，特別就是

26、大面積得降水要求。井點類型巖性滲透系數(shù)m/d降低水位深度m明溝粘性土、砂土0、 502集水井填土、粉土、粘性土、砂土7-205自滲井填土、粘性土、砂土0、120輕型井點粉質(zhì)粘土、粉土、細(xì)砂、中細(xì)砂0、 150單級:36多級:612噴射井點砂土、粉土0、 1508-20電滲井點粘性土、淤泥質(zhì)土、粉土0、13不限深井井點粘性土、砂土、碎石類土1025050輻射井點砂土、粉土、礫砂0、120208、流砂得含義及其產(chǎn)生原因在細(xì)砂或粉砂土層得基坑開挖時，地下水位以下得土在動水壓力得推動下極易失去穩(wěn)定，隨著地下水涌入基坑。稱為流砂現(xiàn)象。(1)內(nèi)因取決于土得性質(zhì)，當(dāng)土得孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多

27、、滲透系數(shù)小、排 水性能差等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。流砂現(xiàn)象極易發(fā)生在細(xì)砂、粉砂與亞粘土中，但就是否發(fā)生流砂現(xiàn)象，還取決于一定得外因條件。(2)外因當(dāng)?shù)叵滤惠^高、基坑內(nèi)排水所形成得水位差較大時，動水壓力也愈大，當(dāng)Gd土得浮重)時就會推動土壤失去穩(wěn)定，形成流砂現(xiàn)象。9、常用得流砂防治措施;二就是截住地下治流砂必先治水”。流砂防治得主要途徑一就是減小或平衡動水壓力 水流;三就是改變動水壓力得方向。2）防治方法枯水期施工法枯水期地下水位低，基坑內(nèi)外水位差小，動水壓力也小，在流砂地區(qū)得深基坑運用枯水期 施工法可避免或降低流砂得危害。打板樁將板樁沿基坑打入不透水層或打入坑底面一定深度，可以截住水流或增加滲

28、流長度、改變動水壓力方向，從而達到減小動水壓力得目得。水中挖土即不排水施工。使坑內(nèi)外得水壓相平衡，不致形成動水壓力。如沉井施工不排水下沉、進行水中挖土、水下澆筑碎。人工降低地下水位法即采用井點降水法截住水流，不讓地下水流入基坑，不僅可防治流砂與土壁塌方，還可改 善施工條件。搶挖并拋大石塊法分段搶挖土方使挖土速度超過冒砂速度，在挖至標(biāo)高后立即鋪竹、蘆席，并拋大石塊，以平 衡動水壓力，將流砂壓住。此法適用于治理局部得或輕微得流砂。此外,采用地下連續(xù)墻法、止水帷幕法、壓密注漿法、土壤凍結(jié)法等，都可以阻止地下水流入基坑，防止流砂發(fā)生。10、基坑工程得典型失效模式類型1、整體失穩(wěn)2、坑底隆起3、圍護結(jié)構(gòu)

29、傾覆失穩(wěn)4、圍護結(jié)構(gòu)滑移失穩(wěn)5、圍護結(jié)構(gòu)底部地基承載力失穩(wěn)6、“踢腳”失穩(wěn)7、止水帷幕功能失效與坑底滲透變形破壞8、圍護結(jié)構(gòu)得結(jié)構(gòu)性破壞9、支、錨體系失穩(wěn)破壞第七章礦山地下工程與井筒工程1、立井井筒表土得普通施工方法與特殊施工方法表土普通施工方法1）井圈背板施工法2）吊掛井壁施工法3）板樁法施工表土施工得特殊方法（特殊鑿井）?凍結(jié)法?鉆井法?沉井法2、凍結(jié)法含義及其凍結(jié)原理含義：在井筒掘進之前，在井筒周圍鉆凍結(jié)孔，用人工制冷得方法將井筒周圍得不穩(wěn)定表 土層與風(fēng)化巖層凍結(jié)成一個封閉得凍結(jié)圈，以防止水或流砂涌入井筒并抵抗地壓，然后在凍結(jié)圈得保護下掘砌井筒。1、凍結(jié)原理井筒周圍得凍結(jié)圈，就是由冷凍站

30、制出得低溫鹽水在沿凍結(jié)管流動過程中，不斷吸收孔壁周圍巖土層得熱量，使巖土逐漸冷卻凍結(jié)而成。鹽水起傳遞冷量得作用，稱為冷媒劑。鹽水得冷量就是利用液態(tài)氨氣化時吸收鹽水得熱量而制取得，所以氨叫做 制冷劑。被壓縮得氨由過熱蒸氣狀態(tài)變成液態(tài)過程中，其熱量又被冷卻水帶走。可見，整個制冷設(shè)備包括氨循環(huán)系統(tǒng)、鹽水循環(huán)系統(tǒng)與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)三部分。3、新奧法得含義及其施工原理新奧法指得就是在軟弱巖層中修建隧道時，開挖后立即噴射水泥混凝土作為臨時支撐（必要時加錨桿）以穩(wěn)定圍巖，然后再進行襯砌得施工方法。新奧法就是充分利用圍巖得自承能力與開挖面得空間約束作用，采用錨桿與噴射混凝土為主要支護手段，對圍巖進行加固，約束圍

31、巖得松弛與變形，并通過對圍巖與支護得量測、監(jiān) 控，指導(dǎo)地下工程得設(shè)計施工。新奧法就是在利用圍巖本身所具有得承載效能得前提下，采用爆破技術(shù)，進行全斷面開挖施工，并以形成復(fù)合式內(nèi)外兩層襯砌來修建隧道得洞身，即以噴混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼支撐等為外層支護形式，稱為初次柔性支護，系在洞身開挖之后必須立即進行得支護工作。4、錨桿得支護作用機理懸吊作用：錨桿桿作用機理就是將直接頂板懸吊到堅硬巖層上。錨桿所受得拉力來自 被懸吊得巖層重量，并據(jù)此設(shè)計錨桿支護參數(shù)。組合梁作用一方面就是依靠錨桿得錨固力增加各巖層間得摩擦力，防止巖石沿層面滑動，避免各巖層出現(xiàn)離層現(xiàn)象；另一方面，錨桿桿體可增加巖層間得抗剪剛度，阻止

32、巖層間得水平錯動，從而將巷道頂板錨固范圍內(nèi)得幾個薄巖層鎖緊成一個較厚得巖層（組合梁）。在上覆巖層載荷得作用下，其最大彎曲應(yīng)變與應(yīng)力都大大減小，撓度亦減小，且組合梁越厚，梁內(nèi)得最大應(yīng)力、應(yīng) 變與梁得撓度也就越小。擠壓加固拱作用組合拱原理認(rèn)為：在拱形巷道圍巖得破裂區(qū)中，安裝預(yù)應(yīng)力錨桿時，在桿體兩端將形成圓 錐形分布得壓應(yīng)力，如果沿巷道周邊布置得錨桿間距足夠小，各個錨桿得壓應(yīng)力錐體相互交錯，這樣使巷道周圍得巖層形成一種連續(xù)得組合帶（拱）。（4）圍巖松動圈支護理論松動圈理論由三部分組成：1、圍巖松動圈支護。開挖后，圍巖應(yīng)力超過圍巖強度后在圍巖中產(chǎn)生新得裂縫分布，稱為松動圈。松動圈主要屬性為厚度，可通過

33、超聲測試儀探測。2、圍巖松動圈分類方法。根據(jù)松動圈厚度，將圍巖分為6類。3、圍巖松動圈錨噴支護技術(shù)。分三種類型進行設(shè)計：a、小松動圈。Lp150cm。采用組合拱/梁理論。通常采準(zhǔn)巷道用錨網(wǎng)支護，開拓巷道用錨噴支護。第八章地下工程施工監(jiān)控量測1、地下工程施工監(jiān)控量測得主要內(nèi)容1）、工程地質(zhì)與支護狀況得觀察2）、地表沉降量測3）、洞周收斂位移量測4）、拱頂下沉量測5）、圍巖內(nèi)部位移量測6）、鋼支撐應(yīng)力量測7）、噴層應(yīng)力量測8）、二襯應(yīng)力量測第九章地下工程災(zāi)害與防護1、建設(shè)期常見地下工程地質(zhì)災(zāi)害類型一、地下工程突水突泥災(zāi)害二、巖溶隧道突水突泥災(zāi)害防護O三、塌方四、軟巖大變形五、巖爆六、高地溫七、瓦斯

34、八、城市地鐵開挖導(dǎo)致得沉降與環(huán)境問題計算題二、深埋與淺埋地下結(jié)構(gòu)得判定1、公路隧道設(shè)計規(guī)范隧道埋深不同，確定圍巖壓力得計算方法不同，應(yīng)以隧道頂部覆蓋層能否形成“自然拱”為原則。深埋、淺埋隧道得分界值，按等效荷載高度值劃分：Hp=(22、5)hq式中：Hp 深淺埋隧道分界深度；hq荷載等效高度，按下式計算：hq=q/淇中：q按深埋隧道計算得豎向均布壓力kN/m2；L圍巖容重(kN/m2)。在礦山法施工得條件下 卜III級圍巖取：Hp=2hqIV-VI 級圍巖?。篐p=2、5hq由此，當(dāng)隧道覆蓋層厚度 HHp時為深埋,HHp時為淺埋2、鐵路隧道設(shè)計規(guī)范鐵路隧道覆蓋厚度小于下表所列數(shù)值時為淺埋隧道圍

35、巖類別mIVV單線隧道5-710-1418-25雙線隧道8-1015-2030-35當(dāng)有不利于山體穩(wěn)定得地質(zhì)條件時 ，淺埋隧道覆蓋厚度值應(yīng)適當(dāng)加大。三、深埋地下結(jié)構(gòu)圍巖壓力得確定1、我國公/鐵路隧道推薦方法一工程類比法1)鐵路雙線隧道圍巖壓力按松散壓力考慮：其豎向均布壓力 q按下式計算：q = 丫 仁 丫 X0、45 2s-1 X 3 (kN/m 2)式中：丫-ffl巖容重，(kN/m3)；h一圍巖壓力計算高度(m);S一圍巖級別，如屬II級,則S= 2;3= 1+i(B-5)一寬度影響系數(shù)；B一隧道寬度，(m);i 以B=5m為基準(zhǔn)，B每增減1m時得圍 巖壓力增減率；當(dāng)B5m,取i=0、1。

36、鐵路雙線隧道圍巖得水平均布壓力e得確定，按下表中得經(jīng)驗公式計算圍巖級別I、IIIIIIVVVI水平均布壓力00、 15q（0、150、3）q（0、30、5）q（0、51、0）q其中：q一圍巖豎向均布壓力。適用條件：高跨比小于1、7;深埋隧道；不產(chǎn)生顯著偏壓力及膨脹力得一般隧道；采用鉆爆法施工得隧道。2）鐵路單線隧道圍巖壓力按松散壓力考慮:豎向圍巖壓力q為:q= 丫書 丫X 0、41 M、79s水平均布壓力 e為:圍巖級別I、IIIIIIVVVI水平均布壓力00、 15q（0、150、3）q（0、30、5）q（0、51、0）q其中：q一圍巖豎向均布壓力。上述公式就是根據(jù)全國鐵路隧道1046個隧道

37、塌方樣本統(tǒng)計得出得經(jīng)驗公式，其中S規(guī)范確定得圍巖分級。3）公路隧道設(shè)計規(guī)范規(guī)定 :IIV級圍巖中得深埋隧道，圍巖壓力為主要形變壓力，其值按釋放荷載計算；釋放荷載由 有限元數(shù)值計算得到；WV1級圍巖中深埋隧道得圍巖壓力視為松動荷載，其垂直、水平均布壓力計算方法同鐵路雙線隧道規(guī)范。2-普氏理論一一（理論估算法）普氏認(rèn)為，所有得巖體都不同程度地被節(jié)理、 裂隙所切割，因此可視為散粒體，但其結(jié)構(gòu)面 上仍存在著不同程度得粘結(jié)力。這種粘結(jié)力體現(xiàn)為摩擦力，以似摩擦系數(shù)f表示,又稱為“堅固性系數(shù)天然拱得拱軸線為二次拋物線形，其尺寸（即它得高度與跨度）與巖體得f值有關(guān)：式中：h*自然拱得高度；b*自然拱得半跨度；f普氏系數(shù)，在實際應(yīng)用中，可采用經(jīng)驗 計算公式求得f值:?？紤]兩類情況：(a)(b)1）在堅硬巖體中，側(cè)壁較穩(wěn)定，自然拱得跨度即為坑道跨度（圖a）:2）在松散與破碎巖體中，側(cè)壁受到擾動而產(chǎn)生滑移，自然拱得跨度也相應(yīng)加大（圖b）;根據(jù) 散體主動極限平衡理論，在有襯砌時洞室側(cè)壁圍巖塌落最多只能發(fā)展到與豎直方向成（45-/2）角度得斜面：作用在支護結(jié)構(gòu)上得圍巖壓力就就是自然拱內(nèi)松散巖體得重力I I 1