【正文】 緒論 一．地下建筑施工課程的任務(wù)、特點(diǎn) 1．地下工程是埋于巖土介質(zhì)中的結(jié)構(gòu)物 2．應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，綜合考慮下列因素： ? 地下工程的類型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式； ? 開挖深度、 降水排水條件、施工季節(jié)； ? 周邊環(huán)境、工程經(jīng)驗(yàn)、工程造價(jià)； ? 做到因地制宜、因時(shí)制宜，選用合適的地下工程施工方法與施工技術(shù)，以取得以下效果：安全可靠、質(zhì)量保證、方便施工、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。 3．地下建筑施工專門研究各類地下工程、基礎(chǔ)工程的： ? 施工方法 ? 施工工藝 ? 施工技術(shù) 4．本課程的任務(wù)： 不但要求學(xué)習(xí)、掌握地下建筑施工技術(shù)，而 且要求能夠研究各類地下工程的施工方法、施工工藝與施工技術(shù)，具有獨(dú)立分析和解決地下工程施工問題的能力。 二．地下建筑施工技術(shù)概要 1．一般地下工程： 城市地鐵、越江隧道、引水隧道、地下工廠、地下民用設(shè)施、地下軍用設(shè)施、高層建筑地下室 2．常用地下工程施工方法： ? 明挖法 ? 暗挖法 ? 明暗結(jié)合開挖法 3．明挖法有： 放坡開挖（大開挖）法、重力式水泥土墻法、高壓旋噴法、土釘墻法、深基坑施工法、沉井法。 4．暗挖法有： ? 盾構(gòu)法； ? 頂管法； ? 礦山（暗挖隧道）法 5．明暗結(jié)合開挖法有： ? 逆作法； ? 沉管法； ? 箱涵法 其中逆作法 又分為：全逆作法、半逆作法、蓋挖法 三．學(xué)習(xí)本課程需要注意的幾個(gè)問題： 1．本課程著重討論地下工程： 施工方法、施工工藝和施工技術(shù)；每一種施工方法、施工工藝和施工技術(shù)都有其特點(diǎn)，應(yīng)注意它們各自的適用場(chǎng)合。 2．要求掌握一般地下工程常用的施工方法和施工技術(shù)；了解國(guó)內(nèi)外施工領(lǐng)域的新技術(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)；具有獨(dú)立分析和解決地下工程施工技術(shù)問題的初步能力。 3．地下建筑施工技術(shù)涉及面廣，實(shí)踐性強(qiáng)，技術(shù)發(fā)展迅速，要求堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，要重視生產(chǎn)實(shí)習(xí)、教學(xué)參觀、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)等實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，要有計(jì)劃地到施工現(xiàn)場(chǎng)去參觀，積累實(shí)踐 的感性知識(shí)。 第一章 大開挖基坑工程施工 167。 概述 1．大開挖土方工程：指不采用支撐形式而采用直立或放坡施工方法進(jìn)行開挖的基坑工程，有時(shí)又稱放坡基坑開挖。開挖深度不大：一般小余 10m深。 2．大開挖（放坡開挖）是明挖法中用得最多、最普通的一種方法，它具有的優(yōu)點(diǎn)是： ? 坑內(nèi)無(wú)支撐 ? 方便大型機(jī)械與主體結(jié)構(gòu)施工 ? 施工速度快、成本低 3．邊坡設(shè)計(jì)需要確定兩個(gè)基本參數(shù)：邊坡開挖深度和坡度 邊坡開挖深度稱為坡高 H，坡度用坡角或高寬比表示 4．大開挖基坑的邊坡穩(wěn)定主要是通過(guò)邊坡土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。邊坡的穩(wěn)定性安全 系數(shù)越低，變形越大。 5．大開挖基坑工程的施工內(nèi)容包括： ? 施工組織設(shè)計(jì)； ? 基坑降水和邊坡加固的方法； ? 基坑土方開挖 167。 施工組織設(shè)計(jì) 1． 施工組織設(shè)計(jì)的任務(wù)： 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，提出施工的具體方法和實(shí)施途徑，保證工程按質(zhì)如期完成。 2．施工組織設(shè)計(jì)主要包括如下內(nèi)容： ? 選擇合理的土方開挖方案、施工方法和施工設(shè)備； ? 對(duì)建筑工地進(jìn)行總平面規(guī)劃 3．大開挖基坑施工的土方開挖方案： 主要指邊坡穩(wěn)定計(jì)算、基坑降水方案、土方開挖的行進(jìn)路線和邊坡加固方法。 4．土方開挖的施工方法： 人工開挖 和機(jī)械開挖兩種 5．選擇施工設(shè)備 根據(jù)施工方法，選擇合理的施工機(jī)具，提高挖土的機(jī)械化水平，縮短工期 6．施工平面圖設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括： ? 地上和地下原有建筑物和構(gòu)筑物； ? 地上和地下擬建建筑物和構(gòu)筑物； ? 為施工服務(wù)的臨時(shí)設(shè)施。 167。 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算和邊坡失穩(wěn)防止措施 1．基坑邊坡主要的破壞形式： ? 沿近似圓弧的滑動(dòng)面破壞； ? 沿近乎平面的滑移。 2． 邊坡失穩(wěn)有如下幾種原因可能導(dǎo)致邊坡原來(lái)受力平衡狀態(tài)失去平衡： ? 受荷； ? 土體抗剪強(qiáng)度降低； ? 動(dòng)、靜水壓力的作用。 3．邊坡穩(wěn)定性計(jì)算的目的：確定邊坡的主要系數(shù)、放坡坡度等 4．邊坡失穩(wěn)的防止措施： ? 邊坡修坡； ? 設(shè)置邊坡護(hù)面； ? 邊坡坡腳抗滑加固。 167。 流砂、管涌的防止和基坑降水措施 1．流砂和管涌是基坑土方工程施工需要防止的兩大危害 2．流砂：當(dāng)水力梯度大于臨界值 3．管涌：當(dāng)土層主要由粗細(xì)相差較大的兩類土粒組成時(shí) 4．防止流砂和管涌的措施： ? 設(shè)置防滲帷幕，增大滲徑，減少水力梯度； ? 水下挖土，減少水力梯度； ? 人工降低地下水位。 5．大開挖基坑的降水一般有兩種途徑： ? 明排法 ? 人工降水法 167。 土方開挖施工 1．放坡開挖的方法： ? 人工開挖：勞動(dòng)強(qiáng)度大； ? 小型機(jī)械開挖：施工空 間受限制情況下； ? 大型機(jī)械開挖：工作效率高。 2．機(jī)械挖土： ? 正向鏟挖土機(jī)開挖：正向開行、側(cè)向開行； ? 反向鏟挖土機(jī)開挖：溝端開行、溝側(cè)開行； ? 索鏟挖土機(jī)開挖； ? 合瓣 (抓斗 )挖土機(jī)開挖。 第二章 深基坑工程施工 深基坑工程施工是地下工程施工技術(shù)的重要組成部分 167。 概述 1．深基坑工程：通?；娱_挖深度大于等于 2．深基坑工程作用： ? 給地下結(jié)構(gòu)敞開開挖創(chuàng)造條件； ? 建筑物地下結(jié)構(gòu)的一部分。 3．基坑安全等級(jí)： ? 一級(jí) ? 二級(jí) ? 三級(jí) 167。 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型與選擇 1．支護(hù)結(jié)構(gòu)分類：擋土結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)兩 類 2．支護(hù)結(jié)構(gòu)類型： ? 鋼板樁、鋼管樁、 H型鋼樁加橫擋板、鋼筋混凝土預(yù)制板樁、 ? 鉆孔（挖孔）灌注樁圍護(hù)墻；地下連續(xù)墻；水泥土墻；高壓旋噴樁； ? 鉆孔灌注樁與水泥攪拌樁相結(jié)合；勁性水泥土墻；外拉錨； ? 土釘墻；沉井；沉箱。 3．支撐結(jié)構(gòu)類型： ? 內(nèi)支撐：型鋼撐、鋼管撐、鋼筋混凝土撐、圍檁、立柱等； ? 外支撐：拉錨和土錨 167。 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算 ? 基坑抗整體滑動(dòng)失穩(wěn)驗(yàn)算； ? 基坑抗隆起驗(yàn)算； ? 基坑抗管涌驗(yàn)算； ? 基坑抗承壓水穩(wěn)定驗(yàn)算 167。 鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)施工 1．鋼板樁施工準(zhǔn)備：柱帽、轉(zhuǎn)角樁的制作 2．鋼板樁打入方法： ? 單樁打入法； ? 雙層圍檁法； ? 屏風(fēng)打入法。 3．鋼板樁的拔除： 兩種拔樁方法：振動(dòng)錘拔樁法、重型起重機(jī)與振動(dòng)錘共同拔樁法 4．鋼板樁打入的允許偏差 5．鋼板樁施工常遇問題與對(duì)策 167。 鉆孔灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)施工 ? 施工機(jī)械：干作業(yè)成孔機(jī)械；濕作業(yè)成孔機(jī)械。 ? 干作業(yè)成孔鉆孔灌注樁施工工藝 ? 濕作業(yè)成孔鉆孔灌注樁施工工藝 167。 挖孔樁支護(hù)結(jié)構(gòu)施工 ? 人工挖孔樁 ? 施工安全：重視操作人員的人身安全 167。 水泥土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工 深層攪拌樁水泥土墻施工工序：定位、預(yù)攪下沉、預(yù)備水泥漿、噴漿攪拌提升、重復(fù)上、下攪拌、清 洗、移位至下一根樁。 第三章 沉井施工 167。 概述 通常沉井由刃腳、井壁、內(nèi)隔墻、井內(nèi)縱橫粱等組成的圓筒或矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 1．沉井的應(yīng)用： ? 地下工業(yè)廠房、大型設(shè)備基礎(chǔ)、地下倉(cāng) (油 )庫(kù)、人防掩蔽所、盾構(gòu)拼裝井、 ? 船塢塢首、橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)、取水構(gòu)筑物、污水泵站、礦用豎井、 ? 地下車道與車站、地下建 (構(gòu) )筑物的圍壁、大型深埋基礎(chǔ)等等 2．沉井在施工中具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)： ? 占地面積??； ? 不需要圍護(hù)； ? 挖土量??； ? 對(duì)鄰近建筑物的影響比較??； ? 操作簡(jiǎn)便，無(wú)需特殊的專業(yè)設(shè)備。 167。 沉井的分類與構(gòu)造 1．沉井按制作材 料分類： 混凝土、鋼筋混凝土、鋼、磚、石 2．沉井按平面形狀分類： ? 圓形單孔沉井； ? 方形單孔沉井； ? 矩形單孔沉井； ? 矩形雙孔沉井； ? 橢圓形雙孔沉井； ? 矩形多孔沉井。 3．沉井按豎向剖面形狀分類： ? 圓柱形沉井； ? 階梯形沉井； ? 錐形沉井。 4．沉井的組成： 井壁、刃腳、內(nèi)隔墻、上、下橫梁及框架、井孔、封底 167。 沉井施工 1．沉井施工前的淮備工作 ? 對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行勘察 ? 熟悉工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、施工圖紙等資料 ? 敷設(shè)水電管線、修筑臨時(shí)道路、平整場(chǎng)地，即三通一平 ? 搭建必要的臨時(shí)設(shè)施，集中必要的材料、機(jī)具設(shè)備和勞動(dòng)力 ? 應(yīng)事先編制施工組識(shí)設(shè)計(jì)與施工方案 2．沉井施工的淮備工作 ? 地質(zhì)勘查和制定施工方案； ? 不開挖基坑制作沉井； ? 開挖基坑制作沉井； ? 地基處理后制作沉井； ? 人工筑島制作沉井； ? 測(cè)量控制和沉降觀察。 3．沉井下沉與抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算 4．沉井制作： ? 刃腳支設(shè)； ? 沉井壁制作； ? 單節(jié)式沉井混凝土的澆筑； ? 多節(jié)式沉井混凝土的澆筑； 5．沉井制作與下沉的順序： ? 一次制作，一次下沉； ? 分節(jié)制作，多次下沉； ? 分節(jié)制作，一次下沉。 6．沉井下沉方法： 排水下沉和不排水下沉 7．排水下沉常用的排水方法： ? 明溝直接排水方法； ? 井點(diǎn)系統(tǒng)降水 ； ? 井點(diǎn)與明溝排水相接合的方法。 8．下沉挖土方法： 排水下沉挖土方法和不排水下沉挖土方法 9．沉井的輔助下沉方法： ? 射水下沉法； ? 觸變泥漿護(hù)壁下沉法； ? 抽水下沉法； ? 井外挖土下沉法； ? 壓重下沉法； ? 炮震下沉法。 10．沉井封底： ? 排水封底； ? 不排水封底； ? 導(dǎo)管法灌注沉井水下封底混凝土。 11．沉井施工機(jī)具： ? 雙瓣抓土斗； ? 四瓣抓土斗； ? 空氣吸泥機(jī)； ? 壓縮空氣管。 167。 沉井施工引起土體移動(dòng)的分析與計(jì)算 1．沉井施工引起土體移動(dòng)的因素： ? 由于開挖井內(nèi)土體，開挖面釋放了原有土體的自重應(yīng)力，使井底土體失去三 維平衡條件，引起井底土體移動(dòng)； ? 由于井壁外預(yù)留空隙，引起井周土體移動(dòng)； ? 由于沉井在下沉中經(jīng)常糾偏，擾動(dòng)土體，引起土體移動(dòng)； ? 井底流砂引起土體的移動(dòng)； ? 井底承壓水引起土體的移動(dòng)； ? 制作沉井時(shí)，由于地基承載力不夠，引起土體的移動(dòng)。 2．井底流砂引起土體移動(dòng)的分析 3．井底承壓水引起土體移動(dòng)的分析 第四章 地下連續(xù)墻施工 167。 概述 地下連續(xù)墻：剛度大，既擋土又止水，施工時(shí)噪音低，無(wú)振動(dòng)，無(wú)擠土，可適用于各類地層，也可使用于逆作法施工 167。 地下連續(xù)墻的施工簡(jiǎn)述與工藝流程 地下連續(xù)墻的施工由多種工序組成， 施工內(nèi)容包括：準(zhǔn)備工作和墻體施工 167。 地下連續(xù)墻施工 1．施工準(zhǔn)備 2．導(dǎo)墻施工 3．泥漿護(hù)壁 4．成槽施工 5．鋼筋籠施工 6．導(dǎo)墻的作用： 劃分挖槽位置，控制施工精度，支擋側(cè)向土壓力，容蓄泥漿 7．護(hù)壁泥漿的作用： ? 護(hù)壁； ? 攜渣； ? 冷卻機(jī)具； ? 切土潤(rùn)滑。 8．外加濟(jì)按其功能分為下面四類： 加重型、增粘型、分?jǐn)?shù)型和防漏型 9．成槽施工： ? 槽段長(zhǎng)度確定； ? 成槽順序：順槽法和跳槽法； ? 槽段平面形狀和接頭位置 10．地下連續(xù)墻的接頭形式：施工接頭、結(jié)構(gòu)接頭 11．施工接頭： ? 直接連接構(gòu)成接頭； ? 接頭管接頭 ； ? 接頭箱接頭； ? 隔板式接頭。 12．結(jié)構(gòu)接頭： ? 直接連接接頭； ? 間接接頭：預(yù)埋連接鋼板、預(yù)埋剪力塊和預(yù)埋鋼筋連接器。 167。 地下連續(xù)墻的施工機(jī)具設(shè)備 ? 索式斗體推壓式導(dǎo)板抓斗 ? 中心提拉式導(dǎo)板抓斗 ? 導(dǎo)桿液壓抓斗 167。 地下墻施工常遇問題與處理對(duì)策 167。 地下連續(xù)墻施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 第五章 地下工程逆作法施工 167。 概述 1．逆作法：地下工程施工中，不架設(shè)臨時(shí)支撐；結(jié)構(gòu)本身既作擋墻又作內(nèi)支撐； 施工順序與順作法相反：從上往下依次開挖和澆筑結(jié)構(gòu)主體 2．逆作法分為：全逆作法和半逆作法 3．全逆作法：地 上、地下同時(shí)進(jìn)行立體交叉施工 4．半逆作法：地下結(jié)構(gòu)從上往下施工，地上結(jié)構(gòu)不能與地下結(jié)構(gòu)同時(shí)施工 5．順作法的施工順序：擋墻、支撐、開挖、底板、從下往上澆筑結(jié)構(gòu)主體 6．順作法支撐：型鋼支撐、鋼管支撐、鋼筋混凝土支撐和土錨 7．逆作法支撐：地下結(jié)構(gòu)主體的粱、板作為支撐 8．逆作法的優(yōu)點(diǎn)： ? 由于地下結(jié)構(gòu)本身作為支撐，且具有相當(dāng)大的剛度，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變位減小，提高了工程施工的安全性，能有效控制周圍土體的變形和地表的沉降，減小了對(duì)周邊環(huán)境的影響，有利于保護(hù)鄰近建 (構(gòu) )筑物；逆作法適用于任何不規(guī)則形狀平面或大 平面； ? 由于最先筑好頂板，地下、地上結(jié)構(gòu)可以同時(shí)施工，縮短了工程的施工總工期； ? 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，這樣大幅度削減了支撐和工作平臺(tái)等大型臨時(shí)設(shè)施，減少了施工費(fèi)用。 ? 由于開挖和施工的交錯(cuò)進(jìn)行，逆作結(jié)構(gòu)的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(shí)卸載對(duì)持力層的影響，降低了基坑內(nèi)地基回彈量； 9．逆作法的缺點(diǎn)： ? 需要設(shè)臨時(shí)立柱及