地下建筑工程

地下建筑工程概述：地下建筑工程的分类按是否过水：过水地下建筑物如引水隧洞、导流隧洞、泄洪隧洞等；不过水地下建筑如交通隧洞、地下发电厂房等。地下建筑物施工的特点地下建筑物施工不受气象条件影响；对地面的工作和活动很少干扰；对环境保护有利地下建筑物施工中气温一般温和而稳定，抗外界的噪音或震动的能力强；隐蔽性、防护性强；场地狭小，施工工序多，组织不好则彼此干扰大；地质和水文地质条件复杂，围岩安全稳定性要求严格；地下通风、采光、除尘等施工条件差。地下建筑工程施工程序平洞施工工作面一般来说平洞开挖至少有进出口两个工作面。如工期紧迫，可考虑开挖施工支洞或竖井等增加工作面。工作面数目可按下式估算。[T]——平洞施工的限定工期，月；隙异L毁—虚—绒平洞全长山；升m皱堆N交—柏—划工作面数；灯据V粪—帅—窃平洞施工综合色进度指标聪，触m奴/葵月；醋缺—瞧—钳施工支洞（或刮竖井）的最大祥长度（或高度竖）场，倾m鬼纯—厚—贸施工支洞（或怪竖井）的综合博进度指标窝，脂m盛/枯月。期平洞施工的程碑序侧开挖和衬砌是议平洞施工的两栽个主要施工过皱程。在同一横杨断面上，应该若遵循先开挖后处衬砌的顺序。犹一般来说，平肉洞施工程序的辣选择主要取决芹于苍①骗地质条件的好先坏连；童②孝断面尺寸大小杜；驼③兔平洞轴线长短携；灿④林设备能揭力茶⑤让其他目全断面开朗挖活执如图往全断面开挖是螺将平洞整个断厕面一次开挖成购洞。全断面控探制高度俘为鬼8秤～促10喂m日，由多钻臂液两压凿岩机和全晶断面隧洞掘进疫机的工作高度沸(番直径择)揪决定。睛适用条件：围箩岩坚固稳定，铜；有大型开挖低衬砌设备，设骂备能力与断面呆大小相适应；序平洞轴线不过激长。窝优点：洞内工瞧作面较大；施识工组织比较容咽易安排；有利迟于提高施工速汁度。小断面分部开灌挖供拴如图清分部开挖法是厅指将全部工作关面分为几部分爆，在时间、空疾间上分别开挖睛，最后完成整拾个断面的进尺砌开挖。扑适用条件：岩怀质较差、洞径滋过大的平洞开受挖，隧洞高度院大混于沙8智m栽、断面积大宣于够130m转2穿较常用。疤施工过程：南①以正台阶法（自弟上而下）通常码顶部第一层最胞小高度不小穿于锡3固m职，超前掘进的朴距引离煮2.怨0很～姨3.5歉m菊。可用台阶钻烛上罚部炮孔无须搭永设脚手架。搏晓忧援②芦反台阶法（自闻下而上）工作脑面较宽敞，排以水条件好，施播工布置较方便护，可利用爆破稻料堆钻上部台旺阶钻孔，无须赛搭设或少搭设唯作业平台，应洲注意的主要问以题是防止上部没台阶崩落的石呈渣堵塞下部已勺掘进的坑道。陵适用于岩质较麻坚硬，完整的耕地层中开挖隧劣洞，松软破碎耽的岩层不用或众慎用。导洞扩大法汪导洞扩大法是株在隧洞断面中前先开挖一个导诞洞，然后再在凝导洞的基础上烈扩大至全断面嚷的爆破开挖方咳法。导洞断面龟较小，一复般键10m欢2机左右，灵活性逃比断面分部开叠挖好，蜜它具有分部开诱挖的特点外，游还可通过导洞联的开挖，进一外步探明地质情运况，利用导洞丽解决排水问题渠，导洞挖通后膜，还可改善洞运内通风条件。净导洞法的分类宋：按导洞和扩遮大部分的开挖线次序，分为专报进法和并进法郊。阁①崭专进法：导洞冠贯通后再扩大沈。焦②敏并进法：导洞勾掘进一定距离怕，一般饲为照1续0躺～帅15与m希，进行扩大部混分的开挖。究按照导洞位置没不同，有上导墨洞、下导洞、犬中导洞、双侧惭导洞、上下导鹊洞。话上导洞开挖：僵又称拱顶掘进俱，如紧水滩水穿电站右岸导流秀隧洞的开挖，塞程序如图，导欧洞断面尺盟寸策4×2.4橡m延。适用于地质卷条件不好、但悲地下水不严重照、机械化程度口不高的情况。支汇渣优点是：先开冈挖顶部，安全法处理较容易解返决，顶部开挖芬规格易于控制死，下部扩大施描工方便物荷载缺点是：上部浇出渣、施工排召水不便。麻下导洞开挖：愤又称拱下掘进浓，程序如图，耀适用于地质条永件好、洞线较直长、断面不大福、机械化程度捷不高的场合。仗优点是：洞内役施工设施可以为一次铺设，出让渣道路不必翻矿修，排水方面绍缺点是：顶部睛扩大时，施工达困难，自重爆颠落，岩石块度学不易控制。堪中导洞开挖：搜程序如图，适多用于岩石坚硬每，不需临时支辞撑，洞径大萍于喂5秤m庄，且具有柱架放式钻机的场合祸。蠢优点是：利用扇柱架式钻机，叙可以一次钻完杏四周辐射孔眼命，扩大钻孔可脂以和出渣平行沈作业。孤缺点是：导洞躬和扩大并进时驻，导洞部分出锻渣不很方面。帖双导洞：双导粘洞开挖有双侧花导洞和上下导资洞。前者适用汇于岩层松软破节碎，地下水较讲严重，断面较充大，需要边开傲挖边衬砌的情外况。后者适用吴于断面很大，腰缺少大型开挖在设备，地下水衬严重的情况，趟其上导洞用来划扩大，下导洞坏用来出渣和排吉水，上下导洞喷用斜洞或直井增连通。各程序桂如图。潮大断面洞室的巧施工程序巡xx闷省煎x顿x青水电站乌的地下厂房断顽面积洪达今1100m跳2疾多，跨度蛋达纹21.6渠m骂。大断面洞室堵开挖原则一般堡考虑变高洞为劳低洞，变大跨堡度为小跨度的其原则，采取先税拱部后底部，封先外缘后核心找，由上而下，醒上下结合，留惊岩墙岩柱，跳桃格开挖，跳格切衬砌支护等方陶式施工。其施思工方法有下列为：铺先拱后墙分层桑施工：程序如任图，适用于围谁岩稳定性比较岸好和有条件采写用大型机械的恼情况。施工时部先开挖顶拱，断挖好拱座，待糕顶拱支护后，亭再开挖中下部幻，衬砌边墙和稠底板。乞先墙后拱预留他核心岩柱：程姓序如图适用于贼围岩稳定性比姐较差情况。施咳工时先利用导伐洞开挖两侧边弦墙，依靠中部针岩柱支撑顶拱箱；衬砌完边墙贩后开挖、衬砌骨顶拱，中部岩沃体最后挖除。虹肋拱肋墙法施仗工：程序如图樱，适用于围岩症稳定性差，以熊上两种方法都牛不能解决施工卡过程中的围岩吩稳定。施工时尾先开挖上下侧余壁导洞，沿导膜洞跳仓开挖并村衬砌顶拱称肋疑墙；然后利用北上部侧壁导洞乔，跳格开挖并肝衬砌顶拱，称激为肋拱；最后写再开挖除肋拱聪肋墙间岩体。呈竖井和斜井的奸施工程序船斜井指倾扩角盼6刺°旺～据48甲°呆的斜洞。竖井仔一般水工建筑扬物的竖井均有终水平通道相连梢，先开挖这些毫通道，为竖井躲施工创造条件禾。竖井施工有查自上而下全断枯面和导井法。投全断面法：适忠用于采用普通捉钻爆法开挖和梁断面较大的场只合，施工程序贸较简单，如图狮导井法：导井锁法施工是在竖圆井中部先开挖筋导井，断面一榜般评为五4眯～趋5m新2橡，然后扩大开哀挖。扩大开挖虹的石渣经导井隙落入井底，由抓井底水平通道肿运出洞外。开庆挖分为导井开圈挖和扩大开挖未。狠导井开挖可自狮上而下和自下码而上开挖，前奇者，常采用普帖通钻爆法和大坏钻机钻设如图鹅，后者常用吊眨罐法见图。嫩扩大开挖可以凝自上而下逐层路下挖，也可自叠下而上采用留叫渣作业。前者伪，自竖井周边部至导井口，应射留有坡度，以禁便出渣，但要简控制渣面高于剥导井井口，见荒图。后者多用京于围岩稳定性挨较好的小断面墓竖井，见图。蹲钻孔爆破法开成挖钻孔爆破设计赴钻爆设计主要勇任务是漏：倡1杯.略确定开挖断面仅的炮孔布置（渴深度、位置、到方向）鼓。沸2催.书确定炮孔装药翠量、装要结构思及堵孔方式票。壮3焰.沾确定炮孔起爆骤方法和起爆顺熟序。街炮孔类型及布册置疤开挖断面上的涝炮孔按作用可卵分成：掏槽孔陶、崩落孔、周向边孔。堆①掩掏槽孔主要作汇用是增加爆破贤的临空面，一彼般布置在开挖物断面的中部，布常见的布置有雷楔形掏槽、锥重形掏槽、垂直桨掏槽等，见下滤表。胡掏槽孔布置：懒比其他孔略朝深客1饱5始～仍20c靠m分，装药量应比滩崩落孔伍多盯2朵0零％左右。还可娃在掏槽孔中心恶布才置忠2宫～奸4仇个直茂径灾7揭5带～灌100m铃m独不装药的空心榴孔，深度同正锡规的掏槽孔。笼②艇崩落孔的主要看作用是爆落岩敲体，大致均匀剖地分布在掏槽巴孔外围。通常漆与开挖断面垂浮直，孔底应落罢在同一平面上萝。盛周边孔主要作虹用是控制开挖拖轮廓，布置在澡开挖断面的四福周。夸二．单位耗药斥量与装药量狠1傲．每排炮进尺香装填炸药量计感算Q=qLSμ温q棒为单位耗药阀量槐kg/m充3缝L钱为实际钻孔深交度皆，蝶m傻S毙为开挖断面面虏积跟，纹m燥2征μ射为炮孔利用率赛。指爆破后实撒际深度与实际居钻孔深度比前2些．炮孔装药量泛掏槽孔炸药量理：兵q析cut码=(1.1哗5脸～蜻1.25)Q告/N纷砌掠q却cut伟为掏槽孔平均压每孔装药量清，脉Kg凳/行孔场拾谊模Q短为每排炮孔进走尺的炸药量访院弊甜N驰为开挖断面上汉总钻孔数芳周边孔炸药量轮：谦q扫p畏=(0.写5蓄～含0.9)aW析L道p百q伏乱偷q返p逮为周边孔平均鼓每孔装药量谣，端Kg吓/堂孔昆间别或a偷为周边孔孔距列，功m理鹅嘴庸W婶为周边孔最小扁抵抗线臣，歼m碎皆丧L违p刑为周边孔的孔诊深概，河m挖带吼忘q狭为单位耗药量美，找kg/m莫3译崩落孔装药量她：毁扛鲁铁为崩落孔炸药膀用量值，营kg巧/冈孔潮竖铺梨为掏槽孔数，按血扬杂为周边孔数今晃劈解为底板孔数繁石握够为底板孔装药芒量迈，免kg晌/惩孔衬砌施工犯平洞衬砌的顺堵序和分缝分块毒平洞衬砌的顺垒序牵纵向常分段进攻行浇筑，分段别长度一般范围晕为虹4绒～链18母m贫，视平洞断面虏大小、围岩约旷束特性和施工记浇筑能力而定劝。分段浇筑顺谎序有：故①付跳仓浇社筑萌②旗分段流水浇暂筑瞧③渠分段留空档浇演筑。见图分横断面的分缝风位置在结构转错折点设施工缝帽或内力较小部界位设施工缝，隶见图。运横断面分块一絮般分为底拱、图边拱和顶拱，蝶浇筑顺序正常附情况是先顶拱冷，后边拱和顶嘱拱，其中边拱悄和顶拱也可连齐续浇筑。地质斧条件较差时，杨顺序可先浇筑洒顶拱，后边拱境和底拱。有时啄也有先浇好边少拱和合顶拱，源最后浇底拱。喷锚支护驴喷锚支护是喷艳混凝土支护、况锚杆支护、喷盘混凝土锚杆支灯护、喷混凝土蝴锚杆钢筋网支倍护和喷混凝土扣锚杆钢拱架支闯护等支护型式踏的统称。适用胁于不同地层、货不同断面大小键、不同用途的车地下洞室。扰喷锚支护是可俱在洞室开挖后魂，紧随开挖面补适时喷上一层识混凝土阶（蚊3同～慢5c土m丝），必要时加移设锚杆以稳定阶岩体，作临时昆支撑，以后再停加喷混凝土至架设计厚度。喷币锚支护可用作围临时支护也可程用作永久性支在护结构。裳一．喷锚支护挖原理兵喷锚支护的原杀理是把岩体视湿为粘性、弹性携、塑性等物理共性质的连续介稍质，同时利用蔑岩体中开挖洞队室后产生变形览的时间效应的然动态特性，适态时支护，支护笑结构与围岩紧汇密粘结成整体贸，以期能对围垄岩变形起抑制瞎作用，又可与另围岩同步受力摔变形来加固和笛保护岩体，发仪挥围岩的自乘容能力，增加围律岩地稳定性。窝1飘．基本概念：桥适时支护就是努指支护的时机扰合适。过早了碎，支护结构要虎承担围岩向洞宽室临空面变形睬而产生的变形腥压力，不经济宾；过迟了，围届岩因过度松弛疤而使其强度大内幅下降，甚至卫导致洞室破坏肢，不安全。龙喷锚支护与现系浇混凝土衬砌足地区别：理论窑上现浇混凝土透衬砌认为洞室典的衬砌完全承秒担洞壁松塌岩片体。且认为围舍岩地松塌是不医可避免。经济猜上现浇混凝土惹衬砌刚性较大幅、混凝土厚，势经济效果劣于滥喷锚支护。施钳工上，现浇混物凝土衬砌工程县量大，施工速岔度较喷锚支护锐慢。二．锚杆支护资锚杆布置和锚柄杆参数选择可证根据围岩特性朗和洞室跨度，饱通过试验确定捧。虽锚杆的布置有身局部锚杆和系指统锚杆。蜓局部锚杆：主辱要用来加固围格岩，防止掉块坦。锚杆参数按燕悬吊理论计算德，认为不稳定畏岩体的重量应伙全部由锚杆承秩担。即：求n械—钟—酒锚杆根数；攀d全—焰—狭锚杆的计算直弦径梢，渐cm毅R境g槽—钱—学锚杆的设计抗伤拉强度遣，驱N队/cm栏2吼；握γ旨—术—衬危岩容绳重珠kg仿/拥m以3南；烟V指—金—裂危岩的体积致，瞒m艺3杀g头丢—苍—肝重力加速亩度剩m撞/督s慰2摘锚杆总饿长互L掠：躲L=L唐1辨+L群2毯+L叨3叶L症1塔为锚杆锚入稳敏定岩体的深度俩L疯1砍≥逃花抗τ攀为砂浆与锚杆绪的粘结强仔度案N过/cm晋2击L肺2量为锚杆穿过危邻岩的长度。住L苹3顾为锚杆外露长威，一般亿取令5辈～庄15c乒m熟。喷混凝土施工烦喷混凝土是将干水泥、砂、石勿等集料，按一闷定配合比拌和勿后，装入喷射摇机中，用压缩弄空气将混合料富压送喷头处，去与水混合后高测速喷到作业面情上，快速凝固随成薄层支护结截构。轨喷混凝土的作他用：喷混凝土夏与围岩表面有烛一定的粘结力资；埋傍裙搞炼能充填围岩的蜘缝隙，提高围绕岩的自身强度枣；裕降彩修骑能封闭围岩防世止分化，缓和谅应力集中。绸喷混凝土的施娃工：干喷、湿挠喷艇干喷时将水泥岸、砂、石和速乎凝剂加微量水兽干拌后用压缩新空气输送到喷礼嘴处，再与适司量水混合，喷盟射到岩石表面践。便于调节加副水量，控制水并灰比，但喷射惜时粉尘较大。辟湿喷时将集料滨和水拌均以后受送到喷嘴处，尘再添加液体速装凝剂，并用压荡缩空气补给能臣量进行喷射。伞改善了干喷法剪粉尘较大的缺撒点。创3顺．喷混凝土有笛关的施工参数策控①扁风压：指正常赵作业喷射机工碧作室内的风压裤。其估算公式催如下生：麦P延1徐=0.01L绒P除2丛=1+0.0成13L禁伞灵已嘴顿披乡P扫1缓为加料前空载扶压悉力市10篇5建Pa低滥丑痒丢端幼杯P贺2子为加料后工作章压爱力好10战5谢Pa声布门拥沃覆铺赛僵L苦为输料管水平划长度碧，著m雅擦②爹水压：喷头处感的水压必须大遇于该处风压橡（酷1.呈0城～蠢1.木5酷）璃×光10浙5艘Pa附蔽③界喷射距离和喷气射方向：喷射蜻距进离额1.0跟m末左右对于提高嫁喷射质量、减打少集料回