《地下工程施工技术》课件

地下工程

施工技术6/5/20231绪论一、本课程的任务和特点二、地下工程应用范围三、地下工程主要施工方法四、地下工程施工技术主要问题注意各种施工方法的适用场合涉及面广，实用性强6/5/20232一、本课程的任务和特点地下工程：埋于岩土介质中的结构物，施工方法由工程地质和施工条件等因素决定，同一地下工程，可采用多种施工方法基础工程：建筑物基础等任务：学习、掌握地下工程施工技术独立分析和解决施工过程中的问题特点：综合性强复杂程度高6/5/20233二、地下工程应用范围城市地下铁道越江隧道引水隧道地下工厂地下民用设施地下军用设施市政工程高层建筑地下室其他类型6/5/20234三、地下工程主要施工方法明挖法暗挖法明暗结合开挖法6/5/20235四、地下工程施工技术无支撑基坑工程大开挖、重力式挡土墙、复合土钉墙深基坑工程施工地下连续墙施工、SMW工法、柱列式钻孔排桩、板桩、桩板式挡土墙、树根桩等逆作法沉井(沉箱)施工盾构法隧道施工顶管法施工沉管法施工箱涵施工(顶进法)矿山法其他施工方法6/5/20236明挖法放坡开挖(大开挖)法重力式挡土墙(水泥土搅拌桩)高压旋喷桩(复合)土钉墙法深基坑施工法地下连续墙施工法板桩(钢板桩、混凝土板桩等)法柱列式钻孔桩排桩施工法SMW工法土层锚杆法桩板(市政工程)沉井(沉箱)法6/5/20237暗挖法盾构法顶管法矿山(暗挖隧道)法冻结法管幕法(管棚法)6/5/20238明暗结合开挖法逆作法全逆作法半逆作法盖挖法先顺作后逆作施工法沉管法箱涵(顶进)法6/5/20239放坡开挖(大开挖)法优点无围护、支撑结构(高渗透性地层必须设置止水结构)挖土方便，出土快捷，内部土建结构施工方便造价较低缺点出土量相对较大，无堆土场地时要回填土，会增加造价适用开挖深度不大(一般不大于10m)无止水结构时要求地下水位较低或采取降水措施要求场地开阔，周围无重要保护建筑物雨季施工或施工周期长时必须设置护坡措施，会增加造价6/5/202310重力式挡土墙(水泥土搅拌桩)优点无支撑挖土方便、内部土建结构施工方便造价较低缺点水泥土搅拌桩强度较低(一般0.8MPa)水泥土搅拌桩施工时对周边环境影响较大，需要梯形搭接施工水泥土搅拌桩水泥用量较大(13～15%)需要较大的施工场地基坑变形较大6/5/202311高压旋喷桩优点可以作为重力式挡土墙、止水结构，也插型钢作围护结构强度较水泥土搅拌桩高(一般1.2～2.0MPa)施工时对周边环境影响较水泥土搅拌桩小遇障碍物处理方便灵活直径较大(单重管0.6～0.8m，二重管0.8～1.2，三重管1.2～1.5m，特殊条件下可达2.5m)缺点造价较水泥土搅拌桩高水泥土搅拌桩水泥用量较大(20%)6/5/202312(复合)土钉墙法优点无支撑施工速度快挖土方便，内部土建结构施工方便相对重力式挡土墙变形较小造价低缺点挖土必须分层软土地区高地下水位时必须设置止水帷幕，会增加造价锚体质量控制较困难，土钉承载力较小6/5/202313深基坑施工法优点适用开挖深度大(一般大于10m)适用于城市内施工采用外拉锚时，基坑内无支撑，方便挖土和内部土建结构施工缺点必须设置一至多道支撑挖土困难、内部结构施工困难造价高施工要求高6/5/202314沉井(沉箱)法优点造价较低结构整体性好，质量易保证缺点大沉井纠偏困难不排水下沉时，出土困难开挖对周围环境影响大，会形成漏斗形地面采用沉箱施工时，可能引起气压病等6/5/202315盾构法优点地面作业少，隐蔽性好，噪音低、震动小自动化程度高，劳动强度低，施工速度快受地面建筑和构筑物影响小不受气候影响造价与埋深无关缺点造价高有一定的地面变形覆土浅时开挖面土体稳定较困难气压盾构易引发气压病小曲线半径会引起转向困难(2005.09.12)6/5/202316顶管法优点比盾构法造价低适用于市政工程对建筑物、地下管线和道路交通影响小缺点内部尺寸较盾构小无中继环时顶进距离较小需要工作井6/5/202317矿山(暗挖隧道)法特点对地层要求高(地质较好、强度较高、地下水位较低)必要时需要进行加固(超前导管、锚杆等)缺点大断面施工难度大6/5/202318逆作法优点一般不设临时支撑，而采用内部土建结构作为支撑一般可采用二墙合一变形小，地面沉降小地上、地下同时施工时工期较短缺点出土较困难，内部土建结构施工要求高临时立柱施工要求高6/5/202319沉管法优点造价低现场施工工期较短对地质条件适应性强，适用水深范围较大施工方便、结构质量易控制断面利用率高缺点需要大面积干坞对河道有影响6/5/202320箱涵(顶进)法优点造价低缺点一般顶进距离不大特点可采用单孔、双孔、三孔及单孔组合成分离式双孔、三孔等不同形式有顶推、对顶、顶拉、牵引等多种施工方式6/5/202321第一章大开挖基坑工程施工大开挖土方工程：不采用支撑形式而采用直立或放坡施工方法进行开挖的基坑工程优缺点(如前述)边坡稳定性安全系数：沿假定滑裂面的抗滑力与滑动力的比值，一般大于1时边坡是稳定的边坡设计两参数：开挖深度(坡高H)和坡度(坡角β或坡高比m)；与土体抗剪强度、地下水位、地面荷载、坑底支承强度和刚度以及施工顺序和施工工期等有关；以上参数同时直接影响边坡的变形6/5/202322续前主要内容边坡稳定性计算放坡开挖的施工组织设计边坡失稳防止措施流砂、管涌的防止降水措施6/5/202323边坡稳定性计算边坡失稳的破坏形式较均质粘性土：近似圆弧的滑动面无粘性土或有明显分界的土层：近似平面的滑移边坡失稳的破坏原因受荷：地震、打桩、车辆行驶和爆破等导致水平侧向压力增加动、静水压力的作用：地下水位上升导致水平侧向水压力和渗流压力增加土体抗剪强度降低：水的作用(风化、淋溶、矿物成分变化；含水量增加、孔隙水压力上升、土体软化)；蠕变；受荷引起的砂土液化边坡稳定性计算(依照土力学理论和施工经验)6/5/202324放坡开挖的施工组织设计任务：根据建筑结构设计要求，结合现场条件，提出施工的具体方法和实施途径内容：环境调查土方开挖方案：主要包括边坡稳定计算、降水、土方开挖的行进路线和边坡加固方法等施工方法：人工开挖和机械开挖，出土方式和出土路线施工设备选择施工平面图设计地上和地下的原有建筑物和构筑物地上和地下的拟建建筑物和构筑物为施工服务的临时设施6/5/202325环境调查环境调查调查内容：建(构)筑物，管线，地表水和地下水，周边道路；调查目的：确定地面荷载，边坡变形要求和安全系数取值等6/5/202326边坡失稳防止措施施工注意事项打、压桩控制堆载控制土方开挖流程控制地表水控制和地下水处理现场观测防止边坡失稳的措施边坡修坡：坡顶卸土、减小坡度和台阶放坡设置边坡护面：配筋混凝土，主要是减少水的影响边坡坡脚抗滑加固：抗滑桩、旋喷法、分层注浆法和深层搅拌法(2005-09-19)6/5/202327流砂、管涌的防止动水压力：地下水的渗流对土单位体积内的骨架产生的压力，方向为地下水的渗流方向，大小为水重度与水力梯度的乘积水力梯度：水头差与渗流路径的比值流砂：当渗流自下而上，动水压力等于或大于土的浮重度时，土粒之间的压力消失，土粒处于悬浮状态，会随水流动的现象管涌：较大的水力梯度作用下，细土粒在粗土粒之间的孔隙中发生紊流运动而随水流走，导致土体结构的破坏而失去稳定的现象6/5/202328续前防止措施设置防水帷幕：冻结法、打设板桩、施工水泥土搅拌桩或高压旋喷桩、设置地下连续墙，使渗流长度增加，减小水力梯度水下开挖：使水头差、水力梯度减小降低地下水位：消除动水压力6/5/202329降水措施明排水：在基坑范围内基础外侧开挖排水沟，并按一定距离设置集水井，采用水泵将水抽走。边挖边排，对粘性土较为有效，无法处理流砂和管涌人工降水：在开挖前预先在基坑四周和中间埋设一定数量的滤水管或滤水井，用抽水设备抽水，使地下水位降落至基坑底面以下一定的深度，使土处于干燥状态，从根本上防止流砂象限的发生，改善工作条件。抽水时间：一般必须持续至基坑工程结束。降水后可以减小边坡坡度，减少挖土量。大开挖基坑一般有以下两种方式：轻型井点管井井点6/5/202330习题大开挖基坑工程有和特点？什么情况下采用大开挖方法进行基坑土方开挖？边坡稳定的安全系数是如何定义的？影响边坡稳定的因素有哪些？边坡失稳的破坏形式主要有哪些？如何防止基坑边坡失稳？地下水对大开挖基坑边坡有什么不利影响？流砂和管涌现象发生的机理是怎样的？如何防止发生流砂和管涌现象？6/5/202331第二章深基坑工程施工深基坑工程：一般为开挖深度大于7m的基坑工程。内容基坑支护结构类型、特点与选择基坑稳定性验算钢板桩支护结构施工钻孔灌注桩支护结构施工挖孔灌注桩施工水泥土搅拌桩施工地下连续墙支护结构施工(见第四章)6/5/202332续前要点(考虑因素)围护形式选择止水方式选择稳定性、强度、刚度计算支撑形式选择和布置出土方式(开挖方式)工程地质条件和水文地质条件降排水条件周边环境条件和要求施工季节、工期工程造价6/5/202333续前基坑安全等级一级：支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构影响很严重，重要性安全系数γ0=1.1二级：支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构影响一般，重要性安全系数γ0=1.0三级：支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构影响不严重，重要性安全系数γ0=0.96/5/202334续前支护结构分类挡土结构(受力结构)：承受水、土压力钢板桩木板桩钢筋混凝土预制板桩柱列式钻孔灌注桩挖孔桩地下连续墙6/5/202335续前止水结构：截水防渗水泥土搅拌桩高压旋喷桩注浆支撑结构：支撑挡土结构钢支撑钢筋混凝土支撑土钉土锚逆作法(结构楼板作为支撑)6/5/202336基坑支护结构类型与选择板桩式钢板桩、钢管桩、H型钢(工字钢)加横挡板、钢砼预制板桩柱列式钻孔灌注桩、挖孔桩、SMW工法桩墙式地下连续墙、咬合桩、重立式挡土墙(水泥土搅拌桩或高压旋喷桩)、止水墙锚入式土层锚杆、(复合)土钉墙下沉式沉井、沉箱6/5/202337钢板桩断面形式U形、Z形、H形、直线形和冷轧薄板形等优点强度高接合较紧密，“不易漏水”可全部机械施工，施工简单，速度快可多次重复使用，可降低造价缺点由于刚度较低，施工过程中变形较大由于周转使用，锁口易变形，影响止水效果打、压桩和拔桩时对环境影响较大，对土体扰动较大6/5/202338钢管桩优点刚度较大开挖深度可达30m缺点须相应的防水措施日本有应用6/5/202339H型钢(工字钢)加横挡板优点造价低施工方便缺点适用的开挖深度较浅适用场合主要应用于开槽埋管北京地铁也有应用6/5/202340钢砼预制板桩优点造价低可以与内衬结合成为主体结构的一部分现在较少使用6/5/202341钻孔灌注桩优点造价较地下连续墙低刚度比钢板桩大施工时对环境影响小布置灵活可在特殊条件下施工缺点一般与治水结构结合使用6/5/202342劲性水泥土搅拌桩(SMW工法)优点造价较钻孔灌注桩低型钢可以回收，重复利用止水较好施工方便，速度快缺点刚度较低，施工过程中变形较大6/5/202343地下连续墙优点刚度大既可挡土，又可止水施工时噪声低，无震动，无挤土土层适用性较好施工时对环境影响小可用于开挖面积大，开挖深度深的基坑缺点技术要求高需要进行泥浆处理，以防污染环境造价高6/5/202344重力式挡土墙优点无支撑挖土方便、内部土建结构施工方便造价较低缺点水泥土搅拌桩强度较低(一般0.8MPa)水泥土搅拌桩施工时对周边环境影响较大，需要梯形搭接施工水泥土搅拌桩水泥用量较大(13～15%)需要较大的施工场地基坑变形较大一般采用格栅式，减少造价6/5/202345土层锚杆优点无支撑挖土方便、内部土建结构施工方便造价较低缺点要求距红线有一定距离要求土层能提供较高的锚固力软土地区使用应慎重拉锚形式拉锚土锚6/5/202346(复合)土钉墙法优点无支撑施工速度快挖土方便，内部土建结构施工方便相对重力式挡土墙变形较小造价低缺点挖土必须分层软土地区高地下水位时必须设置止水帷幕，会增加造价锚体质量控制较困难，土钉承载力较小6/5/202347影响支护结构类型选择的因素基坑平面的几何尺寸、开挖深度防水抗渗要求地下工程的类型、特点，建筑物基础结构和上部结构类型工程地质和水文地质条件周边建筑物、构筑物、河流、道路条件施工技术、水平、设备条件、材料情况降水排水方法施工可行性、安全性、工期、造价6/5/202348支撑结构类型按与基坑关系分内支撑外拉锚按材料分型钢支撑钢管支撑钢砼支撑6/5/202349续前按布置方式分水平斜角支撑对撑(直撑)桁架支撑单圆形支撑双圆形支撑垂直斜角支撑(抛撑)拉锚其他组合支撑形式等6/5/202350基坑稳定性入土深度：支护结构伸入基坑底面以下部分的长度。与入土深度有关的稳定性验算整体稳定性(圆弧滑动法)验算抗倾覆稳定性验算抗滑移稳定性验算坑底抗隆起稳定性(Prandtl、Terzaghi公式)验算(地基承载力验算)抗管涌稳定性验算(抗渗稳定性验算)与承压水有关的稳定性验算承压水稳定性(底鼓)验算抗管涌稳定性验算(抗渗稳定性验算)6/5/202351钢板桩支护结构施工概述钢板桩适用于软弱地基和地下水位低的地区，用作地下工程或深基础施工的临时挡土、放水结构或在水中建造构筑物时的围堰。平板式：侧向抗弯能力小，用于地基较好，基坑深度不大的工程波浪式、组合式(有锚或撑)：侧向抗弯能力较大，适用于较深的基坑6/5/202352钢板桩施工机具和选择施工机具冲击式打入机械：自由落锤、蒸汽锤、空气锤、液压锤、柴油锤等振动式打入机械：振动打拔桩锤振动冲击打桩机械静力压入机械机具选择条件工程规模土质情况作业能力作业环境6/5/202353钢板桩支护结构施工施工工艺施工准备位置选择：距地下室外墙一定距离，尽量平直，避免不规则的转角钢板桩处理：凹槽底口封闭，锁口涂油检验(表面缺陷，长度，宽度，厚度，高度，端头矩形比，挠曲与扭曲、平直度，锁口形状)矫正(千斤顶顶压，大锤敲击，氧乙炔焰热烘相结合)导向装置(平面上分为单面、双面，立面上分为单层、双层和多层；一般采用单层双面围檩支架)桩帽制作(防止桩顶损伤，避免偏心锤击)转角桩制作6/5/202354续前钢板桩的打入可在陆地、水上、脚手架上打桩单桩打入法：按顺序打桩。桩架低，施工简便，速度快、易倾斜，误差累计不易纠正，墙面平直度难控制双层围檩法：先插桩，再阶梯形打桩。能保证墙的垂直度和平整度，但施工复杂，不经济，施工速度慢屏风法：按组打桩，先打两端后焊接固定，中间再按阶梯形打入，可防止倾斜和扭转。速度慢，桩架高，闭合好，垂直度高6/5/202355续前钢板桩的拔除一般在基坑回填后拔桩。拔桩前应研究拔桩顺序、拔除时间和桩孔处理尽量减少拔桩带土，可采取灌浆，灌砂措施拔桩时一般与打桩顺序相反拔桩方法静力拔桩：效率较低，有时不能拔出、成本低振动锤拔桩法：效率高、可拔多桩，应用较多重型起重机与振动锤共同拔桩法：用于不易拔出的桩6/5/202356打桩时的问题和对策阻力过大不易贯入原因：土层原因，桩的锈蚀、变形措施：辅助打桩措施，加强检查、涂油倾斜原因：齿口和土的不均衡力措施：卷扬机向后拉、改变锤击方向、楔形桩将相邻桩带入(共连)措施：分标高打桩、焊接、用型钢连接、锁口上涂油、特殊塞子塞住锁口扭转地基液化：降水6/5/202357拔桩施工要点桩拔不出的对策复打按与打桩相反的次序拔桩在其附近并列打桩两侧开槽，放入膨润土桩孔填塞，减少带土膨润土浆液、水泥浆、回灌水和砂6/5/202358续前有利于拔桩的其他辅助措施膨润土泥浆槽施工法排除板桩齿口中的土砂涂油脂或沥青射水施工法与长螺旋钻并用钻孔法电渗施工法不同机械并用6/5/202359钻孔灌注桩支护结构施工概述钻孔灌注桩作为柱列式挡土墙，在软土地区得到了广泛的应用。优点：就在它自身的刚度大，布置灵活，施工简便，同地下连续墙相比经济。缺点：就在于需辅以抗渗措施。目前一般采用搅拌桩、旋喷桩或注浆作为止水措施与其配合使用。几个概念充盈系数正循环成孔反循环成孔正循环清孔泵吸反循环清孔气举反循环清孔6/5/202360钻孔灌注桩施工机械干作业成孔机械螺旋钻孔机：宜用于地下水位以上的均质粘性土、砂性土和人工填土，能较快穿透砂层。有锥式钻头和平式钻头两种。可采用套筒机动洛阳铲挖孔机：宜用于地下水位以上的一般粘性土、黄土和人工填土地基湿作业成孔机械潜水电钻机：宜用于地下水位高的轻硬土层(淤泥质土、粘性土以及砂性土等)，正循环和反循环排泥大直径旋入全套筒护壁成孔桩机大口径转盘回转钻机：宜用于松散土层、粘性土以及淤泥质土层等)，正循环和反循环排泥6/5/202361钻孔灌注桩施工工艺流程施工工艺流程(干、湿不同)，见P43和P446/5/202362湿作业钻孔桩施工工艺施工准备：施工交底，施工工艺选择，施组编写，准备施工道路、施工和生活设施、堆场、水电等，埋设护筒成孔：泥浆(原土造浆、人工造浆)、正循环、反循环清孔：一般一～两次清孔，正循环、泵吸反循环、气举反循环(仅适用于第二次)钢筋笼制作：分段制作要求，定位钢筋、加强筋、垫块，焊接接头的要求水下混凝土灌注：强度、坍落度、初凝时间、导管分节长度、导管插入深度(不小于2m，严禁提出混凝土面)、隔水塞、灌注时间(单桩8小时)、提管拆管(每次长度不大于6m)、充盈系数(1～1.3)、混凝土初灌量、超灌高度(不小于桩长5%或2m)6/5/202363混凝土初灌量V=π(h1d2+Kh2D2)/4h1=(h-h2)γw/γcH1一般按经验取值，1.3～1.8mK一般取1.36/5/202364挖孔桩施工也称手掘沉井，刚度大，可承重、支挡水土压力和防渗不适用于淤泥、流砂和地下水丰富的地层可采用或不采用护壁直径1.0～2.5m避免漏电、流砂、塌方、缺氧和中毒，注意通风每次挖深0.8～1.2m，护壁厚度一般75～150mm，竖筋Φ8～12，模板分4～8块(高1m)一般一天一节，上班拆模、开挖，下班前浇筑混凝土6/5/202365水泥土搅拌桩施工定义：利用一种特殊的搅拌头或钻头，钻进地基至一定深度后，喷出固化剂，使其沿着钻孔深度与地基土强行拌和而形成的水泥加固土桩体作为围护结构时，桩体必须相互搭接(一般不小于150，常用200，单排时宜为300mm)。格栅形加固时，置换率一般0.6(一般粘性土、砂土)～0.8(淤泥)。格栅长宽比不宜大于2应用形式：重力式挡土墙、劲性SMW工法固化剂材料：水泥、石灰等方式：浆体、粉体加劲材料：毛竹、钢筋、H型钢等施工方法：湿法和干法搅拌机械6/5/202366搅拌机械SJB-1可采用多种固化剂水泥浆从中间喷出均匀性较差GZB-600只能采用纯水泥浆6/5/202367水泥土搅拌桩施工流程二喷三搅另一种程序：预搅下沉(空搅)——喷浆搅拌提升——复搅下沉——喷浆搅拌提升——复搅下沉——搅拌提升施工中常用的程序：预搅下沉(空搅)——喷浆提升——再下沉搅拌——喷浆搅拌提升二喷二搅预搅下沉(空搅)——喷浆搅拌提升——复搅下沉——喷浆搅拌提升预搅下沉时一般不可冲水6/5/202368习题P53第一题P54第二题P54第三题P54第六题P54第八题P54第十四题6/5/202369第三章沉井施工一、概述二、沉井的分类与构造三、沉井施工四、沉井施工引起土体移动的分析与计算6/5/202370一、概述沉井的特点在地面制作沉井结构靠自重(或增加压重)下沉必须进行砼封底可以多次接高有时需采用触变泥浆润滑套、壁后气压法施工沉井组成刃脚井壁内隔墙井内纵横梁沉箱时有顶盖6/5/202371续前施工工艺干挖土钻吸排土中心岛式下沉沉井应用地下工业厂房、大型设备基础、地下仓(油)库、人防掩蔽部、盾构工作井、船坞坞首、桥梁墩台基础、取水构筑物、污水泵站、矿用竖井、地下车道与车站、地下建(构)筑物、大型深埋基础等6/5/202372续前沉井的优点占地面积小与大开挖比挖土量少造价较低沉井的缺点对环境影响较大城区内采用不排水施工时出土困难6/5/202373二、沉井的分类与构造沉井的分类按材料分类按平面形状分类按竖向剖面形状分类按排列方式分类沉井的构造井壁刃脚内隔墙上下横梁及框架井孔封底顶盖6/5/202374按材料分类混凝土钢筋混凝土钢砖石6/5/202375按平面形状分类圆形沉井又分为单孔圆形、双壁圆形和多孔圆形沉井与其他形式沉井相比，理论上受力性能较好不利于内部空间利用方形(或矩形)沉井又分为单孔、双孔和多孔与圆形沉井相比制作方便利于内部空间利用不利于纠偏双孔和多孔沉井整体刚度较好椭圆、端圆形沉井对水流阻力较小多用于水中构筑物6/5/202376按竖向剖面形状分类圆柱形沉井土压力较为均衡，不易发生倾斜对环境影响较小易上部被土夹住，下部悬空造成井壁拉裂宜入土不深或土质松散时采用阶梯形沉井内阶梯、外阶梯单阶梯、多阶梯节约材料，减少摩阻力较易倾斜锥形沉井减少摩阻力、下沉时不稳定、制作困难6/5/202377按排列方式分类单个沉井连续沉井6/5/202378井壁井壁为承受水土压力、制作时的自重以及纠偏荷载等荷载的主要受力构件；一般采用双面双向配筋决定井壁的厚度的因素沉井大小(隔仓尺寸)；下沉深度(水土压力不同)；地质条件(决定水土压力和下沉阻力)；抗浮直墙形或阶梯型直墙形：应用于土质松软，摩擦力不大、下沉深度较小时，否则采用内阶梯型；易于控制垂直下沉；模板可多次利用；环境影响小内阶梯型：应用于下沉深度较大时，可节约材料外阶梯型：应用于土质密实，下沉深度较大时；可减少摩阻力；最下一节阶梯高度不宜太小(导向作用)；阶梯空隙内须灌砂或泥浆；环境影响较大薄壁沉井6/5/202379刃脚井壁最下端的刀刃状为刃脚刃脚分踏面(刃脚底的水平面)和斜面刃脚式样根据沉井下沉时所穿越的土层的软硬程度和刃脚上的反力大小确定一般情况下采用钢筋混凝土刃脚，在坚硬地层中或采用爆破法时可采用钢刃脚或用钢板包裹调整正面阻力踏面宽度视地质条件确定：沉井重、土质软时要宽一点，否则可窄一点斜面高度视井壁厚度和封底方式确定，且必须方便挖土和抽承垫木刃脚长度：当土质坚硬时可以小一些，否则要大一些，以免对封底工作带来困难6/5/202380内隔墙可增加沉井的刚度可减少沉井井壁的厚度将沉井分隔成多个隔仓，使挖土和下沉可以均衡地进行，也可以方便纠偏内隔墙底面一般比刃脚踏面高，但软土层中为了防止突沉，可以采用一样高下部应设人孔可以分隔仓封底，改善封底混凝土的质量井孔布置宜力求简单、对称6/5/202381上下横梁及框架代替内隔墙，增加沉井的整体刚度，减少井壁的厚度，增加沉井的整体刚度，使井壁变形减小减少沉井的重量便于井内人员往来，减轻劳动强度同内隔墙一样，有利于分格封底，改善混凝土质量；可调整各井孔的挖土量纠正井身的倾斜，有效控制和减少沉井的突沉现象的发生6/5/202382井孔纵横隔墙和纵横框架形成的格子称作井孔施工时用作出土孔，应考虑设备和工艺的要求6/5/202383封底封底主要是防止地下水渗入井内，方便结构施工刃脚上方井壁内侧应预留凹槽，使封底混凝土、底板与井壁间联结良好，以传递基底反力，使沉井成为空间结构受力体系湿封底(水下灌注混凝土)水下浇筑混凝土，施工质量不易保证抽水后浇筑底板必须计算沉井抗浮系数，和封底的厚度干封底铺垫层浇筑底板施工质量易保证6/5/202384三、沉井施工沉井施工准备工作沉井下沉与抗浮稳定验算沉井刃脚下垫层及承垫木的铺设和计算沉井制作沉井下沉沉井封底沉井施工中的问题与处理对策沉井施工机具6/5/202385沉井施工准备工作现场踏勘，地质勘查，环境调查熟悉工程地质、水文地质和施工图纸三通一平(通电、水、路，场地平)搭设大临设施，机械、材料和人员的配备编制施组铺设砂垫层组织场地排水或基坑降排水测量控制和沉降观测6/5/202386续前沉井制作方式地面上制作沉井：沉井高度较小或天然地面较低时采用基坑内制作沉井在处理后的地基上制作沉井：采用砂、砾砂、混凝土、灰土垫层或人工夯实、机械碾压等措施在人工筑岛上制作沉井：采用中砂、粗砂和砾石，不得采用粘性土、细砂、淤泥、泥炭和大块砾石。水流速度大时，须采用草袋堆筑或其他措施(如围堰)稳定边坡6/5/202387沉井下沉与抗浮稳定验算各阶段下沉系数Kc的计算Kc=(Gk-Fk)/(Tf+R1+R2+R3)Kc一般控制在1.05~1.25之间，淤泥中取小值，其他土中取大值井壁总摩阻力Tf按各层土的摩阻力计算Tf=U(h0-2.5)f或Tf=f0pe土与井壁单位摩阻力f取加权平均值；沉井外壁与土的静摩阻力系数f0一般取0.3～0.5，pe为沉井外壁主动土压力浮力Fk的选用：排水下沉时，Fk=0；不排水下沉时，Fk=70%的总浮力以上计算中Gk和Fk均为标准值6/5/202388续前正面阻力Ri按土的极限承载力计算Ri=FRj刃脚、隔墙和底梁下的支承面积F沉井底部地基土的极限承载力Rj沉井抗浮计算Kf=Gk/FkKf一般控制在1.0～1.05之间按相应阶段的沉井总重量标准值按相应阶段的最高水位计算的浮力标准值6/5/202389沉井刃脚下垫层及承垫木的铺设和计算刃脚下承垫木的计算承垫木的根数：n=Gk/A/[f][f]——地基土的容许承载力，A单根承垫木与垫层的接触面面积承垫木与踏面的接触面积：A0=Gk/RR——木材横纹局部抗压强度承垫木的横截面面积：A1>Gk/2/τ0

τ0——木材允许受剪强度承垫木的铺设要点：水平仪抄平、平面均匀对称、中心重合。承垫木的距离一般0.5～1m6/5/202390续前定位支点距离的确定：圆形——四点对称矩形——0.6～0.7L混凝土垫层厚度计算h1=(Gk/Rh-b)/2Rh——砂垫层(或地基)容许承载力砂垫层的厚度计算h2=(Gk/fd-l)/2/tanøfd——地基容许承载力ø——砂垫层扩散角6/5/202391沉井的制作刃脚支设沉井壁制作混凝土的浇筑沉井制作的允许偏差6/5/202392刃脚支设垫架法：用于沉井较重、地基较差时半垫架法：用于沉井较重、地基较差时砖垫座：用于沉井较轻、土质较好时土底模：用于沉井较轻、土质较好时垫架铺设应对称，定位垫架与承垫木布置相同。垫架距离0.5～1.0m6/5/202393沉井壁制作沉井制作方式在地面上直接制作：用于地下水位高在人工筑岛上制作：用于浅水中在基坑中制作：用于地下水位低，可减少下沉深度、摩阻力及作业高度，应用较多注意事项基坑宽度要求大于沉井2～3m设置排水沟、集水井高度大于12m应分节制作隔墙可与井壁同时浇筑也可分开浇筑注意竖向钢筋的连接注意分节处的止水措施6/5/202394混凝土的浇筑单节沉井一次浇筑一次下沉，一般高度在10m内应沿四周均匀对称混凝土达到25%强度后可拆侧模，达到70%以上强度时可拆刃脚斜面支撑和模板多节沉井多次浇筑一次下沉、多次浇筑多次下沉第一节混凝土达到70%以上强度，可浇筑第二节分节面必须凿毛、吹洗干净施工缝有：平缝、凹式或凸式缝、钢板止水缝接高高度一般不小于4m，接高模板不可支于地面下一节沉井顶端高于地面0.5～1m，停止下沉，开始接高6/5/202395沉井制作的允许偏差断面尺寸长度：±0.5%且≤100mm曲线部分的半径：±0.5%且≤50mm对角线的长度：±1%井壁厚度：±15mm井壁、隔墙垂直度：1%预埋件、预留孔位移：±20mm6/5/202396沉井下沉

制作与下沉的顺序承垫木的拆除下沉方式的选择下沉挖土方式的选择测量控制与观测沉井施工质量标准6/5/202397制作与下沉的顺序第一节达100%强度(小型沉井达70%)，其他达70%强度后方可下沉一次制作，一次下沉中小型沉井，高度不大，一般小于10m地基很好或加固后很好分节制作，一次下沉脚手架和模板可连续使用，下沉设备一次安装，可采用滑模地基要求高，高空作业困难，国内最大达30m高分节制作，多次下沉地基要求低工序多，工期长接高时易倾斜和突沉6/5/202398承垫木的拆除拆除时间大型沉井达100%强度小型沉井达70%强度拆除顺序圆形沉井：先抽一般承垫木，后抽定位承垫木矩形沉井：现抽隔墙下的垫木，然后分组对称抽除外墙短边下的定位垫木，再抽长边下一般垫木，最后抽除定位垫木拆除要求分区、分组、依次、对称、同步加强观测6/5/202399下沉方式的选择排水下沉用于渗水量不大，稳定的粘性土，或渗水量虽大但排水容易的场合常用排水方式：明沟集水井排水，井点排水，井点与明沟排水相结合的方式不排水下沉用于流砂严重，渗水量大又不易排除，或排水会影响周边环境的场合常用方式：用抓斗在水中取土；用水力冲射器冲刷土，用空气吸泥机(或水力吸泥机)吸泥；用钻吸排土沉井工法，效率高，劳动强度低，安全可靠。6/5/2023100下沉挖土方式的选择排水下沉挖土方法人工或风动工具；井内用小型挖土机，地面用抓斗对普通土层、砂夹卵石或硬土层、岩层采用不同的方法挖土注意保持平面位置和垂直度开始下沉和将要下沉至底时，开挖深度要减小下沉至设计标高20cm时停止挖土，靠自重下沉不排水下沉挖土方法抓斗挖土，水力吸泥机或水力冲射空气吸泥机会形成锅底外壁内设射水管6/5/2023101续前辅助下沉措施射水下沉法：不适宜用于粘性土中触变泥浆护壁下沉法：减少外壁摩阻力抽水下沉法：减少浮力井外挖土下沉法压重下沉法炮震下沉法：同一沉井、同一地层不宜多于4次6/5/2023102测量控制与观测平面位置控制：采用纵横十字中心控制线标高控制：采用水准基点垂直度控制：采用吊线锤观测频率：每班至少两次，观测数据必须及时提交相关单位，以及时调整施工措施和进行纠偏等6/5/2023103沉井施工质量标准沉井必须进行中间验收，并做好验收记录制作尺寸和允许偏差要求沉井下沉结束时的偏差：刃脚平均标高与设计标高的偏差≤100mm水平位移≤1%H；当H<10m时，水平位移≤100mm矩形沉井刃脚底面四角中的任何两角的高差≤该两角水平距离的1%，且≤300mm下沉总深度H=下沉前刃脚底面标高-下沉结束后刃脚底面标高6/5/2023104沉井封底沉井下沉至设计标高，8h内累计下沉量≤10mm或沉降率在允许范围内，即可进行封底。排水封底新老混凝土面冲刷打毛，清理基底(锅底)，设排水措施达50%强度后，可施工底板不排水封底井底浮泥清除干净，新老混凝土面冲刷干净，铺碎石垫层采用导管法灌注注意导管的作用半径注意导管位置高低要求预先计算混凝土需要量6/5/2023105沉井施工中的问题与处理对策问题：沉井倾斜——原因、对策问题：沉井偏移——原因、对策问题：沉井下沉过快——原因、对策问题：沉井下沉极慢或停沉——原因、对策问题：发生流砂——原因、对策问题：沉井下沉遇障碍物——原因、对策问题：沉井下沉到设计深度，遇倾斜岩层，造成封底困难——原因、对策问题：沉井下沉遇硬质土层——原因、对策问题：沉井超沉或欠沉——原因、对策6/5/2023106沉井倾斜(对策)加强下沉过程中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正对称、均匀抽取承垫木、及时用砂或砂砾回填在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖或不挖土，待正位后再均匀分层取土在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓下沉速度不排水下沉，在靠近刃脚低的一侧适当回填砂石；在井外射水或开挖、增加偏心压载以及施加水平外力6/5/2023107沉井偏移(对策)控制沉井不再向偏移方向倾斜有意使沉井向偏位的相反方向倾斜，当几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置或有意使沉井向偏位的一方倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至刃脚处中心线与设计中线位置相吻合或接近时，再将倾斜纠正加强测量的检查复核工作6/5/2023108沉井下沉过快6/5/2023109沉井下沉极慢或停沉6/5/2023110发生流砂(对策)采用排水法下沉，水头宜控制在1.5～2m；或采用不排水法下沉沉井，保证井内水位高于井外水位，以避免涌入流砂挖土避免在刃脚下掏挖，以防流砂大量涌入，中间挖土也不宜挖成“锅底”形穿越流砂层应快速，最好加荷，使沉井刃脚切入土层采用井点降低地下水位，防止井内流淤，井点则可设置在井外或井内6/5/2023111沉井下沉遇障碍物6/5/2023112遇倾斜岩层，造成封底困难6/5/2023113沉井下沉遇硬质土层6/5/2023114沉井超沉或欠沉(对策)当沉井下沉至设计标高以上1.5～2m的终沉阶段时，应加强下沉观测，待8h的累计沉降量不大于8mm时，沉井趋于稳定，方可进行封底加强测量工作，对测量标志应加固校核，测量数据须准确无误6/5/2023115沉井施工机具双瓣抓土斗四瓣抓土斗空气吸泥机压缩空气管6/5/2023116四、沉井施工引起土体移动的分析与计算沉井施工引起土体位移的因素沉井四周土的破坏棱体范围临界挖深的计算井底抗隆起安全系数的计算井底流砂引起土体移动的分析井底承压水引起土体移动的分析6/5/2023117沉井施工引起土体位移的因素井内卸载使土体的平衡状态改变外阶梯沉井的空隙纠偏对土体的扰动流砂承压水地基承载力不够6/5/2023118习题P93第一题P93第二题P93第三题P93第六题P93第九题P93第十二题P93第十五题6/5/2023119第四章地下连续墙施工一、概述二、地下墙的分类三、现浇地下墙施工简述6/5/2023120一、概述现浇地下连续墙的施工方法是在拟建地下建筑的地面上，用专门的成槽机械沿着设计部位，在泥浆护壁的条件下，分段开挖一条狭长的深槽、清基，在槽内沉放钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙幅。将若干墙幅连接成整体，形成一条连续的地下墙。可作为地下建筑、高层建筑地下室的外墙，又可作为深基坑工程的围护结构，起支挡水土压力、承重与截水放渗之用。6/5/2023121二、地下墙的分类按结构形式分类柱列式地下墙壁板式地下墙其他形式地下墙(T、π形、格形、预应力U形折板)按浇筑方式分类现浇地下墙预制地下墙按材料分类混凝土地下墙钢筋混凝土地下墙(预制或现浇)土质地下墙组合墙6/5/2023122二、地下墙的分类(续)按用途分临时挡土墙防渗墙二墙合一结构物基础及外墙6/5/2023123三、现浇地下墙施工简述施工准备墙体施工、挖槽(泥浆护壁)接头管下钢筋笼混凝土水下浇筑拔导管地下连续墙的修补6/5/20231241.施工准备三通一平(通电、通水、通路，场地平整)地表排水挖沟、做导墙泥浆制备泥浆箱(容量计算等)6/5/2023125导墙施工导墙型式导墙的作用导墙施工外导墙与地下墙顶部的搭接内导墙的拆除支撑木方高导墙的作用6/5/2023126护壁泥浆组成膨润土、聚合物、CMC(羧甲基纤维素)、水和添加剂(加重剂、增粘剂、分散剂、防漏剂)等Polyma化学泥浆作用护壁、携渣、冷却和润滑质量控制密度、粘度、剪切力、失水量、泥皮厚度、含砂量、PH值、胶体率、稳定性等制备和处理需要量计算(按重复使用次数、按损失量、类比法)、制备(搅拌和贮存)、处理[物理(重力沉降、机械)、化学处理]6/5/20231272.成槽施工槽段划分(槽壁稳定性分析)地质条件、环境、起重机能力、混凝土供应能力、泥浆量和其他成槽机械挖斗式(蚌式[吊索式、导杆式]、铲斗)、冲击式(钻头冲击式、凿刨式)和回旋式(单头钻、多头钻)成槽顺序顺槽法、跳槽法防止槽壁坍方的措施预加固、缩小单元槽段长度、改善泥浆质量、注意地下水位变化和流动速度、减少地面荷载、防止振动的产生等6/5/20231282.成槽施工(续)清底沉淀法、置换法沉渣清理(砂石吸力泵排泥法、压缩空气升液排泥法、带搅动翼的潜水泥浆泵排泥法和抓斗直接排泥法)垂直度、超声波检测等6/5/2023129槽壁稳定性分析稳定系数法考虑土拱效应德泥浆槽壁稳定分析法6/5/20231303.接头接头型式施工接头结构接头接头施工应考虑的因素对下一槽段的成槽施工不造成困难不会造成混凝土从接头下端及侧面流入背面能承受混凝土侧压力不致有较大变形能传递单元槽段间的应力，并起伸缩接头的作用槽段较深需将接头管分段吊入时应装拆方便在隐蔽而又难以测定的泥浆中能较准确地施工造价低6/5/2023131施工接头直接连接接头(已不采用)接头管(锁口管；施工后拔出)(图：三波管接头)隔板接头(分平隔板、V形隔板、榫形隔板；分搭接、不搭接；施工后不拔出)预制件接头(钢材、混凝土；不拔出)接头箱接头钢板止水接头钢筋焊接接头6/5/2023132结构接头直接连接接头一般采用I级钢，利于回直(一般加热回直)施工容易受力可靠应留有余量适用于楼板等受力较小的构件间接接头(埋设注意事项)采用钢板或钢构件施工标高控制、水平位置控制要求高接头位于同一断面适用于梁、柱和底板等受力较大的构件6/5/2023133间接接头埋设注意事项遇导管处理遇施工接头处理遇结构柱与结构梁遇斜向布置钢筋6/5/20231344.钢筋笼施工钢筋笼加工设计钢筋(含竖向筋、横向筋、预埋钢筋、预埋件和封头钢筋等，横向筋一般放在外侧方便导管插入，竖向筋与横向筋采用交叉点焊，竖向筋底端向内弯折)施工钢筋(含桁架筋、定位筋、剪刀筋、导管保护钢筋、起吊加强钢筋等)接驳器安放，泡沫苯乙烯塑料安放保护层厚度保证措施(采用定位块)钢筋的连接(一般采用碰焊，搭接长度太大施工困难)钢筋笼吊放吊点位置的选择钢筋笼不得强行插入6/5/20231355.混凝土水下浇筑水下浇筑，混凝土应提高一级导管的布置、插入深度控制1.5m~9m、拔出控制导管不允许横向运动，以防止将沉渣和泥浆混入混凝土内导管的水密性混凝土应连续浇筑浮浆(30~50cm高)，必须凿除6/5/20231367.地下连续墙的修补地下墙接缝渗漏水表面浅层夹泥和露筋地下墙体局部渗漏地下墙局部钢筋切割导致的结构损伤6/5/2023137地下墙接缝渗漏水原因接头形式的影响泥浆的影响施工因素的影响防止措施精心配制护壁泥浆成槽机控制小心清刷槽段端部钢筋笼不得强行入槽及时浇筑混凝土，减少槽段空置时间6/5/2023138表面浅层夹泥和露筋处理措施即时采用人工清理杂质凿去松动的混凝土表面石子用水将表面冲洗干净采用硫铝酸盐早强水泥与一定量的中粗砂配制成的水泥砂浆修补(个别用水溶性聚氨酯堵漏剂与超早强双快水泥配合防渗堵漏)水泥砂浆24h的抗压强度不小于35MPa6/5/2023139地下墙体局部渗漏原因混凝土中夹入了较大的泥块处理措施用水溶性聚氨酯堵漏剂与超早强双快水泥配合防渗堵漏6/5/2023140地下墙局部钢筋切割导致的结构损伤原因混凝土绕流预防措施对空洞进行回填和注浆处理采用特殊的锁口管安装帆布或铁皮等修复措施外侧增作一幅地下墙外侧增作钻孔灌注桩外侧注浆加固6/5/2023141习题6/5/2023142第五章逆作法施工一、概述二、逆作法的施工顺序三、逆作法的施工流程四、逆作法施工6/5/2023143一、概述逆作法分全逆作法和半逆作法全逆作法：地上、地下同时进行、立体交叉施工半逆作法：地下结构自上而下逐层施工，地上结构不同时施工盖挖顺作法：先浇筑地下结构顶板，在顶板保护下，自上而下分部开挖、支撑，而后自下而上浇筑内部结构的方法逆作法与顺做法的区别逆作法的优点逆作法的缺点逆作法的适用范围6/5/2023144逆作法与顺做法的区别开挖顺序不同内部结构施工顺序不同支撑方式不同(有或无支撑)出土方式不同(暗挖、明挖)地下墙受力状态不同6/5/2023145逆作法的优点地下结构作为支撑，刚度较大，可以有效减少围护结构的应力和变形，提供施工的安全性，减少对周边环境的影响由于地下结构作为支撑，可节省支撑费用逆作法对基坑平面的适用性强全逆作法施工可以减少施工总工期在施工场地紧张时，首层结构可用作工作平台，扩大工作面；但必须加固可减少基坑内的土体回弹使底板结构设计趋于合理6/5/2023146逆作法的缺点可能需要更多、更大和更深的临时立柱，将增加造价当地下室为多层时，临时立柱与结构梁交叉，节点结构复杂，设计、施工困难较大采用首层作为工作平台时，或在楼板上预留出土孔时，必须对结构进行加强处理，将增加造价在楼板覆盖下施工，大型设备难于进场，出土相对较慢，回增加土方开挖费用必要时需增加通风措施竖向受力柱和剪力墙采用逆作法施工时必须采取加强措施，且施工困难6/5/2023147二、逆作法的施工顺序施工准备挡土墙(和止水帷幕)施工(须预留与结构的连接构件)临时立柱桩(可以与结构柱和工程桩结合)、工程桩和坑内加固的施工基坑内降水第一层土方开挖(可采用盆式开挖。为加快土方开挖，有时开挖至地下一层底面)施工首层结构(注意排架基础，临时立柱与梁的连接，出土孔、通风孔的安排，楼、电梯和车道孔的加固)采用暗挖法进行第二层土方开挖(盆式开挖)，同时施工地上二层(或以上层)6/5/2023148二、逆作法的施工顺序(续)施工地下一层结构(不包括结构柱，注意立柱与梁、与围护墙的连接)，同时施工地上三层(或以上层)………(按以上顺序循环直至基础结构，一般地上层数与地下层数相同)从下至上分层施工地下室结构柱和剪力墙继续施工地上结构未完成楼层直至结构封顶注：基坑施工过程中的监测必不可少，根据监测结果调整施工过程6/5/2023149四、逆作法施工逆作法的施工顺序逆作法的施工工艺流程中间支承桩(临时立柱)地下室结构浇筑土胎模方式支模方式施工缝的浇筑方法直接法，造价低膨胀混凝土或无浮浆混凝土充填法水泥浆注浆法出土孔的预留6/5/2023150中间支承桩(临时立柱)作用形式钢格构式型钢式钢管式等下端一般采用钻孔灌注桩平面布置和桩的长度与永久结构的连接立柱与工程柱分离立柱与工程柱合一6/5/2023151习题6/5/2023152第六章盾构法隧道施工一、概述二、盾构的构造、分类与选型三、盾构法施工四、盾构隧道衬砌五、盾构掘进中的辅助施工法六、工程实例6/5/2023153一、概述盾构是一种暗挖施工技术应用范围：水底隧道、地铁区间隧道断面形式：圆形、矩形、马蹄形、双圆形和多圆形优点缺点6/5/2023154优点地面作业少，隐蔽性好噪音、振动公害小造价与技术基本不受覆土厚度影响，适用于深埋不影响河道通航和地面建筑物、构筑物等不受气候影响自动化程度高、劳动强度低、施工速度快6/5/2023155缺点对地表有一定的影响工程规模小时，造价相对较高一次掘进长度有限覆土较小时，开挖面土体稳定较困难气压盾构会产生缺氧和枯井现象，会引起减压病转向半径不能过小6/5/2023156二、盾构的构造、分类与选型盾构的基本构造盾构的分类及其适用范围盾构选型6/5/2023157盾构的基本构造盾壳内径：由衬砌环外径确定盾构长度：由地质条件、开挖方式、出土方式。衬砌工艺和操作方法确定盾壳推进系统：由液压设备和千斤顶构成正面支撑系统：有千斤顶类、刀盘面板类和网格类衬砌拼装系统液压系统操作系统6/5/2023158盾壳切口环部分用于开挖和挡土，施工时切入地层并掩护开挖作业长度取决于支撑、开挖方法、挖土机具和操作人员的工作面支承环部分盾构的主体，内装有千斤顶、举重臂、真园保持器刚度较大，主要地层土压力、千斤顶顶力以及切口、盾尾、衬砌拼装时传来的施工荷载盾尾部分掩护衬砌拼装工作设有密封装置6/5/2023159盾构的分类及其适用范围按挡土形式分类开放式密闭式按工作面加压方式分类气压式泥水加压式削土加压式加水式加泥式高浓度泥水加压式按开挖方式分类手掘系统盾构半机械式盾构机械系统盾构6/5/2023160手掘系统盾构手掘式盾构构造简单、造价低；人工挖土，从上至下进行，设作业平台；有活动前檐开挖面全部敞开或采用正面支撑优点和缺点挤压式盾构适用于软弱可塑粘性土层，范围狭窄分全挤压式盾构和半挤压式盾构网格式盾构介于半挤压和手掘式盾构间的盾构形式适用于软弱可塑粘性土层，挤土作用挤压式盾构小在含水地层中，需辅以降水、气压等措施6/5/2023161优点和缺点优点工作面是敞开的，可以观察地层变化情况，及时采取应付措施遇到桩、孤石等地下障碍物时容易处理可以超挖，容易纠偏，便于在曲线段施工造价低，设备简单，易制造缺点在含水地层中开挖面出现渗水、流砂时，必须辅以降水、气压或地层加固等措施工作面塌方易危及人身或引起工程事故劳动强度大，效率低，进度慢，大直径盾构中尤为突出6/5/2023162全挤压式盾构工作面用胸板封闭，没有水土涌入，省去出土工序，比较安全可靠地表有较大的隆起变形适用于空旷河底、海滩等6/5/2023163半挤压式盾构胸板上局部开孔，部分土体从孔中挤入盾构，省去人工挖土工序，劳动条件较手掘式盾构大为改善，效率也成倍提高能在城市、街区下施工，但对地层扰动大，地面变形也很难避免6/5/2023164半机械式盾构在手掘式盾构正面安装挖土机械和出土装置后即为半机械式盾构挖土装置分铲斗式——适用于粘土和砂砾混合层切削式——适用于硬粘土和硬砂土层混合式——适用于自立性较好的土层有活动前檐和正面支撑可减轻劳动强度6/5/2023165机械系统盾构机械式盾构切口环处安装旋转大刀盘，全断面开挖，可连续掘进，适用于各类土层作业环境好、省力、省时、省工、效率高后续设备多、纠偏难、造价高泥水加压式盾构大刀盘后设隔板作为泥水室，通过泥水加压保持开挖面土体稳定；泥水处理费高土压平衡盾构又称：削土密闭式或加压式盾构适用于变形大的淤泥、软弱粘土、粘土、粉质粘土、粉砂和粉细砂等土层6/5/2023166盾构选型盾构选型应按隧道的规模、特征、施工场地的工程水文地址条件、施工人员的技术水平、隧道施工区域内的环境保护要求、经济性等因素，综合考虑地下水位低时，应优先选用半机械式盾构地下水位高时，应通过可行性方案研究后决定6/5/2023167三、盾构法施工盾构法施工的主要程序施工准备盾构推进6/5/2023168盾构法施工的主要程序建造竖井或基坑作为盾构施工的工作井或检修井盾构进、出洞口土体加固处理安装盾构掘进机初推段盾构掘进施工，包括推进、出土、运土、衬砌拼装、盾尾注浆、轴线测量盾构掘进机设备转换隧道连续掘进施工盾构进入接收井6/5/2023169施工准备盾构拼装井和拆卸井平面尺寸、深度、预埋件盾构基座盾构进出洞方法临时基坑法：先挖后填逐步掘进法工作井进出洞法：地基加固、冻结法等临时封门钢结构封门、转石或混凝土封门盾构后座6/5/2023170盾构推进盾构开挖方法盾构操纵与纠偏衬砌的拼装衬砌壁后注浆运输、供电、通风和排水6/5/2023171盾构开挖方法敞开式开挖网格式开挖挤压式开挖机械切削式开挖水力机械开挖6/5/2023172盾构操纵与纠偏偏离的因素地质条件方面机械设备方面施工操作方面千斤顶编组的调整盾构纵坡的控制开挖面阻力的调整盾构自转的控制6/5/2023173衬砌的拼装衬砌形式预制拼装、整体现浇和复合衬砌衬砌分类铸铁、钢钢砼、钢与钢砼、砼管片砌块压注砼衬砌管片接缝的形式通缝、错缝管片拼装方法先环后纵、先纵后环6/5/2023174衬砌壁后注浆压浆方法二次压浆法、一次压浆法、补充注浆压浆量控制注浆压力控制压浆点控制压浆材料豆粒砂，水泥、粘土砂浆，无水泥压浆材料压浆设备6/5/2023175四、盾构隧道衬砌衬砌断面的形式和选型限界的确定：车辆限界、设备限界和建筑限界圆形隧道断面的优点单双层衬砌的选用衬砌分类衬砌防水自防水接缝防水：密封垫(条)防水、嵌缝防水和螺栓孔防水6/5/2023176五、盾构掘进中的辅助施工法用于稳定开挖面的辅助施工方法气压法、降水法、化学注浆法或冻结法盾构进出洞的辅助施工方法高压旋喷桩、水泥土搅拌桩、化学注浆法或冻结法特殊情况下的辅助施工方法二次注浆法基础托换承压板法地层加固管棚法割断法冻结法6/5/2023177习题6/5/2023178第七章顶管法施工一、概述二、工作井及后背墙三、常用顶管的施工方法四、主要技术措施6/5/2023179一、概述顶管施工对周边环境影响小适用于埋深较大的地下管道等长距离顶管需要中继环和减摩剂大管径顶管较盾构贵非标顶管较贵6/5/2023180二、工作井及后背墙工作井的设置选址种类：单向顶进、双向顶进、多向顶进