地下工程習(xí)習(xí)題答案

1、2、地下工程規(guī)劃的原則是什么（P31-32）答：1、基本原則 人們?cè)陂_發(fā)利用地下空間的過程中，所遵循的一些傳統(tǒng)的原則，如：“人在地上，物在地下”，“人的長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)在地上，短時(shí)間活動(dòng)在地下”、“人在地上，車輛在地下”等。 2、適應(yīng)原則 適應(yīng)原則是指城市地下空間開發(fā)利用的功能，亦即轉(zhuǎn)入地下空間的城市功能，應(yīng)當(dāng)與地下空間的環(huán)境特性相適應(yīng)，如與地下空間的熱穩(wěn)定性、環(huán)境易控性、高防護(hù)性等特點(diǎn)相適應(yīng)。 3、協(xié)調(diào)原則 城市地下空間開發(fā)利用功能規(guī)劃的協(xié)調(diào)原則有兩個(gè)方面的含義，首先城市地下空間開發(fā)利用的總體功能，應(yīng)與城市的職能相協(xié)調(diào)，其次，各種地下空間設(shè)施的功能應(yīng)與其所處的城市功能區(qū)及周圍的城市職能相協(xié)調(diào)。3、

2、深埋隧道和淺埋隧道在頂部荷載計(jì)算上有什么不同普氏理論和太沙基理論的基本假定是什么他們有什么異同（P63-71）答：假定：P63-P64 淺埋：P67-P69 深埋：P63-P654、直墻拱隧道和曲墻拱隧道各用于什么地層答：直墻拱適用于巖石堅(jiān)固系數(shù)37的堅(jiān)硬地層，也可用于軟土中小跨度的人防通道。直墻拱通常用于巖石地層垂直圍巖壓力為主要計(jì)算荷載、水平圍巖壓力很小的情況。一般適用于V，IV類圍巖，有時(shí)也可用于III類圍巖。 曲墻拱適用于巖石堅(jiān)固系數(shù)小于等于2，松散破碎，易于坍塌的地層。 通常在III類以下圍巖中，水平壓力較大，地基條件較差，為了抵抗較大的水平壓力可使用曲墻拱。如果巖石比較堅(jiān)

3、硬，又無涌水現(xiàn)象，底板可做成平板并與邊墻分開。5、請(qǐng)你舉出越江隧道修建的方法。答：修建越江隧道的常用工法有盾構(gòu)法(或TBM法)、沉管法、鉆爆法(包括礦山法和新奧法)、明挖圍堰法，其中巖體水底隧道工法有鉆爆法、TBM法，軟土水底隧道通常采用明挖法、盾構(gòu)法或沉管法施工。6、地下工程施工組織設(shè)計(jì)的原則和主要內(nèi)容是什么（P101）答：在施工組織設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：1、 保證重點(diǎn)，統(tǒng)籌安排，信守合同工期；2、 科學(xué)、合理地安排施工程序，盡量多地采用新工藝、新材料、新設(shè)備和新技術(shù)；3、 組織流水施工，合理地使用人力、物力和財(cái)力；4、 恰當(dāng)安排施工項(xiàng)目，增加有效的施工作業(yè)日數(shù)，以保證施工的連續(xù)和均

4、衡；5、 提高施工技術(shù)方案的工業(yè)化、機(jī)械化水平；6、 采用先進(jìn)的施工技術(shù)和施工管理方法；7、 減少施工臨時(shí)設(shè)備的投入，合理布置施工總平面圖，節(jié)約施工用地和費(fèi)用。內(nèi)容：繪制場(chǎng)地施工平面圖，確定分項(xiàng)工程的施工方法、施工流程和工藝標(biāo)準(zhǔn)；制定各級(jí)保證工程質(zhì)量的技術(shù)措施，并加以貫徹執(zhí)行以保證工程質(zhì)量；制定安全施工技術(shù)措施，提出需設(shè)置的安全防火用電措施，確保建筑施工的安全；根據(jù)施工合同編制各分項(xiàng)工程進(jìn)度計(jì)劃，綜合組織施工，控制總進(jìn)度工期。7、 試述地下工程施工平面圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟。（P105）答：設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、 建筑總平面上已建和擬建的地上和地下的一切建筑物、構(gòu)筑物及其他設(shè)施、管線的位置和尺寸；2、 為

5、施工服務(wù)的臨時(shí)性設(shè)施，包括施工用地范圍，道路運(yùn)輸系統(tǒng)，材料倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，預(yù)制品加工系統(tǒng)，行政管理和生活福利設(shè)施系統(tǒng)，水電管網(wǎng)系統(tǒng)，壓縮空氣和通風(fēng)系統(tǒng)，取土和棄土地點(diǎn)，大型機(jī)械設(shè)備位置，安全、防火設(shè)施。3、 永久性和半永久性建筑物的坐標(biāo)位置或測(cè)量放線坐標(biāo)。4、 必要的圖例、比例尺、方向和風(fēng)向標(biāo)記。設(shè)計(jì)步驟：1、 確定運(yùn)輸?shù)缆?、棄土地點(diǎn)、運(yùn)輸方式；2、 確定為施工對(duì)象服務(wù)的大型垂直運(yùn)輸機(jī)械的布置位置；3、 確定攪拌站、倉(cāng)庫(kù)和材料、構(gòu)件堆場(chǎng)的位置；4、 布置場(chǎng)內(nèi)各種臨時(shí)加工廠；5、 布置場(chǎng)內(nèi)臨時(shí)道路并與場(chǎng)外道路接通；6、 布置各種臨時(shí)建筑物；7、 布置水、電、風(fēng)和壓縮空氣的管網(wǎng)；8、 選擇棄土地點(diǎn)；9、

6、 布置工地圍墻和出入口，計(jì)算施工占地面積。8、 試述山嶺隧道的礦山法的優(yōu)缺點(diǎn)，主要的開挖方法，開挖方法選用的主要依據(jù)是什么。（P109）答：優(yōu)點(diǎn)：1、對(duì)于各種地質(zhì)和幾何形狀的適應(yīng)性，尤其是在交叉點(diǎn)、橫通道、渡線和洞室處； 2、多掌子面可同時(shí)操作，設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單，便于工人掌握； 3、較低的造價(jià) 缺點(diǎn)：1、開挖的洞壁不平整，超挖、欠挖量大；超挖會(huì)增加混凝土的投入，因而增投資。 2、施工作業(yè)區(qū)有較大的危險(xiǎn)，工作環(huán)境惡劣； 3、施工對(duì)圍巖的破壞擾動(dòng)范圍及程度較大，一方面增加了工作面的危險(xiǎn)性，另一方面相應(yīng)要加強(qiáng)支護(hù)。 4、施工作業(yè)速度較慢； 5、對(duì)周圍環(huán)境影響大。 6、需要工人較多； 7、只適合土質(zhì)較好

7、的城市地區(qū)和山嶺隧道。 方法：全斷面法，臺(tái)階法，上下導(dǎo)坑法，臺(tái)階分部法，單側(cè)壁導(dǎo)坑法，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。 依據(jù)：隧道的地質(zhì)條件、現(xiàn)有和準(zhǔn)備購(gòu)置的施工機(jī)械設(shè)備、工期、輔助坑道的設(shè)置，同時(shí)考慮開挖方法變換處的連續(xù)作業(yè)和運(yùn)輸暢通。9、 試述新奧法的基本原則是什么，新奧法施工的三大支柱是什么，該原則是如何體現(xiàn)這三大支柱中的（P119）答：基本原則是盡量利用地下工程周圍圍巖的自承載能力，三大支柱是光面爆破、噴錨支護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)。1、 采用鉆爆法開挖時(shí)隧道工程時(shí)，為減少超挖、欠挖，控制對(duì)圍巖的擾動(dòng)，采用光面爆破法，其基本原則是盡量不損壞圍巖，進(jìn)而保證了圍巖的自承載能力。2、 采用噴錨支護(hù)，使錨桿及柔性混凝土層與

8、圍巖緊密接觸，結(jié)合承成一個(gè)整體，改變了原來盈利降低區(qū)內(nèi)圍巖的松散狀態(tài)，使巖體由結(jié)構(gòu)的荷載轉(zhuǎn)化為承擔(dān)荷載的結(jié)構(gòu)，可及時(shí)有效地控制圍巖變形，保證圍巖穩(wěn)定，維護(hù)和調(diào)動(dòng)了圍巖的自承能力。3、 通過現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)，可以系統(tǒng)地控制圍巖和襯砌的變形和應(yīng)力，并反饋到下一階段的施工中，保證了圍巖的承載力及施工的安全和經(jīng)濟(jì)。10、 試述基坑工程的明挖法和逆作法的施工工藝，說明這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：明挖法：P128逆作法：工藝：P135上 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、可使建筑物上部結(jié)構(gòu)的施工和地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工平行立體作業(yè)，節(jié)省工時(shí)。 2、受力良好合理，圍護(hù)結(jié)構(gòu)變型量小，因而對(duì)鄰近建筑的影響亦小。 3、施工可少受風(fēng)雨影響，且土方開

9、挖可較少或基本不占工期。 4、最大限度利用地下空間，擴(kuò)大地下室建筑面積。 5、一層結(jié)構(gòu)平面可作為工作平臺(tái)，不必另外架設(shè)開挖工作平臺(tái)與內(nèi)撐，減少施工費(fèi)用。 6、由于開挖和施工交錯(cuò)進(jìn)行，逆作結(jié)構(gòu)的自身荷載有立柱直接承擔(dān)并傳遞至地基，減少了大開挖時(shí)卸載對(duì)持力層的影響，降低了基坑內(nèi)地基的回彈量。 7、節(jié)約成本 8、節(jié)省工期 9、側(cè)向剛度強(qiáng)，變形小 10、擴(kuò)大地下室建筑面積 11、利于文明施工 缺點(diǎn)：1、支撐收地下室層高限制，無法調(diào)整高度，如遇較大層高的地下室，有時(shí)需另設(shè)臨時(shí)水平支撐或加大維護(hù)墻的斷面和配筋。 2、由于挖土在頂部封閉狀態(tài)下進(jìn)行基坑中尚有一定數(shù)量中間支柱和降水用井點(diǎn)管，使挖土難度增大。 3

10、、施工難度較大 4、結(jié)構(gòu)完成面較差 5、模板等材料周轉(zhuǎn)率低 6、建筑四周的連續(xù)墻水密性較差 7、增加一定的安全隱患。11、盾構(gòu)法的優(yōu)缺點(diǎn)是什么答：優(yōu)點(diǎn)：安全性，高效率，危害小，經(jīng)濟(jì)性，人員少，沉降影響小。1、 除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進(jìn)行，既不影響地面交通，又可減少對(duì)附近居民的噪音和振動(dòng)影響；2、 隧道的施工費(fèi)用不受埋深的很大影響；3、 盾構(gòu)推進(jìn)、出土拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進(jìn)行，易于管理，施工人員較少；4、 穿越江、河、海道時(shí)，不影響航運(yùn)，且施工不受風(fēng)雨等氣候條件的影響；5、 在土質(zhì)差，水位高的地方建設(shè)埋深較大的隧道，盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性；6、 土方量較少。 缺點(diǎn)：重復(fù)利用率低、

11、施工復(fù)雜、適用性受限、工作條件差、地表變形不易控制，設(shè)備及材料造價(jià)高，設(shè)備組裝需要時(shí)間。1、 隧道曲線半徑過小時(shí)，施工較為困難；2、 在陸地建造隧道時(shí)，如隧道埋深太淺，則盾構(gòu)法施工困難很大，而在水下時(shí)，如果覆土太淺，則盾構(gòu)法不夠安全；3、 盾構(gòu)施工中采用全氣壓方法以疏干和穩(wěn)定底層時(shí)，對(duì)勞動(dòng)保護(hù)要求較高，施工條件差，目前已多用局部氣壓代替；4、 盾構(gòu)施工過程中引起的隧道上方一定范圍內(nèi)的地表下沉較難完全防止；5、 盾構(gòu)法施工所用的拼裝襯砌，防水困難。12、沉管法的優(yōu)缺點(diǎn)是什么答：優(yōu)點(diǎn)：1、對(duì)地質(zhì)水文條件適應(yīng)能力強(qiáng)，（施工簡(jiǎn)單，地基荷載較小）； 2、可淺埋，與兩岸道路連接容易，（無需長(zhǎng)引道，線形較好

12、）； 3、防水性能好，（接頭少漏水幾率降低，水力壓接滴水不漏）； 4、施工工期短，（管段預(yù)制與基槽開挖平行，浮運(yùn)沉放較快）； 5、造價(jià)低，（水下挖土與管段制作成本較低，低于盾構(gòu)隧道）； 6、施工條件好，（水下作業(yè)極少）； 7、可做成大斷面多車道結(jié)構(gòu)，（盾構(gòu)隧道一般為兩隧道）。缺點(diǎn)：1、管段混凝土制作工藝要求嚴(yán)格； 2、車道較多時(shí)，要增加沉管隧道高度，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。13、沉井法的優(yōu)缺點(diǎn)是什么沉井法施工中需要預(yù)防的主要問題是什么答：優(yōu)點(diǎn)：沉井埋置深度可以很大，整體性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，有較大的承載面積，能承受較大的垂直荷載和水平荷載；沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時(shí)的

13、擋土墻和擋土圍堰結(jié)構(gòu)物。同時(shí)，沉井施工時(shí)對(duì)鄰近建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎(chǔ)影響小。 缺點(diǎn)：施工期較長(zhǎng)，對(duì)粉、細(xì)沙類土在井內(nèi)抽水易發(fā)生流沙現(xiàn)象，造成沉井傾斜。沉井下沉過程中遇到的孤石、樹干或井底巖層表面傾斜過大，均會(huì)給施工帶來一定困難。 主要問題：難沉問題，突沉問題，沉偏問題，流砂。（P143）14、淺埋暗挖法的施工原則和主要技術(shù)措施是什么（P131-133）答：施工原則：管超前，嚴(yán)注漿，短開挖，強(qiáng)支護(hù)，早封閉，勤量測(cè)。 技術(shù)措施：地層的預(yù)加固和預(yù)處理，隧道開挖和初期支護(hù)，二次襯砌，監(jiān)控量測(cè)。15、試述盾構(gòu)法、頂管法和TBM法在修建隧道時(shí)的異同。答：不同點(diǎn)：1、 應(yīng)用不同，盾構(gòu)法適合在軟土

14、地區(qū)開挖隧道，TBM法適合在巖體中開挖隧道，不需要設(shè)置工作井，頂管法適合在地下管道或隧道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時(shí)采用。2、 掘進(jìn)方式不同，盾構(gòu)法和TBM法均使用掘進(jìn)機(jī)挖掘，而頂管法使用千斤頂在初始位置的基坑頂進(jìn)管道。3、 開挖直徑不同，頂管法主要適于管道施工，故半徑最大僅為45m，一般為1m左右，TBM法用于開挖隧道，半徑較大，在12m左右，盾構(gòu)法由于可使用雙圓甚至三圓盾構(gòu)機(jī)，隧道直徑可達(dá)19m，并能同時(shí)開挖兩條甚至更多隧道。4、 施工方式不同，頂管法將預(yù)制的管道一節(jié)節(jié)頂入，千斤頂一直位于在起始點(diǎn)，頂入管道后進(jìn)行清土和填縫就能繼續(xù)頂管，盾構(gòu)法是將穩(wěn)定開挖面、掘進(jìn)及排土、管片襯

15、砌及壁后注漿等幾大要素集成在盾構(gòu)機(jī)上，盾構(gòu)機(jī)是閉胸式的，整個(gè)施工過程可同時(shí)連貫進(jìn)行，而TBM工法中掘進(jìn)機(jī)是開胸式的，不具備穩(wěn)定掌子面及砌筑、注漿等功能，這些施工過程在掘進(jìn)后陸續(xù)跟進(jìn)，由于TBM應(yīng)用于巖體隧道的施工，各個(gè)施工過程沒有也不需要像盾構(gòu)法那樣連貫。5、 管道結(jié)構(gòu)不同，頂管法的管道是由一段段完整的管段連接構(gòu)成，而盾構(gòu)法和TBM的管道是由若干預(yù)制管片拼裝成一段管，管之間再相互連接而成。相同點(diǎn)：1、 三種方法均屬暗挖法，對(duì)地表的影響較??；2、 三種方法均采用機(jī)械推進(jìn)的方式。3、 三種方法均適用于水下隧道的施工。4、 三種方法的管段均為預(yù)制。16、試述新奧法、礦山法和淺埋暗挖法的異同。答：不同

16、點(diǎn)：1、新奧法、礦山法適用于巖石地層，淺埋暗挖法適用于軟土地層； 2、新奧法采用光面爆破技術(shù)，力求減少超挖，對(duì)圍巖破壞小，礦山法采用普通爆破，對(duì)圍巖損害較大。 3、淺埋暗挖法要求支護(hù)剛度及承載力較大，并提前架設(shè)，靠支護(hù)為圍巖提供承載力，保持穩(wěn)定，對(duì)支護(hù)時(shí)間要求嚴(yán)格，即“隨開挖，隨支護(hù)”，而新奧法采用柔性混凝土層及錨桿作為支護(hù)，力求將巖石、混凝土和錨桿結(jié)成一個(gè)整體，依靠圍巖的自承載力。礦山法在爆破、清孔后架設(shè)支護(hù)（撐），在時(shí)間上及支護(hù)類型上沒有嚴(yán)格要求，但由于工法對(duì)圍巖破壞較大，經(jīng)常需要加強(qiáng)支撐。 4、淺埋暗挖法對(duì)土質(zhì)要求高，對(duì)不良土質(zhì)要求預(yù)先通過注漿等方式改良，而礦山法和新奧法是對(duì)圍巖爆破，無

17、此要求。 5、淺埋暗挖法主要利用土層在開挖過程中的短期自穩(wěn)能力，因此工程施工段多而短，每段工程力求在短時(shí)間內(nèi)完成，新奧法主要利用巖層的自承載力，通過光面爆破、錨噴支護(hù)及量測(cè)就能實(shí)現(xiàn)，礦山法的承載主要靠支撐實(shí)現(xiàn)，速度較慢，兩種方法對(duì)每一段的施工速度沒有嚴(yán)格要求。 相同點(diǎn)：1、 新奧法由礦山法發(fā)展而來，淺埋暗挖法由新奧法發(fā)展而來，三種方法的基本原理都是先使巖體松動(dòng)，然后開挖并架設(shè)支撐。2、 三種方法均能用于城市地下隧道的施工。3、 三種方法均采用鉆爆法開挖。4、 三種方法的襯砌結(jié)構(gòu)類似。5、 三種方法的初期襯砌結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)澆。17、城市地下工程施工經(jīng)常引發(fā)的環(huán)境問題有哪些這些問題具有怎樣的特點(diǎn)答：P

18、1681、 地層變形，地下采空區(qū)周圍土體固結(jié)變形導(dǎo)致，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使地面建筑和地下管線喪失使用功能，而工程降水也會(huì)使土體固結(jié)變形，導(dǎo)致地表沉降，造成危害。2、 地下洞室圍巖變形，由于地下洞室開挖導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)，伴隨產(chǎn)生洞室頂部塌落，邊墻鼓出與滑塌，洞室底部的鼓脹與隆起，圍巖縮頸、巖爆等災(zāi)害。3、 地下水降落漏斗擴(kuò)大，在進(jìn)行地下巖土工程建設(shè)時(shí)，地下水滲入地下空間或其他地下建筑物，會(huì)在成周圍基巖和土層中的地下水位下降，在這些地區(qū)形成沉降漏斗，又是還會(huì)危及供水。另外，長(zhǎng)時(shí)間、大面積、多含水層的基坑降水將使處在平衡狀態(tài)的地下水滲流場(chǎng)發(fā)生變化，導(dǎo)致局部地下水位下降過快，含水層和隔水層發(fā)生新的啞謎作用，產(chǎn)生區(qū)域性降落漏斗和局部地面沉降。4、 地下水污染問題，地下工程灌漿或設(shè)置止水帷幕所使用的混凝土和化學(xué)藥劑，影響了地下水水