隧道及地下工程習(xí)題解答

1、1、 土體加固的方法、各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)、設(shè)備占用場(chǎng)地大小、需要電壓的大?。?） 換置墊層法 將基礎(chǔ)底面以下一定深度的軟弱土層挖去，換填強(qiáng)度較大、性能穩(wěn)定、無(wú)腐蝕性的工業(yè)廢渣材料，并分層密實(shí)。優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單，就地取材，費(fèi)用低，適合不均勻地基的淺層處理；缺點(diǎn)：施工土方量大，棄土多。（2） 排水固結(jié)法 建筑修建以前，在地基設(shè)置排水體，并加載預(yù)壓，使土體提前排水，提前固結(jié)。優(yōu)點(diǎn)：適用于解決飽和黏性土地基的沉降和穩(wěn)定問(wèn)題；缺點(diǎn)：不同預(yù)壓方法使用范圍有限。（3） 密實(shí)法 利用各種機(jī)械功能，在短時(shí)間使土體孔隙比減小，密實(shí)度增加，從而增加地基強(qiáng)度，減少沉降。優(yōu)點(diǎn)：加固時(shí)減小快；缺點(diǎn)：不同加固方法適用性受限，噪

2、音較大。（4） 灌漿法 利用外部力（機(jī)械壓力/電力）將水泥漿或化學(xué)溶液壓入需加固的土體中，將土體顆粒膠結(jié)起來(lái)，從而改善土體物理力學(xué)性質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)：壓密效果好，可以調(diào)整地基不均勻沉降；缺點(diǎn)：加固質(zhì)量不易保證，電滲法易引起排水沉降。（5） 水泥土攪拌樁法 通過(guò)深層攪拌或噴粉機(jī)械，將軟弱土和水泥漿等固化劑強(qiáng)制攪拌混合，形成有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性的水泥攪拌土。適用于飽和軟粘土地基。優(yōu)點(diǎn)：工期短，無(wú)公害，施工過(guò)程中無(wú)振動(dòng)，無(wú)噪音，不排污，對(duì)鄰近建筑物無(wú)不良影響；缺點(diǎn)：土方量大，棄土多，施工機(jī)械及配套設(shè)施場(chǎng)地占用大，組裝時(shí)間長(zhǎng)，施工前準(zhǔn)備工作復(fù)雜。（6） 高壓噴射注漿法 以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合

3、，形成連續(xù)搭接的水泥加固體。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、黃土、人工填土和碎石土等地基。優(yōu)點(diǎn)：施工占地少、振動(dòng)小、噪音較低；缺點(diǎn)：容易污染環(huán)境，成本較高，對(duì)于特殊的不能使噴出漿液凝固的土質(zhì)不宜采用。（7） SMW工法 與水泥土攪拌樁法相同，在水泥土攪拌樁成樁后插入型鋼。優(yōu)點(diǎn)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)兼具防水性能與一定的強(qiáng)度。缺點(diǎn)：型鋼難以回收，浪費(fèi)材料。高壓噴射注漿法與水泥土攪拌樁法使用的機(jī)械電壓相同，均為380伏特工業(yè)電壓。2、各種樁基的施工工藝灌注樁（1） 鉆（沖）孔灌注樁 開(kāi)挖導(dǎo)向溝鉆頭回旋鉆進(jìn)/沖擊破碎成孔（同時(shí)泥漿護(hù)壁）測(cè)孔深放置鋼筋籠清孔導(dǎo)管法水下澆筑混凝土成樁（2） 人工挖孔灌注

4、樁 人力挖土成孔設(shè)置孔壁襯砌清理孔底澆筑混凝土成樁（3） 沉管灌注樁 震動(dòng)/錘擊沉入鋼管灌注混凝土、震動(dòng)錘擊、拔出鋼管成樁（4） 高壓旋噴樁（單管/二重/三重） 開(kāi)挖導(dǎo)向溝帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至預(yù)定深度水/空氣與漿液由加壓設(shè)備形成高壓射流噴出射流沖切、破壞、擾動(dòng)土體，鉆頭上升漿液土體拌合凝固形成圓柱狀固結(jié)體（旋噴樁）（5） 三軸攪拌樁 開(kāi)挖導(dǎo)向溝，鉆機(jī)及配套設(shè)備的安裝與就位鉆機(jī)鉆進(jìn)至預(yù)定深度鉆頭邊拔出邊注漿鉆進(jìn)與拔出循環(huán)插入型鋼（SMW工法）預(yù)制樁 預(yù)制樁的制作、起吊、運(yùn)輸及堆放沉樁（錘擊沉樁、靜力壓樁、振動(dòng)沉樁）3、 各種土體的特性軟粘土（淤泥及淤泥質(zhì)土）：含水量高，孔隙率大；滲透性低；壓縮

5、性高；抗剪強(qiáng)度低；有較顯著的觸變性和蠕變性。砂土：孔隙率大，含水量低，滲透性高；壓縮性低；有一定抗剪強(qiáng)度填土：素填土：密實(shí)性和均勻度不一雜填土：不均勻，浸水易濕陷，工程性質(zhì)隨時(shí)間變化，內(nèi)含有機(jī)物、水化物和腐殖質(zhì)沖填土：強(qiáng)度低，含水量大，壓縮性高4、盾構(gòu)掘進(jìn)的出土量計(jì)算每環(huán)理論出土量=/環(huán)；盾構(gòu)推進(jìn)出土量控制在98%100%之間，即37.12/環(huán)37.88/環(huán)。5、根據(jù)盾構(gòu)埋深計(jì)算土壓力盾構(gòu)施工使用的土壓力即為刀盤平衡土壓所需要的靜壓力。盾構(gòu)隧道土壓力的計(jì)算分淺埋隧道和深埋隧道兩類，以施工坍方平均高度的22.5倍分界。對(duì)于深埋隧道，計(jì)算理論有普氏理論和太沙基理論，普氏理論認(rèn)為在有一定粘結(jié)力的松散

6、介質(zhì)中開(kāi)挖隧道后，上方會(huì)形成拋物線狀的自然拱，作用在隧道頂?shù)膲毫礊樽匀还胺秶鷥?nèi)破碎土體的重量；太沙基理論認(rèn)為隧道開(kāi)挖后，上方將形成坍落，巖體變形下沉，據(jù)此計(jì)算豎向壓力。我國(guó)規(guī)范給出深埋隧道的計(jì)算公式：對(duì)于淺埋隧道，正面土壓力可按計(jì)算，對(duì)于粘土，在盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，由于刀盤壓力的過(guò)大和過(guò)小，會(huì)產(chǎn)生被動(dòng)或主動(dòng)土壓力，主動(dòng)土壓力按計(jì)算，被動(dòng)土壓力按計(jì)算；當(dāng)側(cè)向土壓力按均布考慮時(shí)，可取，其中e為水平側(cè)向均布?jí)毫?，為上覆土容重，H為隧道坑頂至地面的距離，為隧道高度，為內(nèi)摩擦角。對(duì)于本工程，取0.7，土體平均重度為17.7KN/，隧道埋深17.7米，正面土壓力P=0.145Mpa。此處，地下水產(chǎn)生的水壓力

7、通過(guò)直接將地下水計(jì)入平均重度得以體現(xiàn)。6、掌握盾構(gòu)反力架系統(tǒng)中所能承受推力的設(shè)計(jì)方法反力架在盾構(gòu)出洞時(shí)提供前進(jìn)的反力，本工程采用土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)，機(jī)頭刀盤前進(jìn)時(shí)要提供相當(dāng)于土壓力的靜壓力，此時(shí)反力架受力即為土壓力及盾殼所受摩擦力之和。本工程盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)生的推力為35000KN。負(fù)環(huán)為10環(huán)，在負(fù)6環(huán)處，裝有鋼弧形環(huán)，在負(fù)10環(huán)到負(fù)6環(huán)之間，負(fù)環(huán)不封閉，負(fù)6環(huán)上部使用4根鋼支撐。盾構(gòu)機(jī)在這個(gè)位置上刀尖剛剛?cè)胪?，壓力沒(méi)有達(dá)到最大。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)超過(guò)負(fù)環(huán)，正式進(jìn)洞時(shí)，機(jī)頭刀盤靜壓力逐漸達(dá)到最大，此時(shí)上部管片收受到的均布力通過(guò)鋼弧形環(huán)傳遞給4根鋼支撐，再由每根鋼支撐成一定角度地傳給反力架。反力架系統(tǒng)在這一部

8、分的承載力由四根鋼支撐的承載力控制，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使鋼支撐的承載力大于每根鋼支撐受到的推力。反力架的下橫梁分擔(dān)下部范圍內(nèi)管片的后推力，由4根短柱支撐，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使支撐的承載力大于每根支撐受到的推力。其余左右各范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)塊及鄰接塊的后推力直接作用在門架立柱上，門架立柱受力主要由底部、中部鋼支撐和中板傳遞，考慮底部、中部鋼支撐受力相同，利用力的平衡，可以計(jì)算出中部、底部鋼支撐的受力以及傳遞給中板的力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使中部、底部鋼的承載力大于受到的力。反力架立柱本身的承載力很容易滿足，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于使各部分支撐的承載力滿足使用要求。7、盾構(gòu)施工各工序的施工順序及施工工期（1）調(diào)查 工期60d 建筑物狀況調(diào)查60

9、d 管線狀況調(diào)查60d 障礙物調(diào)查60d（2）盾構(gòu)進(jìn)出洞加固 工期269d 長(zhǎng)陽(yáng)路站西端頭井加固20d 大連路站東端頭井加固20d 提籃橋站東端頭井加固20d 大連路站西端頭井加固20d（3）上海船舶通信導(dǎo)航修理廠拔樁施工 工期97d 試拔樁區(qū)域圍擋施工7d 試拔木樁，樁孔注漿回填10d 試拔樁區(qū)域圍擋拆除，做臨時(shí)道路10d 交通組織，拔樁區(qū)域圍擋施工10d 道路開(kāi)挖，暴露管線，探明木樁15d 拔除木樁，樁孔注漿回填10d 土體加固10d 恢復(fù)管線和道路結(jié)構(gòu)15d 機(jī)械設(shè)備退場(chǎng)，圍擋拆除，恢復(fù)原貌10d（4）長(zhǎng)陽(yáng)路站大連路站區(qū)間盾構(gòu)推進(jìn) 工期228d 下行線盾構(gòu)推進(jìn)196d 施工準(zhǔn)備 工期37

10、d 場(chǎng)地準(zhǔn)備7d 機(jī)械準(zhǔn)備7d 技術(shù)準(zhǔn)備7d 測(cè)量準(zhǔn)備7d 施工準(zhǔn)備7d 盾構(gòu)機(jī)下井、組裝、調(diào)試30d 盾構(gòu)出洞 工期8d 洞門開(kāi)鑿7d 負(fù)環(huán)拼裝5d 盾構(gòu)出洞1d 100環(huán)試推進(jìn) 工期30d 加固區(qū)推進(jìn)3d 100環(huán)試推進(jìn)27d 正常推進(jìn) 工期120d 繼續(xù)推進(jìn)，每天78環(huán)120d 盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞 工期8d 洞門開(kāi)鑿7d 接受架布置2d 盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞1d 上行線盾構(gòu)推進(jìn) 工期228d 施工準(zhǔn)備 工期63d 機(jī)械準(zhǔn)備7d 技術(shù)準(zhǔn)備7d 測(cè)量準(zhǔn)備7d 施工準(zhǔn)備7d 盾構(gòu)機(jī)下井、組裝、調(diào)試30d盾構(gòu)出洞 工期9d 洞門開(kāi)鑿8d 負(fù)環(huán)拼裝2d 盾構(gòu)出洞1d100環(huán)試推進(jìn) 工期30d 加固區(qū)推進(jìn)3d 100

11、環(huán)試推進(jìn)27d正常推進(jìn) 工期120d 繼續(xù)推進(jìn)，每天78環(huán)120d 盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞 工期8d 洞門開(kāi)鑿7d 接受架布置2d 盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞1d（5）提籃橋站大連路站區(qū)間盾構(gòu)推進(jìn) 工期136d 上行線盾構(gòu)推進(jìn)116d 施工準(zhǔn)備 工期37d 場(chǎng)地準(zhǔn)備7d 機(jī)械準(zhǔn)備7d 技術(shù)準(zhǔn)備7d 測(cè)量準(zhǔn)備7d 施工準(zhǔn)備7d 盾構(gòu)機(jī)下井、組裝、調(diào)試30d 盾構(gòu)出洞 工期10d 洞門開(kāi)鑿7d 負(fù)環(huán)拼裝2d 盾構(gòu)出洞1d 100環(huán)試推進(jìn) 工期20d 加固區(qū)推進(jìn)3d 100環(huán)試推進(jìn)，日均6環(huán)17d 正常推進(jìn) 工期55d 繼續(xù)推進(jìn)419環(huán)，日均 8環(huán)55d 盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞 工期8d 洞門開(kāi)鑿7d 接受架布置2d 盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞1d 下行線盾構(gòu)推進(jìn) 工期136d 施工準(zhǔn)備 工期63d 場(chǎng)地準(zhǔn)備7d 機(jī)械準(zhǔn)備7d 技術(shù)準(zhǔn)備7d 測(cè)量準(zhǔn)備7d 施工準(zhǔn)備7d 盾構(gòu)機(jī)下井、組裝、調(diào)試30d盾構(gòu)出洞 工期7d 洞門開(kāi)鑿7d 負(fù)環(huán)拼裝2d 盾構(gòu)出洞1d100環(huán)試推進(jìn) 工期20d 加固區(qū)推進(jìn)3d 100環(huán)試推進(jìn)，日均6環(huán)17d正常推進(jìn) 工期55