地下空間工程中的巖土問題

1、Word文檔 地下空間工程中的巖土問題 1、前言 地下空間工程位于地表之下或是部分位于地表之下，這一點打算了地下空間工程的巖土問題將貫穿于地下空間工程及其環(huán)境愛護的全生命周期，包括選址、規(guī)劃、勘察、設計、建筑、使用、維護、改造、加固、拆除和恢復。對于地下空間工程來說，巖土問題具有全過程性、廣泛性和特別性。本文對此進行簡要總結(jié)，便利系統(tǒng)看待。 2、地下空間工程基本概念 地下空間工程系指全部位于或部分深化地下的洞室類建設工程，包括地下房屋與地下構(gòu)筑物、地下交通、地下油氣庫、水下隧道、地下管廊、地下通道、地下井巷和地下軍事工程等。廣義的地下空間工程則是指一切全部位于或部分深化地下的涉及巖土開挖的工程

2、，除包括通常所指人或設備可進出的地下空間工程之外，尚包括地下資源開發(fā)工程等。 對位于地表以下的建筑工程，又通常為地下工程。 3、地下空間工程建筑技術(shù)方案 地下空間工程的建筑方案目前歸類有明挖法、淺埋暗挖法、蓋挖法、鉆爆法、掘進機法、盾構(gòu)法、頂管法、沉埋管段法、沉井法、非開挖技術(shù)方案等。 各類建筑技術(shù)概述如下： 明挖法：從地表向下，進行放坡開挖、先支護后開挖、邊開挖邊支護等方式挖出基坑，然后在基坑底進行地下空間的工程施工，之后回填，形成地下空間工程。 淺埋暗挖法：對埋藏較淺的地下空間工程，不進行明挖基坑，在掌握好地面沉降前提下，在地下進行暗挖，邊暗挖邊支護，最終建成地下空間工程。在淺埋條件下建筑

3、地下工程，為掌握好地表沉降，根據(jù)十八字原則（管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測），在洞內(nèi)采納管棚或超前錨桿、注漿等方式超前治理好圍巖地質(zhì)條件，用格柵（或其它形式鋼結(jié)構(gòu)）和噴錨作為初期支護，運用新奧法原理，采納復合式襯砌（初期支護、防水層和二次襯砌等）進行地下空間開挖。 蓋挖法：先在地面明挖肯定深度，進行地下空間工程的圍護樁、柱和頂蓋施工，之后在頂蓋下進行暗挖并施工下部工程，可以順作，也可以逆作。在交通不能中斷，且需要肯定交通流量的地段建筑地下空間時，一般選用蓋挖法。 鉆爆法：以鉆孔、裝藥、爆破為開挖手段，以圍巖-結(jié)構(gòu)共同作用為支護設計理論，采納復合式襯砌結(jié)構(gòu)，以鉆爆開挖作業(yè)線、裝渣

4、運輸作業(yè)線、初期支護與防排水作業(yè)線、二次模筑村砌作業(yè)線、幫助施工作業(yè)線為特點，進行隧道開挖支護施工。 掘進機法：用掘進機開挖巖石隧洞的一種施工方法。全斷面掘進機簡稱TBM，由主機和后配套系統(tǒng)組成。主機由刀盤、刀頭、主電機、傳動系統(tǒng)、管片安裝設備、超前鉆探設備、操作室、超前支護設備等組成。通常所說盾構(gòu)機嚴格意義上也是掘進機的一種，一般說來，TBM用于硬巖，盾構(gòu)機用于土層和軟巖。 盾構(gòu)法：采納盾構(gòu)機進行土層隧道全斷面開挖支護的一種工法。該法以高度自動化為特征，以固巖一支護共同作用為開挖支護設計理論，適用于土層和軟巖隧道。 頂管法：隧道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等時采納的一種暗挖式施工方

5、法。通過導向軌道，用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管水平壓入土層中，同時挖除并運走管正面的泥土。當?shù)谝还?jié)管全部頂入土層后，接著將其次節(jié)管接在后面連續(xù)頂進，這樣將一節(jié)節(jié)管子頂入，作好接口，建成涵管。頂管法是繼盾構(gòu)施工之后進展起來的地下管道施工方法，按挖土方式的不同分為機械開挖頂進、擠壓頂進、水力機械開挖和人工開挖頂進等。 沉埋管段法：以預制的方法分段形成隧道主體結(jié)構(gòu)，以水下基槽開挖、浮運、沉放、對接、回填及軸助作業(yè)為特征，是隧道施工平安性很高的方法，適用于水流平緩、基底脆弱的水下隧道施工。 沉井法：在地面下沉預制井筒的施工方法。在井口位置，預制好沉井刃腳和一段井壁，邊掘邊沉,再在地面澆筑,接長井

6、壁，連續(xù)下沉。 非開挖技術(shù)：利用巖土鉆掘、定向測控等技術(shù)手段, 在地表不開挖狀況下, 穿越河流、湖泊、重要交通干線、重要建筑物，實現(xiàn)對供水、煤氣、自然氣、污水、電信電纜等公用管線的檢測、鋪設、修復與更換的一種施工技術(shù)。 4、地下空間工程中的巖土問題 巖土問題涉及到地下空間工程的全生命周期。至少包括下列問題： 4.1 地形地貌及地質(zhì)穩(wěn)定性問題：地形測量，工程地質(zhì)測繪，遙感，攝影測量，三維激光掃描；地質(zhì)構(gòu)造，地震效應；不良地質(zhì)及地質(zhì)災難（倒塌、落石、滑坡、泥石流、水土流失、地面沉降、巖溶、黃土濕陷、地裂縫等）；地形地質(zhì)GIS。 4.2環(huán)境調(diào)查：平安距離、地面設施、地下管線、人防、文物、水體等，環(huán)境

7、GIS。 4.3巖土工程勘察問題 鉆探和取樣技術(shù)：智能鉆探，智能鉆頭，地層智能記錄，現(xiàn)場便攜智能巖土測試儀器，巖土分類和鑒別。 原位測試技術(shù)。 取樣試驗技術(shù)。 巖土性質(zhì)測試：基本性質(zhì)，工程性質(zhì)，動力性質(zhì)，化學性質(zhì)，滲透性質(zhì)，可灌性，熱物理性質(zhì)，孔隙氣性質(zhì)、土壤微生物，地溫，地能，地應力，巖土體結(jié)構(gòu)，爆破性，巖土特別性；室內(nèi)試驗、原位測試、工程物探。 巖土工程勘察BIM。 4.4開挖支護和巖土加固問題：放坡、土釘支護、樁錨支護、噴錨支護、內(nèi)支撐支護、超前小導管、管棚、錨桿、注漿、凍結(jié)、土壓平衡、水壓平衡，可挖性，爆破，止水、降水、回灌。特別性巖土的行為掌握，極端天氣防護措施，巖土開挖支護穩(wěn)定和變

8、形、地下水穩(wěn)定、地面塌陷和環(huán)境影響。 巖土工程開挖支護BIM。 4.5地基、路基問題：地基承載力，地基變形，地基處理，樁基礎，淺基礎，抗浮錨桿。 地基基礎BIM。 4.6 施工監(jiān)測、預警和應急（含工程、環(huán)境）：邊坡、圍巖、支護結(jié)構(gòu)、底面、掌子面、地下水及工程周邊環(huán)境的監(jiān)控量測、預警、應急。機器人、工程風險掌握平臺、終端及信息化系統(tǒng)。 4.7 工程監(jiān)護及環(huán)境愛護：巖土變形、巖土穩(wěn)定、地微振、環(huán)境建筑物損傷、地下水環(huán)境影響。健康監(jiān)測及健康管理系統(tǒng)。 5、結(jié)束語 地下空間工程是巖土工程的一個重要領(lǐng)域，集中體現(xiàn)了巖土開挖支護、圍巖穩(wěn)定、地基基礎、環(huán)境影響等多個巖土工程核心難題，地下空間工程涉及到的全部巖土問題應是依其建筑方案不