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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