地下建筑规划与设计-10.ppt

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1、地下建筑规划与设计主讲人：陈海明2009年10月21日安徽理工大学·土木与建筑学院课件地下工程施工第10章10.1概述10.2地下工程明挖法施工10.3逆作法10.4隧道新奥法10.5浅埋暗挖法10.6盾构法10.7其他施工法提纲10.1概述10.2地下工程明挖法施工10.3逆作法10.4隧道新奥法10.5浅埋暗挖法10.6盾构法10.7其他施工法第10章地下工程施工10.1概述10.1概述在选择施工方法时，要综合考虑场地条件、工程地质和水文地质条件、地面交通状况、工期要求，并做一定的技术经济比较，从而确

2、定最为经济合理的施工方法。本章主要介绍地下工程的明挖法施工、隧道新奥法施工、城市地下工程的浅埋暗挖法施工及盾构法施工。目标：对地下工程的主要施工方法有一个总体认识，能够建立起地下工程施工的基本概念，了解地下工程主要施工方法、施工方案及工艺，为今后从事地下工程设计与施工打下良好的基础。10.1概述10.2地下工程明挖法施工10.3逆作法10.4隧道新奥法10.5浅埋暗挖法10.6盾构法10.7其他施工法第10章地下工程施工10.2地下工程明挖法施工明挖法是构建地下工程常用施工方法，具有施工作业面多、速度快、工

3、期短、易保证工程质量、工程造价低等优点；因此在地面交通和环境条件允许的前提下，应该尽可能采用。按地下工程主体结构的施工顺序，明挖法又可分为明挖顺作法、盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法等，后3种施工方法又统称为明挖覆盖施工法。根据基坑是否设置围护结构，将明挖法基坑分为敞口放坡开挖基坑和有围护结构基坑两类。10.2地下工程明挖法施工明挖法施工的一般程序是：从地表向下开挖基坑至设计标高，然后自下向上构筑防水设施和主体结构，最后回填恢复路面。图10.2为某地铁车站（两层三跨结构）明挖法施工步骤图。地下工程明挖法

4、施工步骤地下工程明挖法施工步骤地下工程明挖法施工步骤地下工程明挖法施工步骤10.2.1敞口放坡施工法放坡基坑是指不采用支撑形式，而采用放坡施工方法进行开挖的基坑工程，有些学者也称之为大开挖基坑，一般认为对于基坑开挖深度较浅，施工场地空旷，周围建筑物和地下管线及其他市政设施距离基坑较远的情况，可以采用大开挖方式。当基坑开挖深度较大时，如果考虑采用放坡开挖，一般在坡面上要设置土锚或土钉等临时挡土结构。保证基坑边坡的稳定非常重要，否则一旦边坡坍塌，不但地基受震，影响承载力，而且也影响周围地下管线、地面建筑物和交通

5、安全。10.2.1.1影响基坑边坡稳定的因素基坑边坡坡度是直接影响基坑稳定的重要因素，当基坑边坡土体中的剪应力大于土体的抗剪强度时，边坡就会失稳坍塌。其次，施工方法不当也会造成边坡失稳，主要表现为：1.没有按设计坡度进行边坡开挖。2.基坑边坡坡顶堆放材料、土方，以及运输机械车辆等增加附加荷载。3.基坑降排水措施不力。地下水未降至基底以下，而地面雨水、基坑周围地下给排水管线漏水渗流至基坑边坡的土层中，使土体湿化，土体自重加大，增加土体中的剪应力。4.基坑开挖后暴露时间过长，经风化而使土体变松散。5.基坑开挖过

6、程中，未及时刷设，甚至挖反坡，使土体失去稳定性。10.2.1.1影响基坑边坡稳定的因素为保持基坑边坡的稳定，可采取以下措施：根据土层的物理力学性质确定基坑边坡坡度，并于不同土层处做成折线形或留置台阶；必须做好基坑降排水和防洪工作，保持基底和边坡的干燥；基坑放坡坡度受到一定限制而采用围护结构又不太经济时，可采用坡面土钉、挂金属网喷混凝土或抹水泥砂浆护面；严格控制基坑边坡坡顶1～2m范围堆放材料、土方和其他重物，以及较大的机械等荷载；基坑开挖过程中，随挖随刷边坡，不得挖反坡；暴露时间在1年以上的基坑，一般可采取

7、护坡措施。10.2.1.2基坑边坡的确定确定基坑边坡坡率（度）有3种方法，即计算法、图解法和查表法。1.计算法（1）位于无黏性土层的基坑边坡坡率计算图10.3所示为一坡角为θ的无黏性土边坡，斜坡上土颗粒的下滑力T和抗滑力T′分别为：10.2.1.2基坑边坡的确定（1）位于无黏性土层的基坑边坡坡率计算定义边坡稳定性安全系数K为：由上式可知，只要满足θ<φ，即可使K>1，边坡均为稳定的，且与开挖高度无关。是针对均质土层和边坡上无渗流的简单情况而言，如实际情况较为复杂时，可用加大安全系数的方法予以解决10.2.1

8、.2基坑边坡的确定（2）位于黏性土层的基坑边坡黏性土边坡由于剪切破坏产生滑移，其滑动面大多呈现圆簸形，在工程应用上常假定为圆弧形，并按平面问题进行分析。常用的分析方法为瑞典法，又称瑞典条分法。10.2.1.2基坑边坡的确定（2）位于黏性土层的基坑边坡黏性土边坡由于剪切破坏产生滑移，其滑动面大多呈现圆簸形，在工程应用上常假定为圆弧形，并按平面问题进行分析。常用的分析方法为瑞典法，又称瑞典条分法。10.2.1.2基坑