城市地下空间工程导论第六章.ppt

第六章 城市地下工程施工 为了将设计者的思想、意图转换为现实，需借助工程施工技术。 地下工程施工是在地层中构筑建筑物为目的工程行为，主要研究解决其修建过程中的技术方案与措施，重点研究地下工程在各种地质条件下的施工方法、手段、工艺。基本内容包括地下工程的基本作业、辅助作业、环境控制与施工管理等。 地下工程修建过程中，主要涉及两种类型的土建工程：①深基坑工程，主要用于车站，地下停车场和地下仓库；②隧道工程，主要用于地铁区间线路修建。 基本作业包括了开挖和支护与衬砌方法，地下工程开挖方法总的来说可以分为两类：明挖法和暗挖法。另外，为了确保地下工程开挖的安全，必须对其进行支护。一般分临时支护与永久支护两类。形式上有木支撑、格栅支架、钢支架、锚杆、喷射混凝土及其组合。衬砌技术有现浇混凝土和预制混凝土两类。 明挖法就是在地面上能够看到别人在开挖的施工方法，暗挖法就是在地面上看不到下面在开挖的施工方法。 地下工程辅助作业是配合基本作业的必须环节。一般包括风水电的设计、安装与供给；施工场地的规划与布置；出渣运输计划与设备配置等。 地下工程环境监控主要研究解决施工过程中的安全问题及其对周围环境的影响，如：洞室开挖位移过大引起塌方、支护结构位移太大引起结构失稳与侵限、地表沉陷过大对环境造成影响、地下水控制等。主要技术手段是：量测监控，发现异常及时采取加固措施（辅助施工手段）并更改施工方法。 为了达到高质量、高效益的工程建设目的，还需进行施工管理。通过有效的施工管理来保证工程的施工质量与工期，应用科学合理、符合地下工程施工特点的方法与理论，规划组织施工设计，对施工过程中的各个环节进行科学的技术、计划、质量、经济与安全管理。主要手段：编制施工劳动组织设计、充分协调现场施工管理部门与监理机构的关系。 施工方法 6.1 明挖法 明挖法指从地面向下开挖，并在欲建地下工程结构的位置进行结构的修建，然后在地下工程上部回填土及恢复路面的施工方法。或者从地面向下开挖，用大号型钢架于两侧钢桩或连续墙上，以维持原来路面的交通运行，这种施工方法也称为盖挖法。明挖法是各国地下铁道施工首选方法，在地面交通环境允许的地方通常采用明挖法施工。 明挖法的技术优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。 修建于地层表面附近（浅埋）的地下工程多属于明挖法修建的地下工程，这些工程包括地下商场、地下街、地下停车场、城市地铁、人防工程及地下工业建筑等。这类工程主体结构的建造，实际上采用的是一种“开敞”式的施工方法，与地面结构的建造方法类似，在主体结构完成后，然后掩土覆盖，恢复地面。但缺点也很明显，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境影响较大。 明挖法根据施工特点可分为：明挖法顺作法，盖挖顺作法，盖挖逆作法等，后两种又称为盖挖法。 6.1.1明挖顺作法 明挖顺作法施工顺序一般可以分为4大步：围护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土。其施工方法是首先从地面向下开挖出基坑，在基坑内进行结构施工，然后回填回复地面。 6.1.2盖挖法 盖挖法是一种先做钻孔灌注桩或连续墙作为维护结构和支撑结构，在该结构保护下再做桩顶纵梁、盖顶板，恢复路面。然后，在桩及钢筋混凝土顶板的支护下进行主体结构施工的方法。根据开挖和结构施工顺序的不同，盖挖法又可分为盖挖顺作法和盖挖逆作法两类。盖挖法是一种比较快速、经济、安全的施工方法。 (1)盖挖顺作法 盖挖顺作法是指土方开挖全部结束后由下而上进行结构施工。在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆盖结构（包括纵、横梁和路面板）置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和架设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡土结构外露部分并恢复道路。 地下工程盖挖法施工 地下工程盖挖法施工 (2)盖挖逆作法 盖挖逆作法原理：先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。 逆作法工艺特点包括： （1）可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、 上下层次多时，大约可节省工时1/3。 （2）受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。 （3）施工可少受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占总工期。 （4）最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积。 （5）一层结