地下工程知识点1

2011级地下工程复习资料
1、地下工程的防灾特性
△抵御外部灾害的能力
抗爆特性
抗震特性
对城市大火的防护能力
防毒特性
对风灾的减灾性能
内部防灾要求
生态环境
内部环境要求
2、围岩（岩体）结构分类
整体结构：整体结构、块状结构
层状结构：层状结构、版状结构
碎裂结构：镶嵌结构、层状碎裂结构、碎裂结构
散体结构
3、地下工程围岩失稳破坏形态
脆性破坏、块状运动、弯曲折断破坏、松动解脱、塑性变形和剪切破坏
4、围岩的初始应力场类型及其量测方法
类型：自重应力场、构造应力场
方法：①实地应力测量：1应力全解除法（孔底法、孔壁和孔径法）；
2应力恢复法
②地质力学分析
5、岩体基本质量的确定因素
岩石坚硬程度、岩体完整程度
6、隧道方案比选
①单线（即两座平行单线隧道）与双线（即一座双线隧道）
双线优势：较小的建筑总宽度
开挖总面积较小
净空较大，有利于机械化开挖
维修养护方便
双线缺点：因断面跨度大需较强的支护结构
因断面较大而不利于列车活塞风的产生
一次性投资比两座单线隧道先后修建的初期投资大
一般而言，长隧道比短隧道更有利
②长隧道与短隧道群
短隧道群优点：易施工，通风好
短隧道群缺点：上方的岩石比较松散破碎，围岩压力较大，易产生偏压力，不
稳定
洞口施工场地不好布置，洞门建筑量较大
一般而言，长隧道比段隧道更有利
7、交通隧道主体结构的构造形式
①喷射混凝土加锚杆（和金属网）支护
②现场筑模混凝土衬砌
③拼装或预制衬砌
④复合衬砌
8、地下结构的设计方法
①容许应力法
②破损阶段法
③极限状态法
9、主动围岩压力与被动围岩反力的概念
主动围岩压力：主要表现为形变压力和松动压力，分别是在围岩发生向着地下结构
的变形和松动时因受到结构的约束而作用在结构上的力被动围岩反力：是结构向着围岩变形时受到的约束力
10、地层结构模型、荷载结构模型的概念
底层结构模型：围岩与结构共同构成承载体系，荷载来自围岩的初始应力和施工所
引起的应力释放，结构内力与围岩重分布应力一起按连续介质力学
方法计算（如弹塑性力学的有限单元法），围岩与结构的相互作用
以变形协调条件来实现；计算的关键在于确定围岩的应力释放和围
岩结构的相互作用。

荷载结构模型：洞室围岩已经发生松弛或坍落，结构只是被动地承受围岩松动带来
的荷载；结构内力和变形按结构力学方法计算，围岩弹性抗力是结
构与围岩相互作用的唯一反映，计算的关键在于确定围岩主动荷载
和被动弹性抗力。

11、底层成拱作用（天然拱）的概念
当洞室埋深足以使开挖作用局限在地表以下时，上覆底层的变形-松动-开挖过程会在地表以下某个相对稳定的范围内终止，就好像在这个坍塌范围的周边出现一架能够承受以上地层全部重量的“压力拱结构”，这种现象被称为地层的成拱作用，似拱结构被称为“天然拱”。

12、△地下结构内力的计算方法
荷载结构法
地层结构法
13、围岩的二次应力状态
地下开挖使地层出现了新临空面和该临空面上地层应力的释放，破坏了地层的初始应力平衡，引起了地层应力的重新分布。

在这个时间过程中，地层应力是连续
变化的。

特别地，洞室开挖后在未加支护的情况下，地层应力所达到的新的相对平
衡称为围岩的二次应力状态。

14、收敛与约束的概念
收敛：地下工程开挖时，由于临空面的形成，围岩开始向洞内产生位移，这种位移称之为收敛
约束：若围岩强度低，整体性差，断面形状不利，岩体的变形将自由地发展下去，最终导致围岩整体失稳而破坏。

在这种情况下，应在开挖后适时地沿周边设置支护结构，对岩体的移动产生抗力（阻力），形成约束。

15、△围岩与支护结构的相互作用
①不同刚度的支护结构与围岩达成平衡时的Pa和us是不同的
②同样刚度的支护结构，架设时间不同，最后达成平衡的状态也是不同的
16、支护结构的设计原则和基本要求
设计原则：
未找到
基本要求：
①必须能与围岩大面积的牢固接触，即保证支护结构与围岩作为一个整体进行工作
②要允许地下结构体系能产生有限制的变形，以充分发挥围岩的承载力而减少支护结构的作用，使两者更加协调的工作
③要能分期施工，并使早期支护和后期支护相互配合，主动控制围岩的变形
④满足易于架设，构件可以互换，断面类型单一等施工技术上的要求
17、地下工程防水设计的基本原则
防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理
18、明挖法概念
明挖法是指先将隧道部位的岩（土）体全部挖除，然后修建洞身、门洞，再进行回填的施工方法。

施工作业面多，速度快，工期短，易于保证质量，工程造价低
19、逆作法概念、使用条件
概念：
施工顺序与顺做法相反，在地下工程施工时不架设临时支撑，而以结构本身既作为挡墙又作为支撑，从上向下依次开挖土方和修筑主体
适用条件：
大平面地下工程
大深度地下工程
复杂结构的地下工程
周边环境苛刻、对环境要求较高
作业空间狭小
工期要求紧迫
要求尽快恢复地面交通的工程
20、新奥法施工方法概念及主要特点
方法概念：充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用与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的设计与施工
主要特点：充分保护围岩，减少对围岩的扰动
能充分发挥围岩的自承能力
尽快使支护结构闭合
加强监测，根据监测数据指导施工
21、浅埋暗挖法的施工原则
管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测
22、隧道或地下洞室的变形监测主要包括哪些内容
洞内收敛量测
拱顶下沉量测。