岩石地下建筑工程

地下建筑：建造在岩层或土层中的各种建筑物和构筑物，是在地下形成的建筑空间。

地下建筑的优点：1有效地利用土地2提高交通通行率3节约能源4对自然灾害的防护能力强5环境效益好6隔音和隔振7维护管理简单地下建筑的缺点：1观景自然光线受到限制2出入和通行受到限制3可视性受到限制4不良的生理反应5受场地限制6防水问题7节能有一定限制8施工较困难新奥法最主要的设计构思是：发挥围岩自身的承压能力，以获得最安全和最经济的效果。

洞室应布置在低应力区，因为低应力区围岩比较稳定。

洞室的轴线与岩层的走向是垂直的。

在褶皱地区布置洞室时，无论是背斜还是向斜，对于洞室都是不利的，如果必须布置，应在背斜或向斜两翼。

洞室的合理连接方式：⑴两洞室跨度相等但高度不等时，一是一洞的顶拱与另一洞的边墙相交；二是一洞的顶拱与另一洞的拱脚相交。

⑵高度相等跨度不等时，适当提高大跨度洞室的高度。

隧道洞口位置的选择：①洞口应该考虑避开滑坡、崩塌、泥石流等不良地质地段。

确定洞口位置时，对边，仰坡的稳定性应着重考虑，一般应设在山体稳定，地质条件好、排水有利的地方。

②洞口不应设在沟谷低洼处和汇水沟处③隧道穿过悬崖陡壁时要注意岩壁的稳定性。

施工时洞口不宜扰动原坡面和破坏地表植被及暴露风化破碎的碎岩层④隧道中线与地形等高线正交，正交洞口的边仰坡开挖较小而且均衡。

⑤隧道洞口有时不能设在地下部分的出入口。

直墙式衬砌断面：围岩较好，一般不产生较大的侧压力，所以不需要设仰拱，可以采用直墙，此时隧道的净断面积最小。

P37图b路网规划应遵循下列原则：1线路走向应基本符合主客流方向。

2地铁线路网基本走向往往沿城市主要接到布置。

3必须考虑城市远景发展的要求。

4选线应从实际出发。

地铁路网分为：单线式、单环式、多线式、蛛网式、棋盘式。

最小曲线半径：当列车以一定速度通过曲线时，能够保证列车安全、稳定运行的圆曲线半径的最低限值。

最小曲线半径与地铁线路的性质、车辆性能、行车速度、地形地物条件有关。

列车在曲线上运行时，离心力影响乘客的舒适度和列车的安全，因此，通常将外轨抬高，用车体向内倾产生的重力分力来平衡离心力。

地铁线路坡度应满足：1正线的最大坡度宜采用30/1000，困难地段可采用35/1000，辅助线的最大坡度宜采用40/1000。

2一般情况下为了满足排水需要，隧道内的正线最小坡度不宜小于3/1000。

3隧道内车站坡度应尽量平缓，车站站台线路坡度宜采用3/1000。

地铁限界分为车辆限界，设备限界和建筑限界，接触轨和接触网限界。

地铁车站的类型：1按所处位置和运营性质：终始站、中间站、区域站和换乘站2与区间隧道的关系：岛式车站和侧式车站。

车站布置主要考虑哪些要求？1出入口的布置。

2地铁车站与城市其他交通系统的衔接。

3站厅与站台空间的组织。

4车站功能的综合化。

地铁车站出入口布置应视地面街道分布、地面公交车站分布、地面建筑密集程度等情况而定。

城市地下综合体：考虑地面与地下协调发展，合理利用地下空间，结合交通、商业、娱乐、市政等多用途的地下公共建筑的有机集合体。

停车场设计中，车辆行使方式与所需通道宽度的关系？1顺车进倒车出：所需通道宽度较大，用于行车集中、出车不急的车库。

2倒车进顺车出：所需通道宽度最小，用于有紧急出车要求的多层、地下车库。

3顺车进顺车出：所需通道宽度最大，进出方便，用于有紧急出车要求的多层、地下车库。

地下停车场分类：1单建式和附建式地下停车场2公共停车场和专用停车场3坡道式和机械式地下停车场4土层中和岩层中的地下停车场。

按场所不同修建的停车场：1道路地下式停车场2公园式地下停车场3广场地地下式停车场4建筑物地下式停车场。

地下停车场设计由：停车间、通道、坡道或机械提升间、出入口、调车场地等组成。

停车间的设计主要依据车型、车辆存放与停驶方式。

行车通道的布置方式有一侧通道一侧停车，中间通道两侧停车，两侧通道中间停车和环形通道两侧停车。

行车通道的宽度取决于：停车的车型，停车角度和车辆进、出停车位的方式。

停车场内水平交通的组织主要有：1行车通道的布置2合理确定行车通道的宽度。

当采用环形通道时，需要注意：1应尽可能减少车辆转弯次数。

2应保持必要的通视距离。

柱距、通道跨、车位跨三者之间的关系：当加大柱距时，柱子对出车的阻挡作用减小，通道跨尺寸随之减少，但加大到一定程度后，柱子不再成为出车的障碍，这是通道跨的尺寸主要受两侧车位外端点的控制；当柱距固定，调整车位跨尺寸时，通道跨尺寸也随之变化，车位跨尺寸越小，即柱子向里移，所需行车通道的宽度越小，超过车后轴位置后，柱子不再成为出车的障碍，如将柱向外移，超过停车位前段线后，通道跨尺寸则需要加大。

地下停车场布置的综合化：地下停车场由于使用上和技术上的特殊要求，除停车外，不宜增加其他功能。

但在进行总体布置时，不能简单的仅限于满足停车要求，而应当从社会效益和经济效益的角度考虑布置的综合化问题，特别是对于大型地下公共停车场，更应如此。

在布置中要考虑两个方面的问题，一是与城市动态交通的衔接和转换，另一是与停车目的有关的设施联系。

地下冷库的设计原则：1合理使用巷道原则2充分考虑围岩热绝缘原则3防水、排水设计原则4小散热面设计原则。

地下岩洞水封油库必备的基本条件：1岩石坚硬、完整、岩性统一，地质构造简单。

2处于稳定的地下水位以下适当的深度，而水量又不是很大。

3油品比重小于1，不溶于水，且不与岩石或水发生化学作用。

画图说明岩洞水封油库的原理：当岩石中处于地下水位以下的洞室开挖后，围岩中的水流向洞室，在洞室周围形成降水漏斗。

当洞室中注入油品后，降水曲线随着油面上升逐渐恢复。

此时，在油罐壁面上存在压力差。

在任一高度上，水压力均大于油压。

因此，油不可能从围岩裂隙中漏失。

与之相反，水可通过裂隙流入洞罐，但水进入后向罐底流动，可以汇集后抽出。

水封岩洞油库分为：固定水位法和变动水位法。

固定水位法：洞罐内的水垫层厚度固定，水面不因贮油量的多少而变化，水垫层的厚度由泵坑周围的挡水墙高度控制。

水量过多时，水即漫过挡水墙流入泵坑，泵坑中的水面升高到一定位置时，水泵自行开动排水。

变动水位法：洞罐内的油面位置固定，充满洞灌顶部，而底部水垫层的厚度则随贮油量的多少而变化。

贮油时，边进油边排水；发油时，边抽油边进水。

罐内无油时，洞罐整个被水充满。

7地下洞室的施工方法：暗挖法、明挖法、特殊施工法。

导洞是指根据洞室分部开挖的需要，在洞室断面上首先开挖的面积较小的那部分。

导洞的基本作用是：1为洞室开挖创造自由面，以便进一步挖最后形成符合设计要求的洞室空间。

2还可以查明和核实洞区的地质情况，以便及时修正设计或变更施工方案。

先拱后墙法按其导洞所处位置不同可分为上导洞法、上下导洞法、拱部双侧导洞法和拱部多导洞法。

其基本点是先解决拱部围岩的稳定这个主要矛盾，先做好拱圈，保证下部开挖的安全。

但是，采用先拱后墙法要求侧壁围岩在边墙衬砌筑好前，能承受由拱圈传下的荷载。

可是，当围岩更差，不仅拱部的围岩差，而且侧壁围岩也很破碎，拱座很难成型；或很软弱，强度很低；或者洞室跨度又大，拱圈传下的荷载又很大，拱脚处围岩不能承受拱圈传下的巨大荷载。

在此情况下，首先必须考虑为拱脚提供可靠的基础，保证顺利地浇筑拱圈。

先墙后拱法常在底部设置侧壁导洞，由下而上地开挖和衬砌边墙，保证顺利地浇筑拱圈，既解决了侧壁围岩的稳定又为拱圈提供了稳固的基础。

此法另一特点是拱部的开挖仍须由顶设导洞开始，拱部为一个导洞。

若洞室跨度较大时，也可顶设双侧导洞。

因工程费用相对较高，故只适于地质条件差，洞室跨度大的工程。

马口开挖：在开挖侧墙时，每次开挖段不宜过长，且需分段间隔进行。

深孔自上而下分段爆破法的要求：1对钻孔质量要求高，钻孔孔位及孔距要准确，深度一致，炮孔互相平行2讲求爆破技术，装药及爆破作业要准确、仔细，装药前后，应对孔深、装药高度、堵塞高度进行测量。

斜洞开挖的特点：1对围岩的扰动范围比同断面的平洞大2钻孔的作业条件差3出碴条件差4通风、排烟、排水方面，因开挖方向不同也具有不同的特点5为保证准确成型和贯通，对测量工作要求高。

罐室开挖的特点：1罐室的围岩整体稳定性较易得到保证2罐室的开挖工程量集中3罐室下部的永久性通道，通常作为施工导洞4施工难度大，技术要求高。

钻孔爆破法主要由钻孔、爆破、出碴三个基本工序组成。

每一掘进循环所推进的长度称之为循环进尺。

在软岩地层中施工时，采取下列措施维护围岩稳定和保证施工顺利进行：1围岩暴露后，尽快封闭，尽量使围岩来不及风化或减少风化的影响2临时支护最宜采用柔性支护或可缩性支撑3若地层中含有遇水能膨胀的物质，必须妥善处理作业面的排水4进行适当超挖5再有膨胀性的地层中开挖爆破时，应采用减震爆破技术6永久性支护宜在膨胀变形稳定后再作为好。

瓦斯突出是指在掘进过程中发生瓦斯突然运动，即在极短的时间内，突然喷出大量的瓦斯。

震动放炮：必须使煤层瓦斯压力小于1MPa。

如果压力超过这个数值，可采用钻孔排放瓦斯的措施将其压力降至1MPa以下。

岩爆是地层中高应力区洞室开挖引起应变能突然释放时围岩脆性破坏形成的一种动力失稳现象。

药壶爆破：对坚硬岩石推荐梯段爆破方法降低巷道中应力集中。

岩石地下工程支护的作用：1支承围岩2防护，包括防水、防渗、防止围岩风化、隔潮、防泄漏等。

岩石支护是以人工结构物承受围岩变形压力、岩体不连续面切割的岩块或破碎带岩石自重荷载的岩层控制方法。

锚杆支护参数的选择，主要是确定锚杆支护的间距、长度和直径。

间距：锚杆的间距等于锚杆排距a=0.887d√σ/kmr。

长度：锚杆只需使锚固部分在坚固岩层内大于0.2米即可l=l2+m+l1。

直径：锚杆锚固力要等于锚杆抗拉极限d=1.13√Q固/σ拉。

岩石地下建筑施工组织的基本任务是：根据工程具体条件，制订出切实可行的技术组织措施，保证施工安全，不断改善劳动条件，将各方面的力量、各种要素科学地组织起来，使建筑工程的施工活动达到工期短、质量好、成本低、迅速发挥投资效益。

组织工程施工的基本程序分为：施工准备、组织施工、竣工验收。

施工准备阶段的施工内容：1技术准备工作（1熟悉和会审施工图纸2调查和收集资料）2物质准备3施工现场准备。

施工管理的主要内容包括：计划管理、技术管理、安全生产管理、劳动管理、机具材料管理、工程成本管理。

岩石地下建筑施工组织设计的主要内容是：1工程概况2施工条件3施工程序和施工方案4开挖工程的作业组织和循环图表5工程进度计划6主要材料、机具、劳动力需用量计划7辅助设置的组织8施工准备工程计划9施工平面图10施工技术组织措施。

开挖循环作业时间：完成一个循环作业所消耗的时间。

开挖循环作业图表：开挖作业循环通常以图表形式表示。

顺序作业：施工对象只有一个作业面，各工序按作业顺序依次进行，前一项工序完成后才进行后一项工序。