地下工程部分章節(jié)知識總結(jié)地下工程第一章主要內(nèi)容：地下空間：在地球表面以下的土層或巖層中天然形成或經(jīng)人工開發(fā)而成的空間。建筑物：具備人類居住功能的人工建筑物。構(gòu)筑物：不具備人類居住功能的人工建筑物。施工的基本環(huán)節(jié)：基本作業(yè)（開挖、支護(hù)和襯砌）、輔助作業(yè)、環(huán)境監(jiān)控、施工管理。地下空間工程的特性：空間性、密閉性、隔離性、耐寒性（構(gòu)造特性）；隔熱性、恒溫恒濕性、遮光性、難透性、隔聲性（物理特性）；反應(yīng)性（化學(xué)特性）；隱蔽性，力學(xué)狀態(tài)的不確定性，地下環(huán)境影響的嚴(yán)重性，可維修性差，施工條件和環(huán)境條件的約束；耐壓性；抗震性（力學(xué)及工程特性）。地下工程優(yōu)點(diǎn)：恒溫、抗震性能強(qiáng)、隱蔽性好、氣密性、遮蔽性、隔音性均良好、節(jié)約用地。地下工程缺點(diǎn)：溫差小、濕度大、空氣封閉壓抑，不易流通、環(huán)境噪音級增強(qiáng)、微生物繁殖快、不可逆性、工期長、方向性感觀較差。根據(jù)地下空間開口部與外部關(guān)系分類：全埋置密閉型、側(cè)開放型、開天窗型、半地下型。根據(jù)埋深分類：(1)淺層地下工程：地表至－10m深度空間建設(shè)的地下工程，主要用于商業(yè)、文娛和部分業(yè)務(wù)空間；(2)中層地下工程：－10～－30m深度空間內(nèi)建設(shè)的地下工程，主要用于地下交通、地下污水處理場及城市水、電、氣、通信等公用設(shè)施；(3)深層地下工程：在－30m以下建設(shè)的地下工程，如高速地下交通軌道、危險品倉庫、冷庫、油庫等，日本分為四類淺層（-10以上）、次淺層（-10~-30）、深層（-30~-100）、次深層（-100以上）。重點(diǎn)：地下空間定義，施工設(shè)計的基本環(huán)節(jié)，地下工程的分類，優(yōu)缺點(diǎn)。難點(diǎn)：對地下工程中一些專業(yè)概念的理解，對地下工程歷史、發(fā)展現(xiàn)狀、面臨的問題、未來發(fā)展趨勢的全面了解。第二章地下空間建筑設(shè)計2.1地下空間設(shè)施分類城市地下空間設(shè)施是指建設(shè)在城市規(guī)劃區(qū)地下空間、為實現(xiàn)某種城市功能而規(guī)劃建設(shè)的系統(tǒng)性設(shè)施。按照設(shè)施功能分類：(1)交通設(shè)施，包括城市地下通道、地鐵等，主要解決城市交通問題；(2)商業(yè)設(shè)施，包括地下商城、地下游樂館等，主要解決城市居民購物、娛樂等問題；(3)地下車庫，包括公共地下車庫、專用車庫等，主要解決城市中心區(qū)公共停車、居住區(qū)個人停車問題；(4)市政公益管線設(shè)施，包括各種管線設(shè)施，主要解決城市道路利用率、保護(hù)地下設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、為后續(xù)增加設(shè)施提供空間等問題；(5)城市綜合防災(zāi)建設(shè)，包括人防指揮所，主要解決城市人民防空、抵御自然災(zāi)害問題；(6)軍事工程，包括軍事指揮中心、重要軍事設(shè)施等；(7)倉儲設(shè)施，包括地下油庫、地下儲庫等，主要解決城市油料、食品等的儲藏和流通問題；(8)高層建筑地下空間，包括地下室，主要增加建筑面積、抗災(zāi)防震等的儲藏和流通問題。城市地下工程規(guī)劃的特點(diǎn)(1)受到原有城市規(guī)劃的限制；(2)應(yīng)結(jié)合地面建筑的地下室開發(fā)利用，次淺層以內(nèi)的規(guī)劃常結(jié)合地面道路；(3)地下空間工程范圍廣泛、類型多、技術(shù)條件復(fù)雜，是城市防災(zāi)減災(zāi)、交通、環(huán)保的重要組成部分；(4)城市地下規(guī)劃應(yīng)與地面規(guī)劃相結(jié)合、統(tǒng)籌考慮。地鐵路網(wǎng)形式：基本形式：單線單環(huán)式、蛛網(wǎng)式、放射狀、棋盤式。地鐵根據(jù)其功能、使用要求、設(shè)置位置的不同劃分成車站、區(qū)間和車輛段三個部分。限界是限定車輛運(yùn)行及軌道區(qū)周圍構(gòu)筑物超越的輪廓線。地下鐵道的限界分為車輛限界、設(shè)備限界、建筑限界和受電弓或受流器限界。建筑限界是行車隧道和高架橋等結(jié)構(gòu)物的最小橫斷面有效內(nèi)輪廓線。地下車站設(shè)計原則：(1)符合規(guī)劃；(2)滿足客流；(3)換乘便捷；(4)事故疏散；(5)適度裝修；(6)無障礙通行；(7)兼顧人防；(8)綜合開發(fā)。車站分類：(一)按車站與地面相對位置分類(1)地下車站：車站結(jié)構(gòu)位于地面以下。(2)地面車站：車站位于地面。(3)高架車站：車站位于地面高架橋上(二)按車站埋深分類(1)淺埋車站：結(jié)構(gòu)頂板位于地面以下的深度較淺，不超過2倍洞跨。(2)深埋車站：結(jié)構(gòu)頂板位于地面以下的深度較深。(三)按車站運(yùn)營性質(zhì)分類(1)中間站(即一般站)：僅供乘客上、下車之用。(2)區(qū)域站(即折返站)：設(shè)在兩種不同行車密度交界處的車站。(3)換乘站：位于兩條及兩條以上線路交叉點(diǎn)上的車站。(4)樞紐站：由此站分出另一條線路的車站。(5)聯(lián)運(yùn)站：是指車站內(nèi)設(shè)有兩種不同性質(zhì)的列車線路進(jìn)行聯(lián)運(yùn)及客流換乘。(6)終點(diǎn)站：設(shè)在線路兩端的車站。(四)按車站結(jié)構(gòu)橫斷面形式分類(五)按車站站臺形式分類島式站臺，側(cè)式站臺，混合式站臺。(六)按車站間換乘形式分類①站臺直接換乘②站廳換乘③通道換乘地鐵車站組成：(1)車站主體(站臺、站廳，生產(chǎn)生活用房)；車站主體是線路上?？奎c(diǎn)，其作用是供乘客集散、候車、上下?lián)Q乘，營運(yùn)設(shè)備設(shè)置中心和營運(yùn)業(yè)務(wù)辦理地。(2)出入口及通道作用是供乘客進(jìn)出車站的建筑設(shè)施。(3)通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭站臺長度：站臺長度分為站臺總長度及站臺有效長度兩種，是指每側(cè)站臺的總長度。站臺總長度是包含了站臺有效長度和所設(shè)置的設(shè)備、管理用房及迂回風(fēng)道等總的長度，即車站規(guī)模長度。站臺有效長度是即站臺計算長度，其量值為遠(yuǎn)期列車編組有效使用長度加上停車誤差。有效使用長度——無屏蔽門的站臺指首末兩節(jié)列車司機(jī)門之間的長度；有屏蔽門的站臺為首末兩節(jié)列車不包括司機(jī)門的屏蔽門所圍長度。站臺高度：是指線路走行軌頂面至站臺地面的高度。站臺實際高度是指線路走行軌下面結(jié)構(gòu)底板面至站臺地面的高度，它包括走行軌頂面至道床底面的高度。車站出入口分類：(1)按平面形式分類①“一”字型出入口②“L”形出入口③“T”形出入口④“П”形出入口⑤“Y”形出入口(2)按口部圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式分類①敞口：口部不設(shè)頂蓋、圍護(hù)墻②半封閉式：口部設(shè)頂蓋、不設(shè)圍護(hù)墻③全封閉式：口部設(shè)頂蓋、圍護(hù)墻(3)按口部修建形式分類①獨(dú)建式出入口②合建式出入口(4)按使用性質(zhì)分類①普通出入口：供乘客使用②戰(zhàn)備出入口③平戰(zhàn)結(jié)合出入口2.2地鐵建筑設(shè)計地鐵路網(wǎng)形式：基本形式：單線單環(huán)式、蛛網(wǎng)式、放射狀、棋盤式。地鐵根據(jù)其功能、使用要求、設(shè)置位置的不同劃分成車站、區(qū)間和車輛段三個部分。限界是限定車輛運(yùn)行及軌道區(qū)周圍構(gòu)筑物超越的輪廓線。地下鐵道的限界分為車輛限界、設(shè)備限界、建筑限界和受電弓或受流器限界。建筑限界是行車隧道和高架橋等結(jié)構(gòu)物的最小橫斷面有效內(nèi)輪廓線。地下車站設(shè)計原則：(1)符合規(guī)劃；(2)滿足客流；(3)換乘便捷；(4)事故疏散；(5)適度裝修；(6)無障礙通行；(7)兼顧人防；(8)綜合開發(fā)。車站分類：(一)按車站與地面相對位置分類(1)地下車站：車站結(jié)構(gòu)位于地面以下。(2)地面車站：車站位于地面。(3)高架車站：車站位于地面高架橋上(二)按車站埋深分類(1)淺埋車站：結(jié)構(gòu)頂板位于地面以下的深度較淺，不超過2倍洞跨。(2)深埋車站：結(jié)構(gòu)頂板位于地面以下的深度較深。(三)按車站運(yùn)營性質(zhì)分類(1)中間站(即一般站)：僅供乘客上、下車之用。(2)區(qū)域站(即折返站)：設(shè)在兩種不同行車密度交界處的車站。(3)換乘站：位于兩條及兩條以上線路交叉點(diǎn)上的車站。(4)樞紐站：由此站分出另一條線路的車站。(5)聯(lián)運(yùn)站：是指車站內(nèi)設(shè)有兩種不同性質(zhì)的列車線路進(jìn)行聯(lián)運(yùn)及客流換乘。(6)終點(diǎn)站：設(shè)在線路兩端的車站。(四)按車站結(jié)構(gòu)橫斷面形式分類(五)按車站站臺形式分類島式站臺，側(cè)式站臺，混合式站臺。(六)按車站間換乘形式分類①站臺直接換乘②站廳換乘③通道換乘地鐵車站組成：(1)車站主體(站臺、站廳，生產(chǎn)生活用房)；車站主體是線路上停靠點(diǎn)，其作用是供乘客集散、候車、上下?lián)Q乘，營運(yùn)設(shè)備設(shè)置中心和營運(yùn)業(yè)務(wù)辦理地。(2)出入口及通道作用是供乘客進(jìn)出車站的建筑設(shè)施。(3)通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭站臺長度：站臺長度分為站臺總長度及站臺有效長度兩種，是指每側(cè)站臺的總長度。站臺總長度是包含了站臺有效長度和所設(shè)置的設(shè)備、管理用房及迂回風(fēng)道等總的長度，即車站規(guī)模長度。站臺有效長度是即站臺計算長度，其量值為遠(yuǎn)期列車編組有效使用長度加上停車誤差。有效使用長度——無屏蔽門的站臺指首末兩節(jié)列車司機(jī)門之間的長度；有屏蔽門的站臺為首末兩節(jié)列車不包括司機(jī)門的屏蔽門所圍長度。站臺高度：是指線路走行軌頂面至站臺地面的高度。站臺實際高度是指線路走行軌下面結(jié)構(gòu)底板面至站臺地面的高度，它包括走行軌頂面至道床底面的高度。車站出入口分類：(1)按平面形式分類①“一”字型出入口②“L”形出入口③“T”形出入口④“П”形出入口⑤“Y”形出入口(2)按口部圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式分類①敞口：口部不設(shè)頂蓋、圍護(hù)墻②半封閉式：口部設(shè)頂蓋、不設(shè)圍護(hù)墻③全封閉式：口部設(shè)頂蓋、圍護(hù)墻(3)按口部修建形式分類①獨(dú)建式出入口②合建式出入口(4)按使用性質(zhì)分類①普通出入口：供乘客使用②戰(zhàn)備出入口③平戰(zhàn)結(jié)合出入口2.3城市地下道路系統(tǒng)建筑設(shè)計地下道路是指在城市地下修建的供機(jī)動車或兼有非機(jī)動車、人或僅人通過的道路。地下道路由機(jī)動車道、路緣帶、非機(jī)動車道、行人道等組成。分類：(1)越江(海)城市道路隧道。(2)地下立交道路。(3)地下快速道路。(4)半地下道路。建筑限界：地下道路最小建筑限界應(yīng)為道路凈高限和兩側(cè)側(cè)向凈寬邊線組成的空間限界。地下步行系統(tǒng)分類：(1)地下過街橫道。(2)地下步行通道。布局原則：以地鐵站為節(jié)點(diǎn)。地鐵成人流量、商業(yè)設(shè)施、公共和服務(wù)空間連接紐帶。以地下商業(yè)為中心。發(fā)展商業(yè)，改善枯燥感。力求便捷。與地鐵、商業(yè)街、車站等連接。環(huán)境舒適宜人。經(jīng)濟(jì)適用。布局模式：雙棋盤格局。地下步道位于街區(qū)內(nèi)，與地面道路錯位。北美多采用。單棋盤格局。地下步道位于街道下，與地面道路重疊。日本采用。2.4地下停車設(shè)施系統(tǒng)地下停車場是指建筑在地下用來停放各種大小機(jī)動車輛的建筑物。一般由停車室、通道、坡道或機(jī)械提升室、調(diào)車場地、洗車設(shè)備等建筑物組成。基本構(gòu)造有車道寬度、有效高度、彎曲段的回轉(zhuǎn)半徑、斜道坡度等。地下停車場分類：(1)單建式：占用地面空間很少、不受地面建筑物條件限制、面積利用率高(2)附建式：使用方便，布置靈活、節(jié)約用地、受地面建筑物使用條件限制。使用方式：(1)公共。暫時停放，公共使用。一種市政服務(wù)設(shè)施。量大、分布廣，使用率、周轉(zhuǎn)率高。(2)專用。為本單位服務(wù)，或停放載重車：消防車，救護(hù)車、事業(yè)車等。運(yùn)輸方式：(1)坡道。造價低，受限少，但停放車輛面積利用率低，人員多。(2)機(jī)械。造價高，停放車輛面積利用率極高，不通風(fēng)，受限多，人員不進(jìn)入。地下停車場的一般流程：車由入口進(jìn)入、洗車、收費(fèi)、存車、加油、出庫、出口。車輛存放角度是指停車時汽車軸線與車庫縱軸線之間夾角。一般有0°、30°、60°、45°、90°等。停駛方式：(1)前進(jìn)停放，前進(jìn)出車；(2)前進(jìn)停放，后退出車；(3)后退停車，前進(jìn)出車。地下停車場結(jié)構(gòu)形式主要有兩種：矩形結(jié)構(gòu)、拱形結(jié)構(gòu)。2.5地下街地下街：修建在大城市繁華的商業(yè)街下或客流集散量較大的車站廣場下，由許多商店、人行通道和廣場等組成的綜合性地下建筑。城市地下綜合體是指建設(shè)在城市地表以下的，能為人們提供交通、公共活動、生活和工作的場所，并相應(yīng)具備配套一體化綜合設(shè)施的地下空間建筑。具有多重功能、空間重疊、設(shè)施綜合特點(diǎn)。地下街類型：(1)按規(guī)模分類：小中大型。(2)按形態(tài)分類：1)街道型、2)廣場型、3)復(fù)合型(3)按在城市中的作用：通路型、商業(yè)型、副中心型和主中心型四類。(4)按功能分類：地下商業(yè)街；地下娛樂街；地下步行街；地下展覽街及地下工廠街等。地下街組成：(1)地下步行系統(tǒng)：出入口、廣場、步行通道(街)、連接通道等(2)地下營業(yè)系統(tǒng)：商業(yè)、文化娛樂、美食步行街等(3)地下機(jī)動車運(yùn)行、存放系統(tǒng)：地下快速通道、停車場等(4)地下街內(nèi)部設(shè)備系統(tǒng)：通風(fēng)、空調(diào)、給排水、送變電等(5)地下街輔助用房系統(tǒng)：管理、辦公、倉庫、衛(wèi)生間等。地下街平面組合形式：(1)步道式組合、(2)廳式組合、(3)混合式組合。地下街豎向組合設(shè)計：(1)單一功能式、(2)2種功能式、(3)多種功能式。第三章地下空間結(jié)構(gòu)與構(gòu)造3.1地下空間結(jié)構(gòu)分類構(gòu)造是指建(構(gòu))筑物的構(gòu)成、各組成部分的組合原理和構(gòu)造方法。結(jié)構(gòu)是指能夠承受荷載且維持幾何不變的體系。受力條件是指在一定條件下，結(jié)構(gòu)所受圍巖應(yīng)力、水土壓力、爆炸地震載荷等。1.按結(jié)構(gòu)形狀分類：拱形結(jié)構(gòu)，矩形結(jié)構(gòu)，圓形結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)，薄殼結(jié)構(gòu)，異形結(jié)構(gòu)。2.按施工方法分類(1)明挖式(敞開式)沉井(管)法、連續(xù)墻法、放坡和支擋明挖法、沉埋法、蓋挖法等。(2)暗挖式盾構(gòu)法、礦山法(鉆眼爆破法)、TBM法等。3.按地質(zhì)情況分類(1)土層：矩形結(jié)構(gòu)，附建結(jié)構(gòu)，沉井(管)結(jié)構(gòu)，連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)結(jié)構(gòu)。主要是矩形，圓形。(2)巖層：拱形結(jié)構(gòu)，噴錨結(jié)構(gòu)，穹頂結(jié)構(gòu)，連拱襯砌結(jié)構(gòu)，復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)。主要是直墻拱形，曲墻拱形，圓形。4.按與地面建筑的關(guān)系分類：附建式，單建式。5.按埋深分類：淺埋，深埋。沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。隧道埋深是指隧道開挖斷面的頂部至自然地面的垂直距離。一般分類：淺埋隧道是指隧道上部覆蓋層不足隧道洞跨2倍的隧道。深埋隧道是指隧道上部覆蓋層厚度較深的隧道。3.2地鐵結(jié)構(gòu)與構(gòu)造1、明挖法修建的隧道襯砌結(jié)構(gòu)矩形結(jié)構(gòu)①整體式襯砌結(jié)構(gòu)②預(yù)制裝配式襯砌③區(qū)間喇叭口隧道④渡線隧道、折返線隧道⑤聯(lián)絡(luò)通道及其它區(qū)間附屬結(jié)構(gòu)物。2、礦山法修建的隧道襯砌結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)：單拱、雙拱、三拱。襯砌基本結(jié)構(gòu)類型：復(fù)合式襯砌=初期支護(hù)+二次襯砌隧道襯砌/支護(hù)結(jié)構(gòu)基本作用：襯砌(支護(hù)結(jié)構(gòu))是指為防止圍巖變形或坍塌，沿隧道洞身周邊用鋼筋混凝土等材料修建的永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)。襯砌作用：(1)保持隧道斷面的使用凈空；(2)防止巖體質(zhì)量的進(jìn)一步惡化；(3)承受可能出現(xiàn)的各種荷載；(4)使隧道支護(hù)體系有足夠的安全度。隧道支護(hù)體系是由圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)兩部分組成的。襯砌類型：(1)單層襯砌。(2)裝配式襯砌。(3)復(fù)合式襯砌。初期支護(hù)錨桿作用效果：(1)支撐圍巖。(2)加固圍巖。(3)提高層組摩擦阻力，形成組合梁。(4)懸吊作用。(5)減跨作用—錨桿使頂板跨度減少，降低變形、位移。初期支護(hù)-混凝土：混凝土由膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、水以及必要時摻入的化學(xué)外加劑組成，經(jīng)過膠凝材料凝結(jié)硬化后，形成具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。有干噴、潮噴、濕噴、混合噴SEC四種。噴射混凝土作用與效果：(1)支承圍巖。(2)“卸載”作用。能有控制使圍巖在不出現(xiàn)有害變的前提下，進(jìn)入一定的塑性：從而使圍巖卸載。(3)填平補(bǔ)強(qiáng)圍巖。填充表面凹穴，使裂隙分割的巖塊層面粘聯(lián)，保持巖塊間的咬合、鑲嵌作用。(4)復(fù)蓋圍巖表面。噴層直接粘貼巖面，形成防風(fēng)化和止水防護(hù)層：阻止節(jié)理裂隙中充填物流失。(5)阻止圍巖松動。緊跟掘進(jìn)及時進(jìn)行支護(hù)，早期強(qiáng)度較高，能及時向圍巖提供抗力，阻止圍巖松動。(6)分配外力。通過噴層把外力傳給錨桿、網(wǎng)架等，使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力均勻分擔(dān)。初期支護(hù)-鋼筋網(wǎng)作用效果：(1)防止收縮裂縫，或減少裂縫數(shù)量和限制裂縫寬度。(2)提高支護(hù)的抗震能力。(3)使噴層應(yīng)力得到均勻分布，改善其變形性能，增強(qiáng)錨噴支護(hù)的整體性。(4)增強(qiáng)噴層的柔性。(5)提高噴層承載力，承受剪力和拉力。隧道支護(hù)施工工序：初噴(初支)→掛網(wǎng)→立拱架→模筑(二襯)。隧道二次襯砌遵循“仰拱超前、墻拱整體襯砌”的原則。3、盾構(gòu)法修建的隧道襯砌結(jié)構(gòu)盾構(gòu)法修建的隧道通常采用圓形斷面，襯砌有預(yù)制裝配式鋼筋混凝土單層襯砌、雙層襯砌以及擠壓混凝土整體式襯砌三大類，優(yōu)先選用裝配式鋼筋混凝土單層襯砌。分類：⑴預(yù)制裝配式襯砌(2)雙層襯砌(3)擠壓混凝土整體式襯砌(4)盾構(gòu)法施工時特殊地段的襯砌4、特殊地段隧道襯砌構(gòu)造⑴沉埋結(jié)構(gòu)⑵頂進(jìn)法施工的區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)明挖法施工的車站結(jié)構(gòu)(1)明挖車站的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件①優(yōu)點(diǎn)：使用功能好；施工方法簡單，技術(shù)成熟；工程進(jìn)度快，根據(jù)需要可以分段同時作業(yè)；淺埋時工程造價和運(yùn)營費(fèi)用均較低，且耗能較少。②缺點(diǎn)：外界氣象條件對施工影響較大；施工對城市地面交通和居民的正常生活有較大影響，且易造成噪聲、粉塵及廢棄泥漿等的污染；需要拆除工程影響范圍內(nèi)的建筑物和地下管線；在飽和的軟土地層中，深基坑開挖引起的地面沉降較難控制，且坑內(nèi)土坡的縱向穩(wěn)定常常會成為威脅工程安全的重大問題。③使用條件：淺埋地鐵采用明挖車站，與不同類型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)合能適用于各種地層。(2)結(jié)構(gòu)形式：矩形框架結(jié)構(gòu)和拱形結(jié)構(gòu)。蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu)在先開挖修建的頂板和邊墻保護(hù)下開挖修建。蓋挖法分為：蓋挖順作法(開挖到底部后由上而小修筑建筑主體)、半逆法和逆作法(依次逐層開挖、修筑邊墻和樓板到到底部)。礦山法施工的車站結(jié)構(gòu)⑴單拱車站隧道⑵雙拱車站隧道⑶三拱車站隧道有塔柱式(很少采用)和立柱式(土層中大多采用)兩種基本形式。盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu)⑴結(jié)構(gòu)型式與采用盾構(gòu)類型、施工方法、站臺形式等關(guān)系密切。①由兩個并列圓形隧道組成的側(cè)式站臺車站②由3個并列的圓形隧道組成的三拱塔柱式車站③三跨立柱式車站換乘站的隧道襯砌結(jié)構(gòu)①在兩個或幾個單獨(dú)設(shè)置的車站之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道等換乘設(shè)施。②修建供兩條或多條線路使用的聯(lián)合換乘站。③在兩座相交車站的局部，修建公用的換乘節(jié)點(diǎn)。第五章地下空間工程施工5.1基坑支擋明挖法明挖法是指一種先將地面挖開，在露天情況下修筑襯砌，然后再覆蓋回填的地下工程施工方法。多用于淺埋隧道。明挖法是軟土地下工程施工中最基本、最常用的施工方法。工藝a)基坑圍護(hù)→b)開挖及第一道支撐→c)開挖→d)結(jié)構(gòu)施工→e)埋設(shè)物放置→f)回填及恢復(fù)路面。具體工藝：⑴施工結(jié)構(gòu)圍護(hù)樁及冠梁；⑵開挖至第一道鋼支撐處，架設(shè)第一道鋼支撐，架設(shè)軍用梁端構(gòu)架；⑶繼續(xù)開挖基坑至第二道鋼支撐處及第三道鋼支撐處，架設(shè)第二道鋼支撐及第三道鋼支撐；⑷隨撐隨挖至基坑設(shè)計標(biāo)高，施做砼墊層，施做防水層、防水保護(hù)層及結(jié)構(gòu)底板；⑸拆除第三道鋼支撐，敷設(shè)側(cè)墻防水，施做側(cè)墻、土建風(fēng)道及中樓板結(jié)構(gòu)；⑹拆除第二道鋼支撐，敷設(shè)剩余側(cè)墻防水層，施做剩余側(cè)墻；⑺施做頂板、頂板防水及站臺板；⑻拆除軍用梁及第一道鋼支撐，回填土?；用魍诜ǚ诸悾悍牌旅魍诜?，在地下工程采用明挖法施工時，為了防止塌方，保證施工安全，在基坑(槽)開挖深度超過一定限度時，土壁應(yīng)做成有斜率的邊坡，以保證土坡的穩(wěn)定。工程中常稱為放坡。優(yōu)點(diǎn)：不設(shè)或部分設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)，成本低，技術(shù)含量少，施工簡單。缺點(diǎn)：占地面積大，土方量大，回填量大；半放坡較全放坡占地少，一般用于較穩(wěn)定的地層中。放坡明挖法適用條件：地勢平坦空曠，地下水位低；土質(zhì)穩(wěn)定；放坡長度，一般按1：1(即45°)施工；放坡設(shè)置深度小于30m。（二）支擋結(jié)構(gòu)明挖法，當(dāng)基坑周圍建筑環(huán)境不滿足放坡施工時，不需采用支護(hù)結(jié)構(gòu)明挖法。支擋結(jié)構(gòu)明挖法分類(1)順筑法：在開挖到預(yù)定深度后，按照底板→側(cè)壁(中柱或中壁)→頂板的順序修筑。施工程序：放線、打樁、埋設(shè)支撐防護(hù)、開挖、施工結(jié)構(gòu)物、回填、拔樁、恢復(fù)路面。標(biāo)準(zhǔn)施工方法。(2)逆筑法：從上部開挖，在底板和中層板、側(cè)墻修筑之前，對頂板上面的埋設(shè)物和地面進(jìn)行恢復(fù)，先行修筑頂板或中層板的方法。為使其穩(wěn)定要使用擋土支撐，并開挖到指定深度后修筑主體。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計原則(1)安全可靠：確?；邮┕ぜ爸車h(huán)境的安全。(2)經(jīng)濟(jì)合理：符合造價、工期及環(huán)保等方面經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求。(3)便于施工：具有施工的可能性和方便性?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計基本內(nèi)容：基坑工程勘察；基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工；基坑地下水位的控制；基坑土方的開挖和運(yùn)輸；基坑土方開挖過程中的工程監(jiān)測；基坑周圍的環(huán)境保護(hù)。深基坑支護(hù)基本要求：(1)確保支護(hù)結(jié)構(gòu)能起擋土作用，基坑邊坡保持穩(wěn)定；(2)確保相鄰的建(構(gòu))筑物、道路、地下管線的安全，不因土體的變形、沉陷、坍塌受到危害；(3)通過排水降水等措施，確?；A(chǔ)施工在地下水位以上進(jìn)行。(4)在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中首先要考慮周邊環(huán)境的保護(hù)，其次要滿足本工程地下結(jié)構(gòu)施工的要求，再則應(yīng)盡可能降低造價、便于施工。鋼板樁打樁方法：1)單獨(dú)打入法2)雙層圍檁插樁法3)分段復(fù)打樁(屏風(fēng)法)拔樁方法：振動錘拔樁土釘墻支護(hù)是在基坑開挖過程中將較密的細(xì)長桿件釘置于原位土體中，并在坡面上噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層。通過土釘、土體和噴射混凝土面層的共同工作，形成復(fù)合土體。利用復(fù)合土體的自穩(wěn)達(dá)到支護(hù)目的。土釘墻組成：土釘，加強(qiáng)鋼筋，鋼絲網(wǎng)，混凝土。土釘墻特點(diǎn)：(1)形成土釘復(fù)合體、顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受邊坡超載能力；(2)施工設(shè)備簡單，由于釘長一般比錨桿長度小的多，不加預(yù)應(yīng)力所以設(shè)備簡單；(3)隨基坑開挖逐層分段開挖作業(yè)，不占或少占單獨(dú)作業(yè)時間，施工效率高，占用周期短；(4)施工不需單獨(dú)占用場地，對現(xiàn)場狹小，放坡困難，有相鄰建筑物時顯示其優(yōu)越性；(5)土釘墻成本費(fèi)較其他支護(hù)結(jié)構(gòu)顯著降低；(6)施工噪音、振動小，不影響環(huán)境；(7)土釘墻本身變形很小，對相鄰建筑物影響不大。土釘墻適用條件：地下水低于土坡開挖段或經(jīng)過降水措施后使地下水位低于開挖層的情況。適用于有粘性土、粉性土、含有30%上粘土顆粒的砂土邊坡。常用于開挖深度不大、周圍相鄰建筑或地下管線對沉降與位移要求不高的基坑支護(hù)。5.2地下墻連續(xù)施工法地下連續(xù)墻是采用專用挖槽機(jī)械，在地面上沿著深開挖工程的周邊軸線，在泥漿護(hù)壁條件下，開挖出一條狹長的深槽，清槽后在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導(dǎo)管法灌筑混凝土筑成一個單元槽段，如此逐段進(jìn)行，在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁，作為截水、防滲、承重、擋水結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻種類(1)按成墻方式：樁排式；槽板式；組合式。(2)按墻的用途：防滲墻；臨時擋土墻；永久擋土(承重)墻；作為基礎(chǔ)用的地下連續(xù)墻。(3)按成墻構(gòu)筑材料：土質(zhì)墻；混凝土墻；鋼筋混凝土墻；組合式。(4)按實際施工開挖情況：地下連續(xù)墻(開挖)；地下防滲墻(不開挖)。應(yīng)用最多是現(xiàn)澆鋼筋混凝土壁板式連續(xù)墻。地下連續(xù)墻優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)施工時振動小，噪音低，非常適于在城市施工。(2)墻體剛度大，用于基坑開挖時，可承受很大的土壓力，極少發(fā)生地基沉降或塌方事故，已經(jīng)成為深基坑支護(hù)工程中必不可少的擋土結(jié)構(gòu)。(3)防滲性能好，由于墻體接頭形式和施工方法的改進(jìn)，使地下連續(xù)墻幾乎不透水。(4)可以貼近施工。由于具有上述幾項優(yōu)點(diǎn)，可以緊貼原有建筑物建造地下連續(xù)墻。(5)可用于逆做法施工。地下連續(xù)墻剛度大，易于設(shè)置埋設(shè)件，很適合于逆做法施工。(6)適應(yīng)性強(qiáng)，適用于多種地基條件。地下連續(xù)墻對地基的適用范圍很廣，從軟弱的沖積地層到中硬的地層、密實的砂礫層，各種軟巖和硬巖等所有的地基都可以建造地下連續(xù)墻。(7)可用作剛性基礎(chǔ)。目前地下連續(xù)墻不再單純作為防滲防水、深基坑維護(hù)墻，而且越來越多地用地下連續(xù)墻代替樁基礎(chǔ)、沉井或沉箱基礎(chǔ)，承受更大荷載。(8)用地下連續(xù)墻作為土壩、尾礦壩和水閘等水工建筑物的垂直防滲結(jié)構(gòu)，是非常安全和經(jīng)濟(jì)的。(9)占地少，可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間，充分發(fā)揮投資效益。(10)工效高、工期短、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)效益高。缺點(diǎn)：(1)前期調(diào)查復(fù)雜；(2)施工技術(shù)要求較高；(3)制漿及處理系統(tǒng)占地較大，管理不善易造成現(xiàn)場泥濘和污染；(4)接頭質(zhì)量難保證，易形成結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)。3、適用條件(1)開挖深度超過10m的深基坑工程。(2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)亦作為主體結(jié)構(gòu)的一部分，且對防水、抗?jié)B有較嚴(yán)格要求的工程。(3)采用逆作法施工，地上和地下同步施工時，一般采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)墻。(4)鄰近存在保護(hù)要求較高的建(構(gòu))筑物，對基坑本身的變形和防水要求較高的工程。(5)基坑內(nèi)空間有限，地下室外墻與紅線距離極近，采用其他圍護(hù)形式無法滿足留設(shè)施工操作要求的工程。(6)在超深基坑中，例如30～50m的深基坑工程，采用其他圍護(hù)體無法滿足要求時，常采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻常用施工法：地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造，采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。施工工法包括鉆孔樁連續(xù)墻法、挖連續(xù)槽分段成墻法、分段挖槽灌注成墻法、拼裝墻成墻法。(1)鉆孔樁連續(xù)墻法(2)挖連續(xù)槽分段灌注成墻法(3)分段挖槽灌注成墻法(4)裝配墻成墻法護(hù)壁泥漿：泥漿材料由膨潤土、水、化學(xué)處理劑和一些惰性物質(zhì)組成。泥漿作用：在槽壁上形成不透水的泥皮，從而使泥漿的靜水壓力有效地作用在槽壁上，防止地下水滲水和槽壁剝落，保持壁面穩(wěn)定；同時泥漿還有懸浮土渣和將土渣攜帶出地面的功能。①護(hù)壁泥漿對槽壁的壓力略大于地下水土壓力，可平衡地層水土壓力，穩(wěn)定井壁。②洗槽利用泥漿進(jìn)行循環(huán)排渣，鉆機(jī)鉆下土(巖)屑及時由泥漿攜帶排出槽外，鉆頭始終切削新土，提高了機(jī)械鉆進(jìn)效率。③冷卻鉆頭泥漿的循環(huán)降低了鉆頭與土(巖)層所作機(jī)械功而產(chǎn)生的溫升。④潤滑泥漿又是一種潤滑劑，從而降低了鉆機(jī)的磨損。槽段間接頭：(1)直接連接接頭法(2)接頭管法(3)接頭箱接頭法(4)隔板式接頭法(5)預(yù)制構(gòu)件接頭法5.3鉆爆法施工鉆爆法是指通過鉆孔、裝藥、爆破開挖地下工程的施工方法。爆破器材是指工業(yè)炸藥、起爆器材和器具的統(tǒng)稱。炸藥爆炸三要素：放熱性；反應(yīng)速度極快；大量氣體產(chǎn)物。炮眼分類及作用根據(jù)炮眼位置和作用，炮眼分為掏槽眼、擴(kuò)槽眼和周邊眼。掏槽眼：開挖斷面中部，最先起爆炮眼，形成新自由面。擴(kuò)槽眼：隨掏槽眼之后爆破的一部分炮眼，擴(kuò)大新自由面。周邊眼：周邊輪廓線上的炮眼。內(nèi)圈眼：緊挨周邊眼的二圈眼。底板眼：隧道底邊上的炮眼。二臺眼：緊挨底板眼之上的炮眼。爆破順序：一般先掏槽眼，后擴(kuò)槽眼，最后周邊爆破眼。掏槽方式：1、斜眼掏槽(1)水平楔形掏槽(2)垂直楔形掏槽(3)三級復(fù)式楔形掏槽(4)二級復(fù)式楔形掏槽(5)扇形掏槽2、直眼掏槽(1)無空眼直眼掏槽(2)小直徑中空直眼掏槽3、混合掏槽光面爆破(Smoothblasting)是指沿開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之后起爆，以形成平整輪廓面的爆破作業(yè)。預(yù)裂爆破(presplittingpreshearing)是指沿開挖邊界布置密集炮孔，采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之前起爆，從而在爆區(qū)與保留區(qū)之間形成預(yù)裂縫，以減弱主爆區(qū)爆破時對保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破技術(shù)。5.4盾構(gòu)機(jī)施工法盾構(gòu)施工法是指使用盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)，在盾體保護(hù)下，在機(jī)內(nèi)安全地進(jìn)行開挖和管片拼裝作業(yè)，從而構(gòu)筑成隧道的施工方法。盾構(gòu)法施工優(yōu)點(diǎn)(1)除豎井施工外，隧道施工作業(yè)均在地下進(jìn)行，不影響地面交通，可減少對地面環(huán)境的影響，包括噪聲和振動等；(2)隧道的施工費(fèi)用幾乎不受埋深的影響；(3)盾構(gòu)掘進(jìn)、出土、拼裝管片襯砌等主要工序都靠機(jī)械完成，施工人員較少，施工易于管理；(4)采用盾構(gòu)法施工不影響航道，不受風(fēng)雨等氣候條件影響；(5)在地質(zhì)差和水位高條件下修建埋深較大的隧道，盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性；(6)適用地層范圍廣，從軟土、砂卵土、軟巖到巖層均可適用。盾構(gòu)法施工缺點(diǎn)：(1)一次性投入大，施工設(shè)備費(fèi)用較高；(2)隧道曲線半徑過小(R＜20D)時，施工較為困難，但從目前的盾構(gòu)設(shè)備來看，曲線半徑大于10m的隧道施工已不存在問題。(3)隧道埋深太淺，則盾構(gòu)法施工困難很大，地面沉降很難控制；在水下施工時，如覆土太淺，則盾構(gòu)法隧道施工不夠安全，容易產(chǎn)生滲漏和噴涌現(xiàn)象。(4)采用全氣壓方法以疏干和穩(wěn)定地層時，施工條件差，對施工技術(shù)人員的身體影響大，全氣壓法目前已很少采用。TBM適用范圍(1)一般只適用于圓形斷面隧道，只有鐵削滾筒式掘進(jìn)機(jī)可在軟巖中掘進(jìn)非圓形斷面隧道。(2)開挖隧道直徑1.8~12m，以直徑3~6m最為成熟。(3)一次性連續(xù)開挖長度不宜短于1km，也不宜長于10km，以3~8km最佳。(4)適用于中硬巖層，巖石單軸抗壓強(qiáng)度20~250MPa，尤以50~100MPa最佳。(5)地質(zhì)條件對TBM掘進(jìn)效率影響很大。在良好巖層中月進(jìn)尺可達(dá)500~600m，在破碎巖層中只有l(wèi)00m左右，在塌陷、涌水、暗河地段甚至需停機(jī)處理。(6)選用TBM開挖隧道應(yīng)盡量避開復(fù)雜不良巖層。盾構(gòu)機(jī)種類根據(jù)開挖面與機(jī)內(nèi)工作室間有無隔板，盾構(gòu)機(jī)分為開放式、部分開放式和封閉式。盾構(gòu)法種類選型：1、開放式2、部分開放式或半封閉：指擠壓式盾構(gòu)機(jī)，在隔墻某處設(shè)置可調(diào)節(jié)開口面積的排土口。3、封閉式：在盾構(gòu)