地下空间工程中的岩土问题

1、Word文档 地下空间工程中的岩土问题 1、前言 地下空间工程位于地表之下或是部分位于地表之下，这一点打算了地下空间工程的岩土问题将贯穿于地下空间工程及其环境爱护的全生命周期，包括选址、规划、勘察、设计、建筑、使用、维护、改造、加固、拆除和恢复。对于地下空间工程来说，岩土问题具有全过程性、广泛性和特别性。本文对此进行简要总结，便利系统看待。 2、地下空间工程基本概念 地下空间工程系指全部位于或部分深化地下的洞室类建设工程，包括地下房屋与地下构筑物、地下交通、地下油气库、水下隧道、地下管廊、地下通道、地下井巷和地下军事工程等。广义的地下空间工程则是指一切全部位于或部分深化地下的涉及岩土开挖的工程

2、，除包括通常所指人或设备可进出的地下空间工程之外，尚包括地下资源开发工程等。 对位于地表以下的建筑工程，又通常为地下工程。 3、地下空间工程建筑技术方案 地下空间工程的建筑方案目前归类有明挖法、浅埋暗挖法、盖挖法、钻爆法、掘进机法、盾构法、顶管法、沉埋管段法、沉井法、非开挖技术方案等。 各类建筑技术概述如下： 明挖法：从地表向下，进行放坡开挖、先支护后开挖、边开挖边支护等方式挖出基坑，然后在基坑底进行地下空间的工程施工，之后回填，形成地下空间工程。 浅埋暗挖法：对埋藏较浅的地下空间工程，不进行明挖基坑，在掌握好地面沉降前提下，在地下进行暗挖，边暗挖边支护，最终建成地下空间工程。在浅埋条件下建筑

3、地下工程，为掌握好地表沉降，根据十八字原则（管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测），在洞内采纳管棚或超前锚杆、注浆等方式超前治理好围岩地质条件，用格栅（或其它形式钢结构）和喷锚作为初期支护，运用新奥法原理，采纳复合式衬砌（初期支护、防水层和二次衬砌等）进行地下空间开挖。 盖挖法：先在地面明挖肯定深度，进行地下空间工程的围护桩、柱和顶盖施工，之后在顶盖下进行暗挖并施工下部工程，可以顺作，也可以逆作。在交通不能中断，且需要肯定交通流量的地段建筑地下空间时，一般选用盖挖法。 钻爆法：以钻孔、装药、爆破为开挖手段，以围岩-结构共同作用为支护设计理论，采纳复合式衬砌结构，以钻爆开挖作业线、装渣

4、运输作业线、初期支护与防排水作业线、二次模筑村砌作业线、帮助施工作业线为特点，进行隧道开挖支护施工。 掘进机法：用掘进机开挖岩石隧洞的一种施工方法。全断面掘进机简称TBM，由主机和后配套系统组成。主机由刀盘、刀头、主电机、传动系统、管片安装设备、超前钻探设备、操作室、超前支护设备等组成。通常所说盾构机严格意义上也是掘进机的一种，一般说来，TBM用于硬岩，盾构机用于土层和软岩。 盾构法：采纳盾构机进行土层隧道全断面开挖支护的一种工法。该法以高度自动化为特征，以固岩一支护共同作用为开挖支护设计理论，适用于土层和软岩隧道。 顶管法：隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等时采纳的一种暗挖式施工方

5、法。通过导向轨道，用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管水平压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。当第一节管全部顶入土层后，接着将其次节管接在后面连续顶进，这样将一节节管子顶入，作好接口，建成涵管。顶管法是继盾构施工之后进展起来的地下管道施工方法，按挖土方式的不同分为机械开挖顶进、挤压顶进、水力机械开挖和人工开挖顶进等。 沉埋管段法：以预制的方法分段形成隧道主体结构，以水下基槽开挖、浮运、沉放、对接、回填及轴助作业为特征，是隧道施工平安性很高的方法，适用于水流平缓、基底脆弱的水下隧道施工。 沉井法：在地面下沉预制井筒的施工方法。在井口位置，预制好沉井刃脚和一段井壁，边掘边沉,再在地面浇筑,接长井

6、壁，连续下沉。 非开挖技术：利用岩土钻掘、定向测控等技术手段, 在地表不开挖状况下, 穿越河流、湖泊、重要交通干线、重要建筑物，实现对供水、煤气、自然气、污水、电信电缆等公用管线的检测、铺设、修复与更换的一种施工技术。 4、地下空间工程中的岩土问题 岩土问题涉及到地下空间工程的全生命周期。至少包括下列问题： 4.1 地形地貌及地质稳定性问题：地形测量，工程地质测绘，遥感，摄影测量，三维激光扫描；地质构造，地震效应；不良地质及地质灾难（倒塌、落石、滑坡、泥石流、水土流失、地面沉降、岩溶、黄土湿陷、地裂缝等）；地形地质GIS。 4.2环境调查：平安距离、地面设施、地下管线、人防、文物、水体等，环境

7、GIS。 4.3岩土工程勘察问题 钻探和取样技术：智能钻探，智能钻头，地层智能记录，现场便携智能岩土测试仪器，岩土分类和鉴别。 原位测试技术。 取样试验技术。 岩土性质测试：基本性质，工程性质，动力性质，化学性质，渗透性质，可灌性，热物理性质，孔隙气性质、土壤微生物，地温，地能，地应力，岩土体结构，爆破性，岩土特别性；室内试验、原位测试、工程物探。 岩土工程勘察BIM。 4.4开挖支护和岩土加固问题：放坡、土钉支护、桩锚支护、喷锚支护、内支撑支护、超前小导管、管棚、锚杆、注浆、冻结、土压平衡、水压平衡，可挖性，爆破，止水、降水、回灌。特别性岩土的行为掌握，极端天气防护措施，岩土开挖支护稳定和变

8、形、地下水稳定、地面塌陷和环境影响。 岩土工程开挖支护BIM。 4.5地基、路基问题：地基承载力，地基变形，地基处理，桩基础，浅基础，抗浮锚杆。 地基基础BIM。 4.6 施工监测、预警和应急（含工程、环境）：边坡、围岩、支护结构、底面、掌子面、地下水及工程周边环境的监控量测、预警、应急。机器人、工程风险掌握平台、终端及信息化系统。 4.7 工程监护及环境爱护：岩土变形、岩土稳定、地微振、环境建筑物损伤、地下水环境影响。健康监测及健康管理系统。 5、结束语 地下空间工程是岩土工程的一个重要领域，集中体现了岩土开挖支护、围岩稳定、地基基础、环境影响等多个岩土工程核心难题，地下空间工程涉及到的全部岩土问题应是依其建筑方案不