《地下工程施工》课程笔记.docVIP

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《地下工程施工》课程笔记

第一章岩土工程技术施工应用现状

1.1岩土工程的定义和范围

岩土工程是一门涉及土壤和岩石的力学、工程学、地质学和环境科学等多个领域的交叉学科。它主要研究土壤和岩石的物理、化学和力学性质,以及这些性质在工程设计和施工中的应用。岩土工程的范围包括地基工程、地下工程、边坡工程、岩土灾害防治工程等。

1.2岩土工程的重要性

岩土工程在基础设施建设中具有重要作用,涉及道路、桥梁、隧道、大坝、港口、机场、高层建筑等众多领域。合理的岩土工程设计、施工和监测对于确保工程的安全、经济和环保具有重要意义。

1.3岩土工程的发展历程

从古代的土木工程到现代的岩土工程,人类对土壤和岩石的认识不断深化。20世纪以来,岩土工程逐渐形成一门独立的学科,并迅速发展。现代岩土工程不仅包括传统的地基处理、基坑支护等技术,还涵盖了地质环境、岩土灾害、生态环境等方面的研究。

第二章工程孔的施工方法

2.1工程孔的概念和分类

工程孔是指在岩土工程中,为了进行地质勘察、地基处理、地下施工等目的而钻探的孔洞。根据工程孔的用途,可以将其分为勘察孔、取样孔、监测孔、排水孔、注浆孔等。

2.2工程孔施工方法

2.2.1无循环液回转钻进法

无循环液回转钻进法是一种常用的工程孔钻进方法,适用于土层、砂层和软岩层的钻进。该方法采用旋转钻头破碎岩土,通过钻杆传递动力,将岩土屑从孔底带出。无循环液回转钻进法具有设备简单、操作方便、钻进速度快等优点。

2.2.2正循环回转钻进法

正循环回转钻进法是一种适用于土层、砂层和软岩层的钻进方法。该方法利用泥浆泵将泥浆从泥浆池输送至孔底,通过钻头和钻杆将岩土屑带出孔外。正循环回转钻进法具有钻进效率高、孔壁稳定、适用于大直径孔等优点。

2.2.3反循环回转钻进法

反循环回转钻进法是一种适用于土层、砂层和软岩层的钻进方法。该方法利用压缩空气或泥浆泵将岩土屑从孔底带出,通过钻杆外部的管路输送至地面。反循环回转钻进法具有钻进效率高、孔壁稳定、适用于大直径孔等优点。

2.2.4冲击钻进法

冲击钻进法是一种适用于硬岩层的钻进方法。该方法利用冲击钻头对岩层进行冲击破碎,通过钻杆传递动力,将岩土屑从孔底带出。冲击钻进法具有钻进效果好、适用于硬岩层等优点。

2.2.5冲抓钻进法

冲抓钻进法是一种适用于土层、砂层和软岩层的钻进方法。该方法利用冲抓斗对岩土进行冲击破碎,通过钻杆传递动力,将岩土屑从孔底带出。冲抓钻进法具有钻进效率高、适用于大直径孔等优点。

2.2.6人工挖孔桩成孔

人工挖孔桩成孔是一种适用于土层和软岩层的成孔方法。该方法采用人工挖孔的方式,利用镐头、铁锹等工具破碎岩土,将岩土屑从孔底带出。人工挖孔桩成孔具有设备简单、操作方便、适用于小直径孔等优点。

2.2.7振动沉管法

振动沉管法是一种适用于土层和砂层的成孔方法。该方法利用振动沉管机对沉管进行振动,使其在土层中沉入,形成孔洞。振动沉管法具有成孔速度快、孔壁稳定等优点。

2.3工程孔施工注意事项

在进行工程孔施工时,需要注意以下几点:

(1)根据地质条件和工程要求选择合适的钻进方法;

(2)合理布置钻场和泥浆池,保证施工顺利进行;

(3)严格控制钻孔垂直度,保证孔壁稳定;

(4)加强钻孔排水和泥浆处理,减少环境污染;

(5)注意施工安全,遵守相关法规和标准。

第三章灌注桩施工

3.1灌注桩的概念和分类

灌注桩是一种常用的深基础形式,它将钢筋和混凝土灌入钻孔内,形成具有承载力的桩体。根据施工方法,灌注桩可分为泥浆护壁成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩、沉管灌注桩等。

3.2灌注桩施工流程

3.2.1施工前准备

在进行灌注桩施工前,需要进行以下准备工作:

(1)熟悉设计图纸,了解灌注桩的规格、数量和布置;

(2)平整施工场地,保证桩机平稳行走;

(3)准备施工所需的材料、设备和工具;

(4)编制施工方案,明确施工方法和工艺要求。

3.2.2泥浆护壁成孔灌注桩清孔工艺

泥浆护壁成孔灌注桩是一种常用的灌注桩施工方法。其施工流程如下:

(1)钻机就位,调整垂直度;

(2)钻进成孔,同时制备泥浆;

(3)达到设计孔深后,进行清孔,清除孔底沉渣;

(4)下放钢筋笼,确保其位置准确;

(5)灌注混凝土,采用导管法进行;

(6)混凝土终凝后,拔出导管,完成灌注。

3.2.3钢筋笼吊放

钢筋笼吊放是灌注桩施工中的重要环节,需要注意以下几点:

(1)确保钢筋笼质量符合设计要求;

(2)采用合适的吊装设备,保证钢筋笼平稳起吊;

(3)控制吊放速度,避免碰撞孔壁;

(4)调整钢筋笼位置,确保其在孔内的准确放置。

3.2.4水下混凝土灌注

水下混凝土灌注是灌注桩施工的关键环节,需要注意以下几点:

(1)选择合适的水下混凝土配合比,保证混凝土强度;

(2)采用导管法进行

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