地下建筑工程设计与施工

名词解释地下建筑工程组成：洞室开挖工程、洞室支护工程、洞室建筑及防排水工程、专业设备安装工程、洞口设施及配套工程地下建筑区别于地面建筑的主要特征在于条件和环境的差异洞室开挖方法：1、全断面开挖法2、台阶开挖法（正台阶开挖法、反台阶开挖法）3、导洞开挖法4、分部开挖法单位炸药消耗量：爆破每立方米岩石所需的炸药量一般q值（单位岩体炸药消耗量kg/m3）与隧道开挖面积、自由面数量、装药密度、药卷直径成反比，与岩石硬度值和炮孔深度成正比开挖机械化作业设备配套指开挖各工序所用的机械设备，特别是主要工序的施工机械在规格和生产能力上咬基本相适应，形成机械化作业线，使之能充分发挥每一工序施共机械的生产能力，从而提高掘进机械化水平和综合的技术经济效果6*19钢丝绳：18根钢丝分成6股拧在一根麻绳上喷射混凝土又称喷砼，是将砂石料、水泥和速凝剂、水等材料，借助喷射机告诉喷敷在岩面上，形成混凝土喷层，用以支护围岩。干喷法：将水泥、砂、石在干燥状态下拌合均匀，用压缩空气送至喷嘴并与压力水混合后进行喷灌的方法优点：机械结构较简单，机械清洗和故障处理容易缺点：粉尘污染及回弹大，水灰比控制比较难湿喷法：将骨料、水泥和水按设计比拌合均匀用湿式喷射机压送到喷头处，再在喷头上添加速凝剂后喷出（先加水拌合后喷射）优点：作业半径大，粉尘少，回弹率低，混凝土质量好，消除静电作用对人体危害缺点：大量湿喷机械昂贵新奥法NATM概念：充分利用围岩自承能力和开挖面得空间约束作用，采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控、量测来指导地下工程设计和施工模板：为了完成混凝土工程而设置的一个临时性结构物壁后回填工艺：混凝土衬砌浇注完毕后，为了使臣妾受力均匀合理，阻止底层变形和地层压力的增加，提高衬砌抗震能力，需要将岩壁与衬砌间的超挖部分用块石回填密实，该工艺成为壁后回填工艺壁后压浆：指向衬砌背部压注水泥砂浆，从而使衬砌与围岩结合密实，阻止地层变形和地层压力的增加，改善结构受力条件管蓬桩法施工：在随动轮廓外边缘，向隧洞欲穿过的土层或软弱围岩钻进一定孔距，一定深度的钻孔，同时将套管留在孔内并灌浆固结，在土层或软弱围岩内行程一排理论上相互平行的管棚盾构法：或称掩护筒法，在地表以下土层中暗挖隧道的一种施工技术格栅拱：多根螺纹钢或圆钢线长按隧道断面形状焊接的一种钢筋拱架工料分析：就是计算各项工程需要的各工种劳动力数量和各种主要材料，机械台班的需用辆冒顶：是顶板失控而自行冒落得现象片帮：指矿顶作业面巷道侧壁在矿山压力作用下变形、破坏而脱落的现象间隙效应：又称沟槽效应，当炸药柱与炮孔壁间有间隙时，可能发生爆轰中断，或由爆轰转变为燃烧的现象仰拱：隧道口施工为保证整体强度在设计时通常要求在隧道顶部衬砌一定厚度的混凝土Class2简答从科学属性上看，地下建筑工程设计与施工的研究范围大体上有以下几个方面：1、地下空间资源的合理开发与综合利用2、各类地下建筑的规划设计3、地下工程施工工艺4、地下洞室支护技术5、岩石地下建筑结构与地下环境特殊性有关的一些技术问题隧道开挖施工方案二者区别各有什么优缺点：1、一次成巷方案2、多次成巷方案（二者区别：一次成巷指在一条隧道中要求开挖，永久支护，安装铺设等项目工程一次完成，使开挖和支护同时进行，即平行作用，而多次成巷指在一条隧道中开挖、支护（包括衬砌）安装等依次完成，即为单行，顺序作业）一次成巷优点：1成巷速度快2综合工效高3作业安全缺点：如果组织不好会造成一定紊乱，工种之间会发生干扰，甚至可能出现安全事故多次成巷优点：1作业单一2工作条件好3工效高4便于推广高效率设备5提高机械化水平缺点：成巷速度慢，经济上不够合理掘进机各部分结构名称：切削装置、行走推进装置、岩碴装载运输装置、驱动装置、动力供给装置、方向控制装置、除尘装置、锚杆支护安装装置斜井箕斗与矿车比较：斜井箕斗提升与矿车提升比较，箕斗提升具有优越性，箕斗提升不必每次摘挂钩，卸载节省时间，安全性好，矿车的装满系数随斜井倾角的增大而减小，而箕斗的装满系数不受倾角影响。但箕斗提升要求在井口有卸载装置，卸载于碴石漏斗或溜槽，转由矿车运走施工支洞布置目的作用：为了加快施工进度，缩短工期，或为了解决通风或供电的困难支洞布置应考虑因素：1、尽可能使各工作面承担工作量基本相等，否则不能有效的缩短工期，工作量大得工作面将拖延工期2、自主的交通运输干线通向支洞口的运输线路工程量较小，否则，对缩短工期、降低成本不利3、保证良好通风，出碴距离不长，平支洞间距一般在2km内，输精和斜井施工支护高差控制在100m左右4、支洞线最短，动线地质条件较好，洞口岩体稳定，明挖量较小。5、支洞口有弃碴场地和临建布置条件6、洞口不受洪水之灾简易模喷法与干喷法相比，施工中注意：1、因不存在回弹问题，可适当减少速凝剂的掺量，延长喷射混凝土的初凝时间，使喷射连续进行2、适当增加混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性，是喷射混凝土均匀、密实，提高其强度。3、因喷射距离短，可适当降低风压快速锚固剂包括快硬水泥卷锚固剂和树脂锚固剂新奥法施工要点：1、采用控制爆破2、采用系统锚喷支护3、采用可缩性支护结构4、辅助施工法5、二次衬砌新奥法现场量测目的：1、掌握围岩变形发展情况和支护受力情况，选择合理的支护时机和判断支护时机效果2、检验已施作支护的工况，按照支护变形及应力状况，调整支护设计3、检验和评价隧道的最终稳定性作为安全使用的依据，同时积累资料，为以后随动设计和施工提供依据新奥法位移量测内容：1、净空相对位移量测，即量测如拱顶下沉、边墙挤入、底部隆起等，统称收敛，用收敛计或测杆量测，以及时掌握隧洞断面尺寸的变化情况2、围岩内部位移量测，用位移计或伸长计量测，用以了解围岩的松弛程度及影响范围新奥法的基本原理：1、根据岩体具有的弹塑性物理性质，研究洞室围岩的应力-应变状态，并将其变形发展控制在允许的变形压力范围内2、充分利用围岩的自身承载能力3、补强支护时，宜采用锚杆、钢筋网以至钢拱架等加固，而不宜大幅度加厚喷层4、设置固定的观测系统光面爆破、锚喷支护、现场量测模板作用：1、承受新浇筑混凝土产生的荷载和施工过程中的其他荷载2、使浇注的混凝土准确成型符合设计要求移动式模板：（优点：拆装简便利用率高，有利于提高衬砌施工机械化程度缺点：只在断面固定、长度较长的工程中使用时才较经济合理）拆装式模板：（优点：制作容易成本低，应用灵活，安装技术要求不高缺点：拆装费工费时，多占净空）模板设计要点：1、结构形式的选择和模板方案的确定2、确定材料，模板构造及截面尺寸3、内力计算及主要截面验算4、节点构造设计及主要节点验算混凝土浇注的技术要求：1、混凝土必须有次序和均衡的分层浇筑，以便于混凝土捣实和不使模板受力不平衡而发生位移变形2、必须保证浇注的连续性3、混凝土浇注时不应发生离析现象，使混凝土获得较好的匀质性和密实性——内实外光格栅拱优缺点：相比钢筋混凝土衬砌，格栅拱与模喷联合支护具有无需安装模架、支护速度快、柔性好的优点及表面光滑度不及衬砌层，只适用于初期支护的缺点施工组织设计的编制内容：1、文字说明（工程概况，自然地理经济施工条件和工程地质水文地质条件，施工准备工作安排，施工方案和施工方法，施工进度计划，施工场地布置，施工安全、质量、技术和节约等组织技术措施，技术经济指标的计算）2、图表（附图：交通位置图，地形地质图上绘制的工程布置图，工程穿过岩层的地质预计剖面图，各类洞室竖井斜井的平面图、断面图及断面布置图，炮孔布置图、装药结构图、炮孔掏槽图和爆破参数图表，施工场地布置图附表：不同类型工程工作量合计表，掘进循环图表和施工进度计划安排表或图，施工设备、工具、仪表需用量计划表，主要材料需用量计划表，劳动力需用计划表，主要技术经济指标汇总表）网络图形式的施工进度进化有以下优点：1施工过程间的关系明确，一目了然2指出了完成整个工程的主要矛盾和关键环节，从而有利于对计划的有效控制选择施工方案和施工方法的原则是：快速、优质、安全、经济、均衡生产的要求填空地下建筑应当包括岩石地下建筑、土体地下建筑确定设计与施工方案的技术方法：类比法、方案法、最优化方法凿岩机：凿岩台车、气腿凿岩机洞室通风方法：自然通风、压气通风压气通风包括三种方式压刀式、抽出式、混合式通风全新面掘进机按结构特征大体分三类：护盾式、支撑式、支撑护盾式新奥发三大支柱：光面爆破，锚喷支护，现场量测竖井五种施工方案：单行作业、平行作业、短段掘砌、一次成井、反井刷大竖井施工方法一般为钻爆法钻爆发包括三项主要作业：开挖、永久支护、安装斜井倾角小于10度时可视为水平洞室开挖；倾角大于45度时同于竖井开挖方法；斜井开挖是介于平动和竖井之间的一种开挖方法综合治水措施：避、防、泄、堵、截、排模板形式（从拼装方式）：移动式模板，拆装式模板施工缝分为：预留施工缝