對地下結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)的介紹

1、-.優(yōu)選-對地下構(gòu)造施工技術(shù)的介紹 摘要隨著中國的城市化開展，城市人口急劇膨脹所帶來的生存空間擁擠、交通阻塞、環(huán)境惡化等問題已凸顯，如果聽任城市無限制地蔓延擴，將會 嚴重危害中國土地資源。地下空間的開展正式緩解這一危害的重要途徑，而盾構(gòu)、頂管、沉井、爆破、TBM等是地下構(gòu)造施工的重要技術(shù)。本文對這幾種方法作詳細的介紹。 關(guān)鍵詞地下構(gòu)造的開展、地下構(gòu)造施工技術(shù)、盾構(gòu)、頂管、沉井、爆破、TBMWith the introduction of the construction technology of underground structuresCHEN Hui civil class 2, 1.

2、 Hefei in anhui province, anhui jianzhu university;Pick to with the development of Chinas urbanization, the urban population sharp expansion of living space, traffic congestion, environmental degradation and other issues have been highlighted, if allow city spread of unlimited expansion, will cause

3、serious damage to Chinas land resources.The development of underground space formally to relieve the impacts of this important way, and shield TBM, pipe jacking, open caisson, demolition, etc is an important technology of the underground structure construction.In this paper, the several methods for

4、detail.key words the development of the underground structures, underground structure construction technique, shield, pipe jacking, opencaisson, demolition, TBM地下構(gòu)造的開展概況人類從利用天然洞穴，到人工構(gòu)筑地下洞室，從觀察、體驗和推理中，逐步對地下構(gòu)造的工作特性有所了解。由洞室承受上部的巖柱重量開展為普氏或泰沙基理論進而用有限元等方法計算洞室圍巖的穩(wěn)定和應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。從實際工程上來講，建成了廣布全球的鐵路隧道，實藏了各類水電站洞室和地

5、下廠房。鐵路隧道的斷面比較定型，水電站洞室和地下廠房通常選擇在較堅硬的巖體之中，設(shè)計和施工相比照較成熟。鐵路隧道常遇到的問題是當(dāng)穿越軟弱巖層或地層擴帶時如何加固或改進地層的問題，水電站洞室和地下廠房通常涉及的是對斷層和薄間壁區(qū)域的處理或加固的問題這方面鐵道和水電的同行已有大量的經(jīng)歷這也是國外地下構(gòu)造先驅(qū)者們所作的珍貴奉獻。城市地下空間建筑類型和規(guī)模是多種多樣的，加上不同的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，以及有各種限制要求的環(huán)境條件，選擇什么樣的地下構(gòu)造和如何實施這些構(gòu)造就需要研究它們之間的相互關(guān) 系選擇相應(yīng)的設(shè)計和藏工方法，才一、 盾構(gòu)法盾構(gòu)法 (Shield Method)是暗挖法施工中的一種全機械

6、化施工方法，它是將盾構(gòu)機械在地中推進，通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進展土體開挖，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，形成隧道構(gòu)造的一種機械化施工方法。盾構(gòu)施工方法由以下幾個步驟組成：能到達最優(yōu)的經(jīng)濟技術(shù)指標，即平安、經(jīng)濟和快速地建成。為此、地下構(gòu)造 施工技術(shù)對我們對地下空間的開發(fā)是 非常重要的，下面分別介紹幾種常見 的地下構(gòu)造施工技術(shù)。用擠壓混凝土圓形襯砌，必要時可再澆筑一層襯砌，形成防水功能好的圓形雙層襯砌。盾構(gòu)法施工的優(yōu)缺點優(yōu)點1、平安開挖和襯砌，掘進速度快；2、盾構(gòu)的推進、出土、拼裝襯砌等盾構(gòu)法施工概貌第一

7、，在置放盾構(gòu)機的地方打一個垂直井，再用混泥土墻進展加固；第二，將盾構(gòu)機安裝到井底，并裝配相應(yīng)的千斤頂；第三，用千斤頂之力驅(qū)動井底部的盾構(gòu)機往水平方向前進，形成隧 道；第四，將開挖好的隧道邊墻用事先制作好的混泥土襯砌加固，地壓較高時可以采用澆鑄的鋼制襯砌加固 來代替混泥土襯砌。盾構(gòu)法施工中，其隧道一般采用以預(yù)制管片拼裝的圓形襯砌，也可采全過程可實現(xiàn)自動化作業(yè)，施工勞動強度低。3、不影響地面交通與設(shè)施，同時不影響地下管線等設(shè)施；4、穿越河道時不影響航運，施工中不受季節(jié)、風(fēng)雨等氣候條件影響，施工中沒有噪音和擾動；5、在松軟含水地層中修建埋深較大的長隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟方面的優(yōu)越性。盾構(gòu)法施工的點缺

8、點1、斷面尺寸多變的區(qū)段適應(yīng)能力差；2、新型盾構(gòu)購置費昂貴，對施工區(qū)段短的工程不太經(jīng)濟。盾構(gòu)法的歷史和開展盾構(gòu)法用盾構(gòu)法修建隧道已有150 余年的歷史。最早進展研究的是法國工程師M.I.布律爾，他由觀察船蛆在船的木 頭中鉆洞，并從體排出一種粘液加固 洞穴的現(xiàn)象得到啟發(fā)，在1818 年開場研究盾構(gòu)法施工，并于1825 年在英國倫敦泰晤士河下，用一個矩形盾 構(gòu)建造世界上第一條水底隧道(寬11.4 米、高 6.8 米)。在修建過程中遇到很大的困難，兩次被河水淹沒，直 至 1835 年，使用了改進后的盾構(gòu)， 才于 1843 年完工。其后P.W.巴洛于1865 年在泰晤士河底,用一個直徑2.2米的圓形盾

9、構(gòu)建造隧道。1847 年在英國倫敦地下鐵道城南線施工中，英國人 J.H.格雷特黑德第一次在粘土層和含水砂層中采用氣壓盾構(gòu)法施工，并第一次在襯砌背后壓漿來填補盾尾 和襯砌之間的空隙，創(chuàng)造了比較完整的氣壓盾構(gòu)法施工工藝，為現(xiàn)代化盾構(gòu)法施工奠定了根底，促進了盾構(gòu)法施工的開展。 20 世紀 30 40 年代， 僅美國紐約就采用氣壓盾構(gòu)法成功地建造了 19 條水底的道路隧道、地下鐵道隧道、煤氣管道和給水排水管道等。從 1897 1980 年，在世界圍用盾構(gòu)法修建的水底道路隧道已有 21 條。德、日、法、蘇等國把盾構(gòu)法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工。 1969 年起，在英、日和西歐各國開場開展

10、一種微型盾構(gòu)施工法，盾構(gòu)直徑最小的只有 1 米左右,適用于城市給水排水管道、 煤氣管道、電力和通信電纜等管道的施工。中國于第一個五年方案期間，首先在煤礦，用直徑 2.6 米的手掘式盾構(gòu)進展了疏水巷道的施工。中國自行 設(shè)計、制造的盾構(gòu)， 直徑最大為11.26 米,最小為 3.0 米。正在修建的第二條黃浦江水底道路隧道,水下段和局部 岸邊深埋段也采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu) 的千斤頂總推力為108 兆牛,采用水力機械開挖掘進。在XX 地區(qū)用盾構(gòu)法修建的隧道，除水底道路隧道外， 還有地鐵區(qū)間隧道、通向河海的排水 隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。盾構(gòu)法的優(yōu)越性盾構(gòu)法施工得到廣泛使用，因其具有 明顯的優(yōu)越性：

11、在盾構(gòu)的掩護下進 展開挖和襯砌作業(yè)，有足夠的施工平 安性；地下施工不影響地面交通, 在河底下施工不影響河道通航;施工操作不受氣候條件的影響;產(chǎn)生的振動、噪聲等環(huán)境危害較小;對地面建筑物及地下管線的影響較小。盾構(gòu)法施工準備工作采用盾構(gòu)法施工時，首先要在隧道的 始端和終端開挖基坑或建造豎井，用 作盾構(gòu)及其設(shè)備的拼裝井室和拆 卸井室，特別長的隧道，還應(yīng)設(shè) 置中間檢修工作井室。拼裝和拆 卸用的工作井，其建筑尺寸應(yīng)根據(jù)盾 構(gòu)裝拆的施工要求來確定。拼裝井的 井壁上設(shè)有盾構(gòu)出洞口，井設(shè)有盾構(gòu) 基座和盾構(gòu)推進的后座。井的寬度一 般應(yīng)比盾構(gòu)直徑大1.6 2.0 米，以滿足鉚、焊等操作的要求。當(dāng)采用整體 吊裝的小

12、盾構(gòu)時，那么井寬可酌量減 小。井的長度，除了滿足盾構(gòu)安裝設(shè) 備的要求外，還要考慮盾構(gòu)推進出洞 時，撤除洞門封板和在盾構(gòu)后面設(shè)置 后座，以及垂直運輸所需的空間。中、小型盾構(gòu)的拼裝井長度，還要照顧設(shè) 備車架轉(zhuǎn)換的方便。盾構(gòu)在拼裝井拼 裝就緒，經(jīng)運轉(zhuǎn)調(diào)試后，就可撤除出 洞口封板，盾構(gòu)推出工作井后即開場 隧道掘進施工圖2。盾構(gòu)拆卸井設(shè)有盾構(gòu)進口，井的大小要便于盾構(gòu)的起吊和拆卸。盾構(gòu)法盾構(gòu)法施工工盾構(gòu)法主要有土層開挖、盾構(gòu)推進操縱與糾偏、襯砌拼裝、襯砌背后壓注等。這些工序均應(yīng)及時而迅速地進展，決不能長時間停頓，以免增加地層的擾動和對地面、地下構(gòu)筑物的影響。土層開挖在盾構(gòu)開挖土層的過程中，為了平安并減少對

13、地層的擾 動，一般先將盾構(gòu)前面的切口貫入土體，然后在切口進展土層開挖，開挖方式有：敞開式開挖。適用于地質(zhì)條件較好、掘進時能保持開挖面穩(wěn)定的地層。由頂部開場逐層向下開挖，可按每環(huán)襯砌的寬度分數(shù)次完成。 機械切削式開挖。用裝有全斷面切削大刀盤的機械化盾構(gòu)開挖土層。大刀盤可分為刀架間無封板的和有封板 的兩種，分別在土質(zhì)較好的和較差的條件下使用。在含水不穩(wěn)定的地層 中，可采用泥水加壓盾構(gòu)和土壓平衡式盾構(gòu)進展開挖。擠壓式開挖。使用擠壓式盾構(gòu)的開挖方式，又有全擠壓和局部擠壓之分。前者由于掘進時不出土或局部出土,對地層有較大的擾動,使地表隆起變形， 因此隧道位置應(yīng)盡量避開地下管線和地面建筑物。 此種盾構(gòu)不適

14、用于城市道路和街坊下的施工，僅能用于江河、湖底或郊 外空曠地區(qū)。 用局部擠壓方式施工時, 要根據(jù)地表變形情況,嚴格控制出土 量，務(wù)使地層的擾動和地表的變形減 少到最低限度。網(wǎng)格式開挖。使用 網(wǎng)格式盾構(gòu)開挖時，要掌握網(wǎng)格的開 孔面積。格子過大會喪失支撐作用， 過小會產(chǎn)生對地層的擠壓擾動等不利影響。在飽和含水的軟塑土層中， 這種掘進方式具有出土效率高、勞動強度低、平安性好等優(yōu)點。推進操縱與糾偏推進過程中，主要采取編組調(diào)整千斤頂?shù)耐屏?、調(diào)整開挖面壓力以及控制盾構(gòu)推進的縱 坡等方法，來操縱盾構(gòu)位置和頂進方向。一般按照測量結(jié)果提供的偏離設(shè)計軸線的高程和平面位置值，確定下一次推進時須有假設(shè)干千斤頂開動 及

15、推力的大小，用以糾向。此外，調(diào)整的方法也隨盾構(gòu)開挖方式有所不 同：如敞開式盾構(gòu)，可用超挖或欠挖來調(diào)整；機械切削開挖，可用超挖刀進展局部超挖來糾正；擠壓式開挖， 可用改變進土孔位置和開孔率來調(diào) 整。襯砌拼裝常用液壓傳動的拼裝機進展襯砌管片或砌塊拼裝。拼裝方法根據(jù)構(gòu)造受力要求，可分為通縫拼裝和錯縫拼裝。通縫拼裝是使管片的縱縫環(huán)環(huán)對齊，拼裝較為方便，容易定位 ,襯砌圓環(huán)的施工應(yīng)力較小,但其缺點是環(huán)面不平整的誤差容易 積累。錯縫拼裝是使相鄰襯砌圓環(huán)的縱縫錯開管片長度的1/2 1/3。錯縫拼裝的襯砌整體性好，但當(dāng)環(huán)面不平 整時，容易引起較大的施工應(yīng)力。襯 砌拼裝方法按拼裝順序，又可分為先 環(huán)后縱和先縱后

16、環(huán)兩種。先環(huán)后縱法 是先將管片或砌塊拼成圓環(huán)，然 后用盾構(gòu)千斤頂將襯砌圓環(huán)縱向頂緊。先縱后環(huán)法是將管片逐塊先與上一環(huán)管片拼接好，最后封頂成環(huán)。這種拼裝順序，可輪流縮回和伸出千斤頂活塞桿以防止盾構(gòu)后退，減少開挖面土體的走動。而先環(huán)后縱的拼裝順序,在拼裝時須使千斤頂活塞桿全部縮回,極易產(chǎn)生盾構(gòu)后退，故不宜采用。襯砌背后壓注為了防止地表沉降，必須將盾尾和襯砌之間的空隙及時壓注充填。壓注后還可改善襯砌受力狀態(tài)，并增進襯砌的防水效果。壓注的方法有二次壓注和一次壓注。二次壓注是在盾構(gòu)推進一環(huán)后，立即用風(fēng)動壓注機通過襯砌上的預(yù)留孔，向襯砌背后的空隙壓入豆粒砂，以防止地層坍塌；在繼續(xù)推進數(shù)環(huán)后，再用壓漿泵將水

17、泥類漿體壓入砂間空隙，使之凝固。因壓注豆粒砂不易密實， 壓漿也難充滿砂間空隙，不能防止地表沉降，已趨于淘汰。一次壓注是隨著盾構(gòu)推進，當(dāng)盾尾和襯砌之間出現(xiàn)空隙時，立即通過預(yù)留孔壓注水泥類砂漿，并保持一定的壓力，使之充滿空隙。壓漿時要對稱進展，并盡量防止單點超壓注漿，以減少對襯砌的不均勻施工荷載；一旦壓漿出現(xiàn)故障， 應(yīng)立即暫停盾構(gòu)的推進。盾構(gòu)法施工時，還須配合進展垂直運輸和水平運輸，以及配備通風(fēng)、供電、給水和排水等輔助設(shè)施，以保證工程質(zhì)量和施工進度，同時還須準備平安設(shè)施與相應(yīng)的設(shè)備。二、頂管頂管施工法頂管技術(shù)是一項用于市政施工的非開挖掘進式頂管技術(shù)。優(yōu)點在于不影響周圍環(huán)境或者影響較小，施工場地小，

18、噪音小。而且能夠深入地下作業(yè)，這是開挖埋管無法比較的優(yōu)點。但是頂管技術(shù)也有缺點，施工時間較長，工程造價高等。目前世界上的頂管技術(shù)已經(jīng)開展到了十分成熟的階段，各種各樣的頂管方式方法出現(xiàn)。但是，萬變不離其宗，頂管施工技術(shù)的原理都是一樣的。一般都是垂直地面做工作井，然后用高壓液壓千斤頂，將水泥或者鋼制管道頂入地下，各種技術(shù)的差異就在于運輸管道挖掘出來的泥土，石頭等渣子的方法，有人工的，有水抽式的，先進的還有遙控的?？傊敼苁且豁棽蝗菀资┕ず玫墓こ?，也是一種不太為人知的工程。就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。非開挖工程技術(shù)徹底解決了管道埋設(shè)施工中對城市建筑物的破壞 和道路交

19、通的堵塞等難題，在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護方面凸顯其優(yōu)勢。這對交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復(fù)雜的城市是非常重要的，它將為城市創(chuàng)造一個干凈、舒適和美好的環(huán)境。非開挖技術(shù)是近幾年才開場頻繁使用的一個術(shù)語，它涉及的是利用少開挖，即工作井與接收井要開挖， 以及不開挖，即管道不開挖技術(shù)來進展地下管線的鋪設(shè)或更換，頂管直徑DN8004500。通過工作井把要埋設(shè)的管子頂入土，一個工作井的管子可在地下穿行1500 米以上，并且還能曲線穿行，以繞開一些地下管線或障礙物。它的技術(shù)要點在于糾正管子在地下延伸的偏差。特別適用于大中型管徑的非開挖鋪設(shè)。 具有經(jīng)濟、高效， 保護環(huán)境的綜合功能。這種技術(shù)的優(yōu) 點是

20、：不開挖地面；不拆遷，不破壞 地面建筑物；不影響交通；不破壞環(huán) 境；施工不受氣候和環(huán)境的影響；不 影響管道的段差變形；省時、高效、 平安，綜合造價低。該技術(shù)在我國沿海經(jīng)濟興旺地區(qū)廣泛用于城市地下給排水管道、天燃氣石油管道、通訊電纜等各種管道的非開挖鋪設(shè)。 它能穿越公路、 鐵路、橋梁、高山、河流、海峽和地面任何 建筑物。采用該技術(shù)施工，能節(jié)約一 大筆征地拆遷費用、減少對環(huán)境污染 和道路的堵塞，具有顯著的經(jīng)濟效益 和社會效益。1、開展及工作原理：頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后而 開展起來的一種地下管道施工方法， 它不需要開挖面層，并且能夠穿越公 路、鐵道、河川、地面建筑物、地下 構(gòu)筑物以及各種地下管線等

21、。頂管施 工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進機從工作 井穿過土層一直推到接收井吊起。與 此同時，也就把緊隨工具管或掘進機 后的管道埋設(shè)在兩井之間，以期實現(xiàn) 非開挖敷設(shè)地下管道的施工方法。2、分類目前，在頂管施工中最為流行的有三種平衡理論：氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡理論。頂管施工最突出的特點就是適應(yīng)性問題。針對不同的地質(zhì)情況、施工條件和設(shè)計要求，選用與之適應(yīng)的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機和配套輔助設(shè)備，對于頂管施工來說將是非常關(guān)鍵的.模具頂出系統(tǒng)的一局部，頂管也叫司筒是中空的頂針。三、沉井法在地面下沉預(yù)制井筒的施工方法。在井口位置，預(yù)制好沉井刃腳和一段 井壁，邊掘邊沉

22、 ,再在地面澆筑 ,接長井壁，繼續(xù)下沉。此法開場多用于水利 工程，工藝簡單，通常采用磚井壁， 人工挖掘，自重下沉。沉井深度一般 僅 20m 左右。1839 年法國創(chuàng)造了壓氣沉井法 ,因下沉深度有限，并有損工人安康，到 20 世紀 50 年代漸被淘汰。1894 年德國創(chuàng)造了淹水沉井法。1944 年日本向沉井壁后施放壓縮空氣，減 少井壁與土層的摩擦阻力獲得成功。1952 年匈牙利和瑞士創(chuàng)造了觸變泥漿液體減阻的新方法。中國于1958 年創(chuàng)造了震動沉井法； 1969 年起采用壁后泥漿淹水沉井，建成了30 多個井筒， 最深井達 192.5m。沉井構(gòu)造 由套井、井壁和刃腳三局部組成。 套井(即鎖口) 是靠

23、近地表預(yù)先作好的一段大于沉井外徑 1.5m 左右的井筒，用以保護井口， 安設(shè)導(dǎo)向裝置和貯存減阻材料。沉井 井壁就是井筒的永久井壁，應(yīng)有足夠 的強度，并滿足下沉所需的重量。一 般為鋼筋混凝土構(gòu)造，壁厚1m 左右， 隨沉井下沉不斷在井口澆筑接長。刃 腳位于沉井井壁最下端，多用鋼材制 造，刃尖角通常為30，刃腳高3m， 刃腳外半徑比井壁外半徑大100 300mm，以便下沉后在井壁四周形成 一個環(huán)形空間。施工時沉井利用鋼刃腳插入土層，工作面不斷破土排 渣，依靠井壁自重不斷下沉，當(dāng)沉井 刃腳到達基巖后，即行封底與壁后注 漿固井。沉井法分類按井淹水與否分為不淹水沉井和淹水沉井兩種。 淹水沉井又分壁后泥漿淹

24、水沉井和壁 后施放壓氣淹水沉井。按井壁下沉動 力可分為自重沉井和加載沉井。后者 又分為震動沉井和壓水沉井。不淹水沉井 在沉井排水，工人在井底工作面掘進。除井壁在地面澆筑、隨掘進隨下沉外，其他工序和普通鑿井法 一樣。由于排水造成井外壓力不平衡， 下沉深度受到限制，本法不宜在涌水 大、流砂層厚的表土層采用。淹水沉井 特點是：井淹水，保持井外壓力平衡，可防止涌砂冒泥；壁后灌注 減阻介質(zhì)；掘進與排渣均在水下完成； 一般采用水槍或鉆機破土、壓氣排液 器排渣。該法工藝較簡單，需用設(shè)備 少,機械化程度高 ,工人不下井，作業(yè)條件好，本錢較低，除礫卵石層外，一 般均可采用。但由于量測和糾偏技術(shù) 尚未完全解決，沉

25、井下沉速度和偏斜 程度較難掌握， 往往影響工期。壁后泥漿淹水沉井在整個施工過程中保持井筒淹水水位高于地下水位1 2m。在沉井壁后環(huán)形空間灌注觸變泥 漿，它是以膨潤土為主要原料，加水 和化學(xué)處理劑堿、羧甲基纖維素 混合攪拌而成的一種液態(tài)減阻材料， 其特性是靜止時為不易流動的凝膠狀 態(tài)，攪動時變成易于流動的溶膠狀態(tài)。通過埋設(shè)在井壁的管路，將觸變泥漿灌注在沉井壁后的環(huán)形空間，把井壁和地層隔開，借助泥漿柱壓力，維護土層穩(wěn)定，防止塌陷并可在沉井下沉?xí)r減少沉井外壁的摩擦阻力。用觸變泥漿減阻，經(jīng)濟效益較好；但在恢復(fù)井壁與土層的固著力和保證泥漿護壁的可靠性方面，還有待研究改進。 壁后壓氣淹水沉井在沉井外壁上，

26、按壓縮空氣可能克制的作用面積，預(yù)留氣龕，在氣龕底部設(shè)噴氣小孔與井壁的壓氣管路相連，構(gòu)成施放壓氣的通道。沉井需下沉?xí)r，按施工的要求壓力依次翻開管路閥門，壓氣由噴氣孔噴出 ,沿井壁外圍擴散上升,形成一個空氣帷幕，減少周邊的摩擦阻力，促 使井筒下沉見圖。該法可控制施 放壓氣的時間，有利于控制井筒偏斜。日本用本法施工， 最深沉井達 200.3m， 偏斜僅為 0.1。震動沉井在預(yù)制的薄壁長段井筒上部裝有井帽，在其上安置震動機，帶動井筒震動，加大井筒的下沉力， 并促使井壁四周土壤液化,減少沉井周邊的摩擦阻力 ,加快下沉速度。本法由建橋工程使用的震動管柱法移植而沉井法壓水沉井 加載沉井的另來，自 1958

27、年起，在中國礦區(qū)用該法相繼建成了十多個井筒，優(yōu)點是機械化程度高，成井速度快，本錢低。由于震動機的加載有一定限度，在遇到礫卵石層時，井壁容易斷裂，且地面及井筒周圍受震動影響，適用條件受到限制。一種形式，在沉井刃腳上增設(shè)傘形鋼構(gòu)造底罩 ,把井筒和刃腳隔開，傘上灌水,增加荷載。傘下作為破土排渣的空間，破土使用五組裝在刃腳四周斜面處和傘頂部的固定水槍，泥渣水自傘頂中心的排渣管排出。本法在中國開灤建井工程處首次試用，下沉深度達30.1m。四、爆破利用炸藥在空氣、水、土石介質(zhì) 或物體中爆炸所產(chǎn)生的壓縮、松動、 破壞、拋擲及殺傷作用，到達預(yù)期目 的的一門技術(shù)。 研究的圍包括： 炸藥、火具的性質(zhì)和使用方法，裝

28、藥藥包在各種介質(zhì)中的爆炸作用，裝藥對目 標的接觸爆破和非接觸爆破，各類爆 破作業(yè)的組織與實施。爆破技術(shù)在軍事上主要用于：軍事工程的土石方作業(yè)，克制障礙物，破壞軍事目標，殺傷敵人，銷爆破毀武器裝備和彈藥等。實施爆破作業(yè)時，根據(jù)任務(wù)、時限、目標的具體情況和兵力、器材等條件，可選用部裝藥爆破或外部裝藥爆破。部裝藥爆破是將裝藥裝入或設(shè)置在目標部實施 的爆破。這種爆破方法能充分利用炸藥爆炸的能量，但作業(yè)較復(fù)雜，所需時間長，多用于國防工程施工和戰(zhàn)時時間充裕情況下的土石方爆破作業(yè)， 如開采石料、改造地形、挖掘坑道工事、開挖路基和工事平底坑、構(gòu)筑防坦克壕等；也可用于破壞鞏固目標， 如永備工事、橋墩、混凝土路面

29、、機場跑道等。外部裝藥爆破是將裝藥配置在目標外部實施的爆破。這種爆破方法需要的炸藥較部裝藥爆破多，但作業(yè)簡便、迅速，多用于時間緊迫情 況下的破壞作業(yè)， 如破壞橋梁、 隧道、機場、港口、倉庫和武器裝備等。其 裝藥配置根據(jù)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求和被破壞目標的構(gòu)造確定。爆破還可用于平整河底、加深河床、去除水中障礙物和爆破冰層、流冰、冰壩等。裝藥的形狀有集團裝藥(集中藥包 )、直列裝藥延長藥包和聚能裝藥聚能藥包。裝藥的重量按目標的幾何尺寸、材料強度和配置情況計算確定。起爆裝藥通常采用導(dǎo)火索點火法、電點火法、導(dǎo)爆管點火法以及與上述點火法結(jié)合使用的導(dǎo)爆索傳爆法。實施爆破作業(yè)時必須嚴格遵守有關(guān)平安規(guī)那 么。理論裝藥在

30、空氣中、水中爆炸作用的理論根底是流體動力學(xué)。對于球形、圓柱形和平板狀裝藥，爆炸荷載通常只按一維問題考慮?？諝庵薪佑|爆 破，研究裝藥爆炸后爆轟波作用于緊貼固壁的壓力和沖量?？諝庵蟹墙佑|爆破，研究裝藥對不同距離目標的破壞、殺傷作用。水中爆破，主要研究沖擊波、氣泡和二次壓力波對目標的破壞作用。裝藥在土石中的爆破理論，基于人們對爆破現(xiàn)象和機理的不同認識， 有多種觀點，大體可歸納為三類：持能量平衡理論觀點的人認為， 部裝藥爆炸所產(chǎn)生的能量，主要作用是克制土石介質(zhì)自重和分子間粘聚 力；在平地爆破形成的漏斗坑容積與裝藥量成正比。當(dāng)只有一個自由面， 要求爆破后形成的漏斗坑有一定的直徑和深度時 ( 平地拋擲爆破

31、 )，所需裝藥量與最小抵抗線裝藥中心至自由面的最短距離的三次方成正比， 并與炸藥品種、土石類別、填塞條件等因素有關(guān)。當(dāng)有兩個自由面時露天采石爆破，如最小抵抗線不大， 所需裝藥量與最小抵抗線的二次方 成正比；如最小抵抗線較大，所需裝藥量與最小抵抗線的三次方成正比； 其他影響因素與一個自由面一樣。爆破持流體動力學(xué)理論觀點的人認為，將土石介質(zhì)看作是不可壓縮的理想流體，認為部裝藥爆炸所產(chǎn)生的能量，可在瞬間傳給周圍介質(zhì)使之運 動，故可引用流體動力學(xué)根本理論和運動方程解決爆破參數(shù)的計算問題， 由此推導(dǎo)得出土石方爆破藥量的的 計算公式。持應(yīng)力波和氣體共同作用理論觀點的人認為，部裝藥爆炸所產(chǎn)生的高溫高壓氣體,

32、猛烈沖擊周圍土石,從而在巖體中激起呈同心球狀傳播的應(yīng)力波，產(chǎn)生巨大壓力，當(dāng)壓力超過土石強度時，土石即被破壞。應(yīng)力波屬動態(tài)作用，開場以沖擊波形式出 現(xiàn)，經(jīng)作功后衰減為彈性波。爆炸氣體的膨脹過程近似靜態(tài)作用，主要加強土石質(zhì)點徑向移動，并促使初始裂縫擴展。因此，根據(jù)土石性質(zhì)的差異，采用相應(yīng)的合理的技術(shù)措施，就能有效地滿足不同的爆破要求。20 世紀 80 年代中期以后， 爆破技術(shù)的開展趨勢主要是：進一步研究炸 藥的爆轟機理和介質(zhì)破壞機理，炸藥 對各類構(gòu)造物的爆炸作用,以不斷提高爆破效果 ;根據(jù)工程條件， 研究建立各種數(shù)學(xué)模型，運用電子計算機計算 爆破參數(shù)，逐步實現(xiàn)優(yōu)化方案設(shè)計。 研究實施爆破中提高炸藥能量的有效利用率，最大限度地減弱其危害作用。研究將微電子技術(shù)用于爆破技 術(shù)，滿足適時和延期爆破的要求，以獲取最正確效果。在軍事爆破方面， 針對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的特點，將著重研究野戰(zhàn)條件下實施快速爆破作業(yè)的各種 方法，建立相應(yīng)的爆破器材系列；研究核爆破在工程保障中的應(yīng)用。五、 TBM 法TBMTunnel Boring Machine隧道掘進機，是利用回轉(zhuǎn)刀具開挖，同 時破碎洞圍巖及掘