地下建筑工程施工技术教案

绪论

一．地下建筑施工课程的任务、特点

1．地下工程是埋于岩土介质中的结构物

2．应根据工程地质与水文地质条件，综合考虑下列因素：

◆地下工程的类型、规模、结构形式；

◆开挖深度、降水排水条件、施工季节；

◆周边环境、工程经验、工程造价；

◆做到因地制宜、因时制宜，选用合适的地下工程施工方法与施工技术，以

取得以下效果：安全可靠、质量保证、方便施工、技术先进、经济合理。3．地下建筑施工专门研究各类地下工程、基础工程的：

◆施工方法

◆施工工艺

◆施工技术

4．本课程的任务：

不但要求学习、掌握地下建筑施工技术，而且要求能够研究各类地下工程的施工方法、施工工艺与施工技术，具有独立分析和解决地下工程施工问题的能力。二．地下建筑施工技术概要

1．一般地下工程：

城市地铁、越江隧道、引水隧道、地下工厂、地下民用设施、地下军用设施、高层建筑地下室

2．常用地下工程施工方法：

◆明挖法

◆暗挖法

◆明暗结合开挖法

3．明挖法有：

放坡开挖（大开挖）法、重力式水泥土墙法、高压旋喷法、土钉墙法、深基坑施工法、沉井法。

4．暗挖法有：

◆盾构法；

◆顶管法；

◆矿山（暗挖隧道）法

5．明暗结合开挖法有：

◆逆作法；

◆沉管法；

◆箱涵法

其中逆作法又分为：全逆作法、半逆作法、盖挖法

三．学习本课程需要注意的几个问题：

1．本课程着重讨论地下工程：

施工方法、施工工艺和施工技术；每一种施工方法、施工工艺和施工技术都有其特点，应注意它们各自的适用场合。

2．要求掌握一般地下工程常用的施工方法和施工技术；了解国内外施工领域的新技术和发展动态；具有独立分析和解决地下工程施工技术问题的初步能力。3．地下建筑施工技术涉及面广，实践性强，技术发展迅速，要求坚持理论联系

实际，要重视生产实习、教学参观、现场教学等实践性的教学环节，要有计划地到施工现场去参观，积累实践的感性知识。

第一章大开挖基坑工程施工

§1.1 概述

1．大开挖土方工程：指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，有时又称放坡基坑开挖。开挖深度不大：一般小余10m深。

2．大开挖（放坡开挖）是明挖法中用得最多、最普通的一种方法，它具有的优点是：

◆坑内无支撑

◆方便大型机械与主体结构施工

◆施工速度快、成本低

3．边坡设计需要确定两个基本参数：边坡开挖深度和坡度

边坡开挖深度称为坡高H，坡度用坡角或高宽比表示

4．大开挖基坑的边坡稳定主要是通过边坡土质的抗剪强度来实现的。边坡的稳定性安全系数越低，变形越大。

5．大开挖基坑工程的施工内容包括：

◆施工组织设计；

◆基坑降水和边坡加固的方法；

◆基坑土方开挖

§1.2 施工组织设计

1．施工组织设计的任务：

根据建筑结构设计的要求，结合施工现场的具体情况，提出施工的具体方法和实施途径，保证工程按质如期完成。

2．施工组织设计主要包括如下内容：

◆选择合理的土方开挖方案、施工方法和施工设备；

◆对建筑工地进行总平面规划

3．大开挖基坑施工的土方开挖方案：

主要指边坡稳定计算、基坑降水方案、土方开挖的行进路线和边坡加固方法。4．土方开挖的施工方法：

人工开挖和机械开挖两种

5．选择施工设备

根据施工方法，选择合理的施工机具，提高挖土的机械化水平，缩短工期6．施工平面图设计内容应包括：

◆地上和地下原有建筑物和构筑物；

◆地上和地下拟建建筑物和构筑物；

◆为施工服务的临时设施。

§1.3 边坡稳定性计算和边坡失稳防止措施

1．基坑边坡主要的破坏形式：

◆沿近似圆弧的滑动面破坏；

◆沿近乎平面的滑移。

2．边坡失稳有如下几种原因可能导致边坡原来受力平衡状态失去平衡：

◆受荷；

◆土体抗剪强度降低；

◆动、静水压力的作用。

3．边坡稳定性计算的目的：确定边坡的主要系数、放坡坡度等

4．边坡失稳的防止措施：

◆边坡修坡；

◆设置边坡护面；

◆边坡坡脚抗滑加固。

§1.4 流砂、管涌的防止和基坑降水措施

1．流砂和管涌是基坑土方工程施工需要防止的两大危害

2．流砂：当水力梯度大于临界值

3．管涌：当土层主要由粗细相差较大的两类土粒组成时

4．防止流砂和管涌的措施：

◆设置防渗帷幕，增大渗径，减少水力梯度；

◆水下挖土，减少水力梯度；

◆人工降低地下水位。

5．大开挖基坑的降水一般有两种途径：

◆明排法

◆人工降水法

§1.5 土方开挖施工

1．放坡开挖的方法：

◆人工开挖：劳动强度大；

◆小型机械开挖：施工空间受限制情况下；

◆大型机械开挖：工作效率高。

2．机械挖土：

◆正向铲挖土机开挖：正向开行、侧向开行；

◆反向铲挖土机开挖：沟端开行、沟侧开行；

◆索铲挖土机开挖；

◆合瓣(抓斗)挖土机开挖。

第二章深基坑工程施工

深基坑工程施工是地下工程施工技术的重要组成部分

§2.1 概述

1．深基坑工程：通常基坑开挖深度大于等于7.0m

2．深基坑工程作用：

◆给地下结构敞开开挖创造条件；

◆建筑物地下结构的一部分。

3．基坑安全等级：

◆一级

◆二级

◆三级

§2.2 基坑支护结构类型与选择

1．支护结构分类：挡土结构和支撑结构两类

2．支护结构类型：

◆钢板桩、钢管桩、H型钢桩加横挡板、钢筋混凝土预制板桩、

◆钻孔（挖孔）灌注桩围护墙；地下连续墙；水泥土墙；高压旋喷桩；