地下工程實(shí)習(xí)報(bào)告精選(九篇)
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第1篇：地下工程實(shí)習(xí)報(bào)告范文
關(guān)鍵詞：土木工程地質(zhì)；課程教學(xué)；教學(xué)方法；教研改革
隨著國(guó)家對(duì)新疆“一帶一路”核心圈經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大力投入，大量基礎(chǔ)建設(shè)中需要具備較強(qiáng)工程地質(zhì)專業(yè)背景的復(fù)合型人才。新疆大學(xué)作為邊疆重點(diǎn)高校之一，正著力培養(yǎng)服務(wù)于西部開(kāi)發(fā)與“一帶一路”工程建設(shè)需要的綜合性技術(shù)人才。通過(guò)工程地質(zhì)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解實(shí)際工程建設(shè)中可能遇到的工程地質(zhì)問(wèn)題及其對(duì)工程本身的影響，依據(jù)所學(xué)知識(shí)能正確防治各類地質(zhì)災(zāi)害，以保證工程建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定。因此本課程對(duì)土木工程專業(yè)來(lái)講是非常重要的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課。
一、課程教學(xué)中存在的不足
1.前導(dǎo)課程設(shè)置不合理。工程地質(zhì)學(xué)作為地質(zhì)學(xué)的一門(mén)分支課程，其前導(dǎo)課程為“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”“土力學(xué)”“巖體力學(xué)”等課程。根據(jù)新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院土木專業(yè)最新培養(yǎng)計(jì)劃，工程地質(zhì)被安排大一下學(xué)期進(jìn)行，因此會(huì)導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法有效地理解和掌握一些工程地質(zhì)術(shù)語(yǔ)的概念，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想。在實(shí)際教學(xué)中，針對(duì)巖土體物理力學(xué)參數(shù)方面，學(xué)生在沒(méi)有“巖體力學(xué)”“土力學(xué)”課程學(xué)習(xí)的前提下，不能較好地理解參數(shù)的具體含義及用途。此外，在滑坡穩(wěn)定性計(jì)算案例中，學(xué)生不僅需要掌握巖土體物理力學(xué)的具體含義，還要具備一定的編程能力（包括Excel、C語(yǔ)言等）用于滑坡穩(wěn)定性計(jì)算公式的編寫(xiě)，因此前導(dǎo)課程的不合理安排，導(dǎo)致許多教學(xué)任務(wù)無(wú)法順利開(kāi)展，這勢(shì)必會(huì)影響學(xué)生專業(yè)知識(shí)掌握的熟練度。2.課程學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多。隨著高校學(xué)分制的推行，筆者所在學(xué)院“土木工程地質(zhì)”課時(shí)已縮短至28學(xué)時(shí)。為在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，教師需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容做出一定調(diào)整與壓縮，從而導(dǎo)致學(xué)生理論學(xué)習(xí)偏少，影響了課程教學(xué)質(zhì)量。課程學(xué)時(shí)的壓縮主，最直接的影響是案例的教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生理論知識(shí)需要借助于實(shí)際工程案例講解才能較好地消化，如巖石礦物教學(xué)環(huán)節(jié)，必須讓學(xué)生親眼看見(jiàn)巖石、親手感觸到礦物才能印象深刻。此外，各類地質(zhì)災(zāi)害也需要用到大量的工程案例來(lái)支撐講解，學(xué)生往往對(duì)實(shí)際工程案例更加感興趣。通過(guò)實(shí)際案例，學(xué)生不僅能更快掌握理論知識(shí)，也能更加今后工程實(shí)踐中的工程地質(zhì)問(wèn)題。3.工程地質(zhì)理論教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱。目前的土木工程地質(zhì)教學(xué)大綱主要側(cè)重于地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的講解，如巖石礦物、地層地質(zhì)構(gòu)造等，而具體的工程地質(zhì)理論占總教學(xué)學(xué)時(shí)比例較少，如地下工程地質(zhì)問(wèn)題、邊坡工程地質(zhì)問(wèn)題等。這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)工程地質(zhì)的認(rèn)識(shí)僅停留在基礎(chǔ)地質(zhì)方面，對(duì)今后工程實(shí)踐可能遇到的邊坡穩(wěn)定、圍巖穩(wěn)定等問(wèn)題缺乏足夠的認(rèn)識(shí)與重視。光靠地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)根本無(wú)法解決實(shí)際工程中的各類工程地質(zhì)問(wèn)題。地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)是為了更好地掌握工程地質(zhì)理論，但僅側(cè)重地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)而忽視工程地質(zhì)理論的學(xué)習(xí)，就無(wú)法凸顯工程地質(zhì)學(xué)學(xué)習(xí)的意義，學(xué)生今后無(wú)法從容應(yīng)對(duì)工程實(shí)踐中突發(fā)的工程地質(zhì)現(xiàn)象與問(wèn)題。4.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)沒(méi)形成完整教學(xué)體系。工程地質(zhì)是一門(mén)緊密聯(lián)系實(shí)際工程的課程，需要學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)加以消化理解。然而，目前筆者所在學(xué)院土木工程地質(zhì)實(shí)踐環(huán)節(jié)尚無(wú)固定的實(shí)習(xí)路線，沒(méi)有專業(yè)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，因此實(shí)踐教學(xué)效果較差，學(xué)生無(wú)法將課本所學(xué)理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際，導(dǎo)致今后在實(shí)際工程中遇到工程地質(zhì)問(wèn)題無(wú)法快速識(shí)別與解決。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)預(yù)期效果不夠理想主要表現(xiàn)在三方面：一是地質(zhì)基礎(chǔ)技能的掌握，如野外巖石識(shí)別、羅盤(pán)使用等；二是工程地質(zhì)勘查實(shí)踐能力，如滑坡、泥石流野外勘察能力；三是實(shí)習(xí)時(shí)間較短、路線長(zhǎng)，許多學(xué)生難以掌握教學(xué)內(nèi)容，實(shí)習(xí)報(bào)告編寫(xiě)質(zhì)量堪憂。筆者針對(duì)所在學(xué)院土木專業(yè)的“土木工程地質(zhì)”課程教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中存在的諸多問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)，學(xué)校要解決這些不足，就必須采取一些行之有效的教學(xué)改革手段進(jìn)行嘗試探討。
二、課程教學(xué)模式改革建議
為提高工程地質(zhì)課程教學(xué)效果，讓學(xué)生更深刻掌握課程知識(shí)，根據(jù)筆者所在學(xué)院“土木工程地質(zhì)”教學(xué)現(xiàn)狀，本文提出如下建議。1.優(yōu)化培養(yǎng)計(jì)劃課程編排。學(xué)校將“工程地質(zhì)”課程安排在大二下學(xué)期進(jìn)行，在學(xué)生學(xué)習(xí)完“土力學(xué)”“巖體力學(xué)”“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”等前導(dǎo)課程后學(xué)習(xí)“工程地質(zhì)”課程。教師利用學(xué)生已學(xué)知識(shí)，課堂上引導(dǎo)學(xué)生自己探索巖土體各物理力學(xué)參數(shù)對(duì)圍巖、邊坡（滑坡）的穩(wěn)定性影響規(guī)律，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)EXCEL或者C語(yǔ)言編程滑坡、崩塌體等地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性計(jì)算程序。2.突出教學(xué)重點(diǎn)。在無(wú)法增加課時(shí)量的情況下，教師需要把主要教學(xué)內(nèi)容放在重點(diǎn)章節(jié)上。工程地質(zhì)課程的主要任務(wù)是讓學(xué)生了解工程建設(shè)中可能出現(xiàn)的各類工程地質(zhì)現(xiàn)象和問(wèn)題，分析各類工程地質(zhì)問(wèn)題對(duì)工程建設(shè)的影響，能提出相應(yīng)的防治措施。因此在教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)重點(diǎn)講解各類工程地質(zhì)現(xiàn)象與問(wèn)題的成因、影響因素、誘發(fā)機(jī)制、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)等，使學(xué)生能將所學(xué)知識(shí)能直接應(yīng)用于實(shí)際工程建設(shè)中。針對(duì)部分地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)，教師可適當(dāng)減少教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生掌握其基本概念即可。3.加強(qiáng)地域特色案例教學(xué)。新疆位于我國(guó)西北邊陲，處于亞歐中心，是我國(guó)陸地面積最大的省份。新疆地形地貌多元化特征明顯，既有沙漠、隔壁、荒山，也有草甸、森林、河流。教師以新疆常發(fā)地質(zhì)災(zāi)害類型重點(diǎn)分析，不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也能為學(xué)生日后快速融入本地生產(chǎn)項(xiàng)目提供基礎(chǔ)。裴向軍通過(guò)對(duì)天山區(qū)公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征的收集整理得出，新疆地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型主要表現(xiàn)為凍土、巖體凍融風(fēng)化破壞、泥石流、水毀、雪害、凍害。因此，教師應(yīng)在今后的工程地質(zhì)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)中，突出上述地質(zhì)災(zāi)害類型的講解，盡可能地在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中加入上述案例現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。4.重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。新疆地貌特征雖然豐富，但由于幅員遼闊，不同地質(zhì)現(xiàn)象相距甚遠(yuǎn)，因此導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)習(xí)路線較長(zhǎng)，學(xué)生在有限的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi)很難完成實(shí)習(xí)內(nèi)容。因此，學(xué)校需要盡量選擇地質(zhì)現(xiàn)象特征明顯、地質(zhì)現(xiàn)象豐富的地區(qū)作為固定實(shí)習(xí)基地，安排專業(yè)教師提前踩點(diǎn)優(yōu)化實(shí)習(xí)路線與實(shí)習(xí)日程安排，并制定完善好實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)。5.重視工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告編寫(xiě)。學(xué)生工程地質(zhì)專業(yè)知識(shí)掌握好壞的程度主要體現(xiàn)在工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告中，通過(guò)實(shí)習(xí)報(bào)告，教師可知道學(xué)生是否掌握工程地質(zhì)相關(guān)基本概念、羅盤(pán)使用是否正確、工程地質(zhì)專業(yè)術(shù)語(yǔ)表述是否準(zhǔn)確和恰當(dāng)。因此，實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中教師需要認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生識(shí)別地質(zhì)現(xiàn)象、正確使用地質(zhì)羅盤(pán)，使學(xué)生掌握野外記錄薄的記錄要求和地質(zhì)素描技巧。教師要每天檢查學(xué)生野外記錄本內(nèi)容，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)中的不足加以改進(jìn)。實(shí)習(xí)后期，教師要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)習(xí)報(bào)告編寫(xiě)指導(dǎo)，實(shí)習(xí)報(bào)告要圖文并茂，地質(zhì)現(xiàn)象描述準(zhǔn)確。
三、結(jié)論
“工程地質(zhì)”課程教學(xué)內(nèi)容需要綜合課程理論知識(shí)與工程實(shí)踐，其教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣。教師要想在有限的課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo)，需要在優(yōu)化課程教學(xué)安排基礎(chǔ)上突出教學(xué)重點(diǎn)，結(jié)合新疆地域特色，重點(diǎn)引入本地常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害案例，使學(xué)生快速消化理論知識(shí)。此外，教師需要重視教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生野外地質(zhì)基本功練習(xí)，使學(xué)生更加快速牢固地掌握工程地質(zhì)理論知識(shí)，達(dá)到培養(yǎng)復(fù)合型人才的要求。
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第2篇：地下工程實(shí)習(xí)報(bào)告范文
1、服從實(shí)習(xí)隊(duì)伍的統(tǒng)一安排，不得無(wú)故缺席；
2、注意自身人身及財(cái)產(chǎn)安全；
3、認(rèn)真做好現(xiàn)場(chǎng)及講座筆記，現(xiàn)場(chǎng)參觀要不恥下問(wèn)；
4、遵守現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)規(guī)章制度，關(guān)心他人及自身安全；
5、注意自己的言行，行為要得體；
6、有異常情況時(shí)，要及時(shí)通知帶隊(duì)老師；7、實(shí)習(xí)結(jié)束后，登記返程目的地，保證全程安全。
第一部分 隧道與地下工程
第一節(jié) 概述
隧道和地下工程隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的提高而進(jìn)一步發(fā)展和推廣。隧道和地下工程已經(jīng)是解決我國(guó)交通和工業(yè)的和很有前景的一門(mén)科學(xué)。
隧道是一種地下工程結(jié)構(gòu)物，通常是指修筑在地下或山體內(nèi)部，兩端有出入口，供車(chē)輛、行人、水流及管線通過(guò)的通道。隧道一般包括交通運(yùn)輸方面的鐵路、公路、航運(yùn)和人行隧道；城市地下鐵路和海底、水底隧道；軍事工程方面的各種國(guó)防坑道；水利發(fā)電工程方面的各種水工隧道或隧洞等。
隧道工程是指從事研究和建造各種隧道的規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)和工程技術(shù)，它是土木工程的一個(gè)分支。
目前，大部分隧道的設(shè)置以交通運(yùn)輸為主要目的，穿越山嶺、河流、港灣等障礙，修建地下鐵道，縮短交通線路，改善線形，可提到車(chē)輛行駛速度，以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。除此之外，在水電工程中設(shè)置各類水工隧道可實(shí)現(xiàn)引水、排水、通風(fēng)等目的；在市政工程中，設(shè)置各類公共隧道可實(shí)現(xiàn)污水排放、管線鋪設(shè)等目的。隧道的這些功能，決定了其一般在長(zhǎng)度方向上有較大的尺寸，多數(shù)長(zhǎng)度為幾千米道幾十千米，有的甚至更長(zhǎng)。而橫斷面的尺寸則相對(duì)較小，一般僅幾米到幾十米。斷面較小的隧道，一般不作為交通設(shè)施，僅用于污水排放和水、氣管道、電纜、通訊線路等敷設(shè)用途，這些通道常常也被稱為隧硐、導(dǎo)溝、管溝等。斷面較大、長(zhǎng)度較短的隧道所形成的地下空間，一般有其專用功能，如作為地下變電站、地下停車(chē)場(chǎng)、地下倉(cāng)庫(kù)、地下廣場(chǎng)等。
隧道之所以在近幾年迅猛的發(fā)展，是因?yàn)樗歇?dú)特的優(yōu)點(diǎn)：
首先，利用隧道可以實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)輸線路直線等穿越山嶺而不必盤(pán)山繞嶺。
其次，隧道還可以改善線路中的車(chē)輛運(yùn)行情況和提高線路的運(yùn)行能力。
其三，隧道是一項(xiàng)隱蔽在地下、水下或山體內(nèi)部的重要結(jié)構(gòu)。
其四，隧道在具有以上功能的同時(shí)，還存在有另一重要特點(diǎn)就是它不占據(jù)地面空間，這等于無(wú)形中增加了城市的有效面積，對(duì)于人口擁擠、道路集、交通繁忙的城市來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是十分重要的。
最后，城市地下隧道的興起，也帶動(dòng)了整個(gè)城市地下工程的發(fā)展。
隧道是地下工程的一種，而礦井和巷道同樣是地下工程的重要組成部分。礦井的建設(shè)和施工比隧道更困難，因?yàn)樗挥谳^深的地下，地質(zhì)條件更復(fù)雜和施工技術(shù)不完善！
我們這次實(shí)習(xí)，主要是焦晉高速隧道工程。
第二節(jié) 隧道工程我們這次實(shí)習(xí)地點(diǎn)是焦晉高速的隧道工程，特別是牛郎河隧道，它是焦晉隧道中工程量最大，地質(zhì)條件最復(fù)雜，施工最困難的最長(zhǎng)的隧道。共16頁(yè)，當(dāng)前第1頁(yè)12345678910111213141516
1、焦晉高速
1.1、概況
焦作至?xí)x城高速公路（焦作境），是經(jīng)國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)立項(xiàng)的河南省重點(diǎn)工程，也是國(guó)內(nèi)第一條由地、市級(jí)公路局自籌資金、自行建設(shè)、自主管理的跨省高速公路。焦晉高速（焦作境）穿梭在太行山崇山峻嶺之中，懸掛于縣崖峭壁之上，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工場(chǎng)地狹小，施工難度前所未有。去年年底全線通車(chē)的河南焦作至?xí)x城高速公路，由于采用了多項(xiàng)諸如煤炭采空區(qū)注漿加固等先進(jìn)技術(shù)，使這條穿越太行山的高速公路成為國(guó)內(nèi)先進(jìn)筑路技術(shù)的實(shí)驗(yàn)示范基地。
焦作至?xí)x城高速公路（焦作至省界段）雖然只有短短的17.036公里，但因穿越太行山，地形復(fù)雜，地質(zhì)條件十分惡劣，全線從起點(diǎn)到終點(diǎn)總落差達(dá)566米，有大中型橋梁22座，隧道7座，并有多處穿越孤峰的橋隧工程，施工難度極大。具體表現(xiàn)為橋墩高、擋墻高，其中最高的橋墩達(dá)83米，有“河南第一墩”之稱；最高的擋墻高達(dá)30米，接近工程規(guī)范極限，技術(shù)要求極高。省界至?xí)x城段有隧道10座，其中牛郎河隧道是焦晉高速最長(zhǎng)的隧道，約為3900米。
1.2、成果
為了優(yōu)質(zhì)完成工程建設(shè)，工程業(yè)主單位———焦作市公路局在設(shè)計(jì)過(guò)程中，先后采取了紅外遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航攝像技術(shù)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造、巖石進(jìn)行科學(xué)分析，并普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)線路、橋隧、擋墻，使所有工程設(shè)計(jì)都達(dá)到了科學(xué)化和標(biāo)準(zhǔn)化。開(kāi)工以后，工程指揮部相繼聘請(qǐng)了省內(nèi)外8名筑路工程專家成立了工程技術(shù)專家組，針對(duì)工程建設(shè)中出現(xiàn)的技術(shù)難題，定期召開(kāi)科研論證例會(huì)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。
在治理大面積煤礦采空區(qū)時(shí)，工程施工單位在有關(guān)專家的幫助下，采用最先進(jìn)的鉆孔注漿施工方法實(shí)施治理，共鉆孔912個(gè)，注漿近12萬(wàn)立方米，從根本上解決了采空區(qū)地表不規(guī)則沉降這一難題。其他如橋梁高墩滑模頂升、隧道淺埋偏壓和膨脹土路基處理等高新技術(shù)的相繼采用，使該工程的各分項(xiàng)工程合格率達(dá)到100％，優(yōu)良率達(dá)到90％。
2、牛郎河隧道
2.1、概況
牛郎河隧道進(jìn)口位于張莊河附近,出口位于牛郎河村,屬越嶺特長(zhǎng)隧道,為雙線、雙洞、雙車(chē)道、雙側(cè)電纜槽和排水溝的隧道。其中左線起訖里程lk26+415～lk30+370,全長(zhǎng)3955m;右線里程rk26+405～rk30+300,全長(zhǎng)3895m。
牛郎河隧道地處太行山中低山區(qū),海拔高度介于724m～1046m之間,隧址區(qū)地形起伏較大。地勢(shì)陡峭,相對(duì)高差320m。隧道最大埋深280m。區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育,多呈“u”及“v”型谷。
2.2、工程地質(zhì)條件
隧道進(jìn)口隧址區(qū)主要穿越中奧陶統(tǒng)上馬家溝組第三巖性段中厚層灰?guī)r及第四薄層泥灰?guī)r,巖層產(chǎn)狀平緩,近于水平。地表覆蓋薄層第四系殘坡積地層。進(jìn)口80m屬ⅲ類圍巖,薄泥層灰?guī)r,強(qiáng)～弱風(fēng)化,硬質(zhì)巖組。發(fā)育兩組節(jié)理,巖體較破碎,呈碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu),圍巖穩(wěn)定性差。中間ⅳ圍巖,中厚層灰?guī)r,微風(fēng)化～新鮮巖石,硬質(zhì)巖組, 單斜構(gòu)造,產(chǎn)狀平緩。受構(gòu)造影響較重,節(jié)理較發(fā)育,呈x型張性節(jié)理,節(jié)理走向分別5°～7°和290°,節(jié)理寬度約1～1.5cm,貫通性良好,由黃粘土殘積物充填,層間結(jié)合性差。巖體呈塊碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)塊狀砌體結(jié)構(gòu),圍巖穩(wěn)定性一般。地下水主要為巖溶水和基巖裂隙水,呈滴水狀或涌水狀。
2.3、施工概況
根據(jù)隧址區(qū)地形、地貌及地質(zhì)條件，兩端接線工程量和隧道照明的需求，隧道進(jìn)、出口段平面線形分別設(shè)置為半徑r-2500m、r-1500m的不設(shè)超高的平曲線，洞身段均為直線，主要是考慮減少隧道長(zhǎng)度和有利于通風(fēng)而為之。左洞縱坡為-1.90%的單坡，右洞縱坡為-2.654%和-1.89%的合成坡。依救援逃逸的需求，隧道內(nèi)布設(shè)車(chē)行橫洞3道、人行橫洞3道。另外，左、右洞內(nèi)各設(shè)置4處應(yīng)急停車(chē)帶。牛郎河隧道采用分離式斷面，兩洞凈間距約30m，其建筑限界為：凈寬9.75m(0.75+0.25+0.50+3.75×2+0.50+0.25)，凈高5m。洞內(nèi)設(shè)單側(cè)檢修道，高0.40m，隧道內(nèi)輪廓為單心圓。應(yīng)急停車(chē)帶處的內(nèi)輪廓為三心圓。除明洞外，隧道襯砌結(jié)構(gòu)系按natm原理，采用以柔性支護(hù)體系為主要受力結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌，即以噴、錨、網(wǎng)、格柵或型鋼鋼架等為初期支護(hù)，模筑混凝土或模筑鋼筋混凝土為二次襯砌，并在兩者之間敷設(shè)防水板。這種支護(hù)方式既能充分維護(hù)和利用圍巖的自承能力，減薄襯砌厚度，又便于機(jī)械化快速施工有利于保證施工安全和工程質(zhì)量。隧道內(nèi)設(shè)置有電光照明、全射流風(fēng)機(jī)縱向式通風(fēng)、消防、監(jiān)控通訊以及配套的養(yǎng)管設(shè)施。
牛郎河隧道采用分離式、雙洞、雙車(chē)道布置,兩洞凈距30m。隧道凈寬9.75m,凈高6.8m。隧道內(nèi)輪廊為r=527cm單心圓。本標(biāo)段左、右線各設(shè)緊急停車(chē)帶兩處,行車(chē)方向右側(cè)加寬2.5m,凈寬12.25m,內(nèi)輪廊為三心圓。車(chē)行橫洞、人行橫洞各兩處,洞門(mén)為端墻式。隧道以柔性支護(hù)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌為主要受力結(jié)構(gòu),即以噴錨,鋼筋網(wǎng),鋼格柵支撐、噴25#防水混凝土為初期支護(hù),模注混凝土為二次支護(hù),并敷設(shè)防水層防水;路面為25cm厚35#混凝土,上鋪7cm瀝青混凝土作為上路面。隧道采用新奧法施工技術(shù),利用大型配套施工機(jī)械施工作業(yè)生產(chǎn)線。ⅲ類圍巖采用上半斷面開(kāi)挖法作業(yè),ⅳ圍巖采用全斷面光面爆破法開(kāi)挖,洞口段采用上半斷面弧形導(dǎo)坑開(kāi)挖先拱后墻法施工,并且打入間距為50cm、長(zhǎng)度為5m錨桿三排;明洞采用明挖方法施工。不良地質(zhì)采用短循環(huán)、弱爆破、超前錨桿、強(qiáng)支撐方法。ⅲ類圍巖開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺1.5m～2.0m,ⅳ類圍巖循環(huán)進(jìn)尺2.5m～3.0m。裝碴運(yùn)輸采用無(wú)軌裝碴,無(wú)軌運(yùn)輸方案。二次襯砌采用自行全液壓整體模板臺(tái)車(chē)施工方案。共16頁(yè)，當(dāng)前第2頁(yè)12345678910111213141516
2.4、新奧法施工新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱簡(jiǎn), 原 文 是 new austrian tunnelling method 簡(jiǎn)稱 natm , 新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲 (l. v. rabcew icz) 教授于 50 年代提出的, 它是以隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ), 將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護(hù)手段的一種施工方法,經(jīng)過(guò)一些國(guó)家的許多實(shí)踐和理論研究, 于60年代取得專利權(quán)并正式命名。之后這個(gè)方法在西歐、北歐、美國(guó)和日本等許多地下工程中獲得極為迅速發(fā)展, 已成為現(xiàn)代隧道工程新技術(shù)標(biāo)志之一。六十年代natm 被介紹到我國(guó), 七十年代末八十年代初得到迅速發(fā)展。至今,可以說(shuō)在所有重點(diǎn)難點(diǎn)的地下工程中都離不開(kāi)natm。新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修筑隧道的一種基本方法。
2.4.1、新奧法施工特點(diǎn)
一、及時(shí)性
新奧法施工采用噴錨支護(hù)為主要手段，可以最大限度地緊跟開(kāi)挖作業(yè)面施工，因此可以利用開(kāi)挖施工面的時(shí)空效應(yīng)，以限制支護(hù)前的變形發(fā)展，阻止圍巖進(jìn)入松動(dòng)的狀態(tài)，在必要的情況下可以進(jìn)行超前支護(hù)，加之噴射混凝土的早強(qiáng)和全面粘結(jié)性因而保證了支護(hù)的及時(shí)性和有效性。
在巷道爆破后立即施工以噴射混凝土支護(hù)能有效地制止巖層變形的發(fā)展，并控制應(yīng)力降低區(qū)的伸展而減輕支護(hù)的承載，增強(qiáng)了巖層的穩(wěn)定性。
二、封閉性
由于噴錨支護(hù)能及時(shí)施工，而且是全面密粘的支護(hù)，因此能及時(shí)有效地防止因水和風(fēng)化作用造成圍巖的破壞和剝落，制止膨脹巖體的潮解和膨脹，保護(hù)原有巖體強(qiáng)度。
巷道開(kāi)挖后，圍巖由于爆破作用產(chǎn)生新的裂縫，加上原有地質(zhì)構(gòu)造上的裂縫，隨時(shí)都有可能產(chǎn)生變形或塌落。當(dāng)噴射混凝土支護(hù)以較高的速度射向巖面，很好的充填圍巖的裂隙，節(jié)理和凹穴，大大提高了圍巖的強(qiáng)度。（提高圍巖的粘聚力c和內(nèi)摩擦角）。同時(shí)噴錨支護(hù)起到了封閉圍巖的作用，隔絕了水和空氣同巖層的接觸，使裂隙充填物不致軟化、解體而使裂隙張開(kāi)，導(dǎo)致圍巖失去穩(wěn)定。
三、粘結(jié)性
噴錨支護(hù)同圍巖能全面粘結(jié)，這種粘結(jié)作用可以產(chǎn)生三種作用：
① 聯(lián)鎖作用，即將被裂隙分割的巖塊粘結(jié)在一起若圍巖的某塊危巖活石發(fā)生滑移墜落，則引起臨近巖塊的聯(lián)鎖反應(yīng)，相繼喪失穩(wěn)定，從而造成較大范圍的冒頂或片幫。開(kāi)巷后如能及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù)，噴錨支護(hù)的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度是可以抵抗圍巖的局部破壞，防止個(gè)別威巖活石滑移和墜落，從而保持圍巖的穩(wěn)定性。
②復(fù)和作用，即圍巖與支護(hù)構(gòu)成一個(gè)復(fù)合體（受力體系）共同支護(hù)圍巖。噴錨支護(hù)可以提高圍巖的穩(wěn)定性和自身的支撐能力，同時(shí)與圍巖形成了一個(gè)共同工作的力學(xué)系統(tǒng)，具有把巖石荷載轉(zhuǎn)化為巖石承載結(jié)構(gòu)的作用，從根本上改變了支架消極承擔(dān)的弱點(diǎn)。
③增加作用。開(kāi)巷后及時(shí)繼進(jìn)行噴錨支護(hù)，一方面將圍巖表面的凹凸不平處填平，消除因巖面不評(píng)引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免過(guò)大的應(yīng)力集中所造成的圍巖破壞；另一方面，使巷道周邊圍巖由雙方向受力狀態(tài)，提高了圍巖的粘結(jié)力c和內(nèi)摩擦角，也就是提高了圍巖的強(qiáng)度。
四、柔性
噴錨支護(hù)屬于柔性薄性支護(hù)，能夠和圍巖緊粘在一起共同作用，由于噴錨支護(hù)具有一定柔性，可以和圍巖共同產(chǎn)生變形，在圍巖中形成一定范圍的非彈性變形區(qū)，并能有效控制允許圍巖塑性區(qū)有適度的發(fā)展，使圍巖的自承能力得以充分發(fā)揮。另一方面，噴錨支護(hù)在與圍巖共同變形中受到壓縮，對(duì)圍巖產(chǎn)生越來(lái)越大的支護(hù)反力，能夠抑制圍巖產(chǎn)生過(guò)大變形，防止圍巖發(fā)生松動(dòng)破壞。
2.4.2、新奧法理論要點(diǎn)及施工要點(diǎn)
一、新奧法與傳統(tǒng)施工方法的區(qū)別：傳統(tǒng)方法認(rèn)為巷道圍巖是一種荷載，應(yīng)用厚壁混凝土加以支護(hù)松動(dòng)圍巖。而新奧法認(rèn)為圍巖是一種承載機(jī)構(gòu)，構(gòu)筑薄壁、柔性、與圍巖緊貼的支護(hù)結(jié)構(gòu)（以噴射混凝土、錨桿為主要手段）并使圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支撐環(huán)，來(lái)承受壓力，并最大限度地保持圍巖穩(wěn)定，而不致松動(dòng)破壞。
新奧法將圍巖視為巷道承載構(gòu)件的一部分，因此，施工時(shí)應(yīng)盡可能全斷面掘進(jìn)，以減少巷道周邊圍巖應(yīng)力的擾動(dòng)，并采用光面爆破、微差爆破等措施。減少對(duì)圍巖的震動(dòng)，以保全其整體性。同時(shí)注意巷道表面盡可能平滑，避免局部應(yīng)力集中。共16頁(yè)，當(dāng)前第3頁(yè)12345678910111213141516
新奧法將錨桿、噴射混凝土適當(dāng)進(jìn)行組合，形成比較薄的襯砌層，即用錨桿和噴射混凝土來(lái)支護(hù)圍巖，使噴射層與圍巖緊密結(jié)合，形成圍巖-支護(hù)系統(tǒng)，保持兩者的共同變形，故而可以最大限度地利用圍巖本身的承載力。
二、保護(hù)巷道圍巖自身的承載能力
新奧法施工在巷道開(kāi)挖后采取了一系列綜合性措施：構(gòu)筑防水層、圍巖巷道排水；選擇合理的斷面形狀尺寸；給支護(hù)留變形余量；開(kāi)巷后及時(shí)做好支護(hù)、封閉圍巖等，都是為保護(hù)巷道圍巖的自身承載能力，使圍巖的擾動(dòng)影響控制在最小范圍內(nèi)，并加固圍巖，提高圍筵強(qiáng)度。使其與人工支護(hù)結(jié)構(gòu)共同承受巷道壓力。
三、允許圍巖有一定量的變形，以利于發(fā)揮圍巖的固有強(qiáng)度。同時(shí)巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu)，也應(yīng)具有預(yù)定的可縮量，以緩和巷道壓力。
圍巖的變形是控制在一定范圍內(nèi)的，必須避免圍巖變形過(guò)大，從而導(dǎo)致圍巖強(qiáng)度的削弱以致引起垮落、失穩(wěn)。支護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定的變形量，允許巷道圍巖產(chǎn)生一定的變形，以緩和來(lái)自巷道的巨大壓力，更進(jìn)一步減輕支護(hù)荷載。
2.4.3、新奧法的主要支護(hù)手段與施工順序
新奧法是以噴射混凝土、錨桿支護(hù)為主要支護(hù)手段，因錨桿噴射混凝土支護(hù)能夠形成柔性薄層，與圍巖緊密粘結(jié)的可縮性支護(hù)結(jié)構(gòu)，允許圍巖有一定的協(xié)調(diào)變形，而不使支護(hù)結(jié)構(gòu)承受過(guò)大的壓力。
施工順序可以概括為：開(kāi)挖一次支護(hù)二次支護(hù)。
一、開(kāi)挖
開(kāi)挖作業(yè)的內(nèi)容依次包括：鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)、出渣等。開(kāi)挖作業(yè)與一次支護(hù)作業(yè)同時(shí)交叉進(jìn)行，為保護(hù)圍巖的自身支撐能力，第一次支護(hù)工作應(yīng)盡快進(jìn)行。為了沖分利用圍巖的自身支撐能力開(kāi)挖應(yīng)采用灌面爆破（控制爆破）或機(jī)械開(kāi)挖，并盡量采用全斷面開(kāi)挖，地質(zhì)條件較差時(shí)可以采用分塊多次開(kāi)挖。一次開(kāi)挖長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)巖質(zhì)條件和開(kāi)挖方式確定。巖質(zhì)條件好時(shí)，長(zhǎng)度可大一些，巖質(zhì)條件差時(shí)長(zhǎng)度可小一些，在同等巖質(zhì)條件下，分塊多次開(kāi)挖長(zhǎng)度可大一些，全斷面開(kāi)挖長(zhǎng)度就要小一些。一般在中硬巖中長(zhǎng)度約為2-2.5米，在膨脹性地層中大約為0.8-1.米。
二、第一次支護(hù)作業(yè)包括：一次噴射混凝土、打錨桿、聯(lián)網(wǎng)、立鋼拱架、復(fù)噴混凝土在巷道開(kāi)挖后，應(yīng)盡快地噴一層薄層混凝土（3-5mm），為爭(zhēng)取時(shí)間在較松散的圍巖掘進(jìn)中第一次支護(hù)作業(yè)是在開(kāi)挖的渣堆上進(jìn)行的，待把未被渣堆覆蓋的開(kāi)挖面的一次噴射混凝土完成后再出渣。
按一定系統(tǒng)布置錨桿，加固深度圍巖，在圍巖內(nèi)形成承載拱，由噴層、錨桿及巖面承載拱構(gòu)成外拱，起臨時(shí)支護(hù)作用，同時(shí)又是永久支護(hù)的一部分。復(fù)噴后應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)厚度（一般為10-15mm）,并要求將錨桿、金屬網(wǎng)、鋼拱架等覆裹在噴射混凝土內(nèi)。
完成第一次支護(hù)的時(shí)間非常重要，一般情況應(yīng)在開(kāi)挖后圍巖自穩(wěn)時(shí)間的二分之一時(shí)間內(nèi)完成。目前的施工經(jīng)驗(yàn)是松散圍巖應(yīng)在爆破后三小時(shí)內(nèi)完成，主要由施工條件決定。
在地質(zhì)條件非常差的破碎帶或膨脹性地層（如風(fēng)華花崗巖）中開(kāi)挖巷道，為了延長(zhǎng)圍巖的自穩(wěn)時(shí)間，為了給一次支護(hù)爭(zhēng)取時(shí)間，安全的作業(yè)，需要在開(kāi)挖工作面的前方圍巖進(jìn)行超前支護(hù)（預(yù)支護(hù)），然后再開(kāi)挖。
在安裝錨桿的同時(shí)，在圍巖和支護(hù)中埋設(shè)儀器或測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行圍巖位移和應(yīng)力的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量：依據(jù)測(cè)量得到的信息來(lái)了解圍巖的動(dòng)態(tài)，以及支護(hù)抗力與圍巖的相適應(yīng)程度。
一次支護(hù)后，在圍巖變形趨于穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)行第二次支護(hù)和封底，即永久性的支護(hù)（或是補(bǔ)噴射混凝土，或是澆注混凝土內(nèi)拱），起到提高安全度和整個(gè)支護(hù)承載能力增強(qiáng)的作用，而此支護(hù)時(shí)機(jī)可以由監(jiān)測(cè)結(jié)果得到。
對(duì)于底板不穩(wěn)，底鼓變形嚴(yán)重，必然牽動(dòng)側(cè)墻及頂部支護(hù)不穩(wěn)，所以應(yīng)盡快封底，形成封閉式的支護(hù)，以謀求圍巖的穩(wěn)定。
2.4.4、新奧法適用范圍
① 具有較長(zhǎng)自穩(wěn)時(shí)間的中等巖體；
② 弱膠結(jié)的砂和石礫以及不穩(wěn)定的礫巖；
③ 強(qiáng)風(fēng)化的巖石；
④ 剛塑性的粘土泥質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r；
⑤ 堅(jiān)硬粘土，也有帶堅(jiān)硬夾層的粘土；
⑥ 微裂隙的，但很少粘土的巖體；
⑦ 在很高的初應(yīng)力場(chǎng)條件下，堅(jiān)硬的和可變堅(jiān)硬的巖石；在下述條件下應(yīng)用新奧法必須與一些輔助方法相配合
① 有強(qiáng)烈地壓顯現(xiàn)的巖體；
② 膨脹性巖體（要與仰拱與底部錨桿相配合）；共16頁(yè)，當(dāng)前第4頁(yè)12345678910111213141516
③ 在一些松散巖體中，要與鋼背板與之配合；
④ 在蠕動(dòng)性巖體中，要與凍結(jié)法或預(yù)加固法等配合；
在下列場(chǎng)合中應(yīng)用應(yīng)慎重
① 大量涌水的巖體；
② 由于涌水會(huì)產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的圍巖；
③ 極為破碎，錨桿鉆孔、安裝都極為困難的巖體；
④ 開(kāi)挖面完全不能自穩(wěn)的巖體等。
2.4.5、新奧法的缺點(diǎn)主要有
① 實(shí)施不僅要求有良好的施工組織和管理，也要求技術(shù)人員和量測(cè)人員都十分熟練，沒(méi)有這一點(diǎn)就易于發(fā)生錯(cuò)誤；作業(yè)質(zhì)量都與每一個(gè)人的仔細(xì)操作有關(guān)。
② 開(kāi)挖暴露出的地質(zhì)會(huì)立即改變其狀態(tài)，因此要求施工地質(zhì)人員要親臨現(xiàn)場(chǎng)，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；
③ 用能控制的施工量測(cè)，往往給施工帶來(lái)不便；
④ 干噴射帶來(lái)的灰塵以及由于易受化學(xué)藥品的損害必須加強(qiáng)防護(hù)，尤其是對(duì)眼睛的防護(hù)，濕噴雖然可以避免此缺點(diǎn)，但在同樣條件下，不如干噴那樣有效的支護(hù)巖體。
新奧法施工是從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出來(lái)的，又在不斷實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中得以豐富其內(nèi)容和進(jìn)一步發(fā)展，新澳法施工在我國(guó)推廣以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，通過(guò)科研、設(shè)計(jì)、施工三結(jié)合，在修建下坑、西坪、大瑤山、軍都山等鐵路隧道以及中梁山、二郎山、西山坪等多座公路隧道中，應(yīng)用新奧法遠(yuǎn)離及其相應(yīng)的技術(shù)，取得了較大的成就。
不可否認(rèn)，新奧法也存在不少缺點(diǎn)，不過(guò)經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員和科技工作者的共同努力一定可以把新奧法不斷完善，在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中發(fā)揮更加重要的作用。
除此之外隧道掘進(jìn)還有盾構(gòu)法、明挖法和沉管法施工技術(shù)。
盾構(gòu)是一種鋼制活動(dòng)防護(hù)裝置或支撐，是通過(guò)軟弱含水層，特別是河底、海底，以及城市中心區(qū)修建隧道的一種機(jī)械。在他的掩護(hù)下，頭部可以安全的開(kāi)挖地層，尾部可迅速地拼裝隧道永久襯砌，并將襯砌與土層之間的空隙壓漿填實(shí)。盾構(gòu)推進(jìn)主要依靠盾構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的千斤頂，如此不斷開(kāi)挖不斷拼裝，并不斷推進(jìn)，借助盾構(gòu)這種施工機(jī)械可用較快的速度完成隧道施工作業(yè)循環(huán)，直至隧道建成。
盾構(gòu)的種類按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和開(kāi)挖方式可分為：
①手掘式盾構(gòu)：有敞開(kāi)式、正面支撐式和棚式，此類盾構(gòu)輔以氣壓法或降水法等疏干地層的措施并使用必要的正面支撐后，可適用于各種地層中，特別是地下障礙較多的地層；在精心施工的條件下，亦可將地表變形控制到中等或較小的程度。
②擠壓式盾構(gòu)：有全擠壓、局部擠壓、網(wǎng)格等形式。僅適用于軟弱黏性土層，適用范圍較狹窄，在擠壓推進(jìn)時(shí)，對(duì)地層土體擾動(dòng)較大，地面產(chǎn)生較大的隆起變化，所以在地面有建筑物的地區(qū)不宜使用，只能用在空曠的地區(qū)或江河底下、海灘處等區(qū)域。
③半機(jī)械式盾構(gòu)：包括正、反鏟、螺旋切削、軟巖掘進(jìn)機(jī)等，適用范圍基本和手掘式一樣，可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
④機(jī)械式盾構(gòu)：有開(kāi)胸的大刀盤(pán)切削、閉胸式的局部氣壓、泥水加壓、土壓平衡等形式，當(dāng)土質(zhì)好，能自立，或采用輔助措施后自立時(shí)，則可用開(kāi)胸式機(jī)械盾構(gòu)，如地層土質(zhì)差，應(yīng)采用閉胸機(jī)械式盾構(gòu)。
土壓平衡盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中依靠開(kāi)挖面切削面板的臨時(shí)擋土效果、充滿于密封倉(cāng)內(nèi)的切削土土壓，以及螺旋輸送機(jī)排土機(jī)構(gòu)的綜合作用，保證削土土壓，以及螺旋輸送機(jī)排土機(jī)構(gòu)的綜合作用，保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定狀態(tài)。泥水加壓盾構(gòu)在開(kāi)挖面和泥水室內(nèi)充滿加壓的泥水，通過(guò)加壓作用和壓力保持機(jī)構(gòu)，保證開(kāi)挖面土體的穩(wěn)定。
明挖法又稱為基坑法。它是按照隧道的寬度和高度，包括必要地施工操作余量，從地面開(kāi)挖出一個(gè)基坑，并在其中修筑鋼筋混泥土箱涵，做外放水，再進(jìn)行回填的方法。
沉管法修建隧道首先是在隧址以外的預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)制作隧道管道，管道兩端用臨時(shí)封墻密封，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拖運(yùn)到隧址位置，沉放管段到已預(yù)先進(jìn)行了溝槽浚挖的設(shè)計(jì)位置上，然后進(jìn)行管段水下連接，處理管段接頭及基礎(chǔ)，覆土填回，以完成隧道構(gòu)筑的全部工作。這種方法也稱為預(yù)制管段沉放法。
第三節(jié) 地下工程
地下工程是在巖土中建設(shè)的不同用途的工程，包括各類隧道和洞室工程。他們是修建在巖體與土體中的地下建筑。一項(xiàng)建筑工程的建設(shè)要經(jīng)過(guò)可行性研究、設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)等階段，其中設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和方針政策等各方面內(nèi)容的工作。一個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)期和生產(chǎn)時(shí)期的效果，在很大程度上取決于其設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量。共16頁(yè)，當(dāng)前第5頁(yè)12345678910111213141516
同地面工程結(jié)構(gòu)物的區(qū)別是，地下建筑工程，不但要用建筑材料，而且首先要在承載的且變化難測(cè)的巖體中靠開(kāi)挖地下空間，這無(wú)疑增加設(shè)計(jì)和施工的難度。所以無(wú)論設(shè)計(jì)還是施工都特別重視支護(hù)系統(tǒng)。地下建筑工程施工，是在地下作業(yè)，其工作面狹小，且作業(yè)場(chǎng)所不斷延伸，工作對(duì)象是稱作巖體的地質(zhì)體，不穩(wěn)定的客觀因素多。施工過(guò)程是一個(gè)技術(shù)難度不斷增加，作業(yè)條件逐漸惡化的復(fù)雜過(guò)程。雖受外界氣候條件影響較小，可受地質(zhì)條件的影響較大。
第二部分 地基基礎(chǔ)工程
第一節(jié) 地基基礎(chǔ)概論基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體?；A(chǔ)把建筑物豎向體系傳來(lái)的荷載傳給地基。從平面上可見(jiàn)，豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點(diǎn)，或分布成線形，但作為最終支承機(jī)構(gòu)的地基，提供的是一種分布的承載能力。如果地基的承載能力足夠，則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但有時(shí)由于土或荷載的條件，需要采用滿鋪的伐形基礎(chǔ)。伐形基礎(chǔ)有擴(kuò)大地基接觸面的優(yōu)點(diǎn)，但與獨(dú)立基礎(chǔ)相比，它的造價(jià)通常要高的多，因此只在必要時(shí)才使用。不論哪一種情況，基礎(chǔ)的概念都是把集中荷載分散到地基上，使荷載不超過(guò)地基的長(zhǎng)期承載力。因此，分散的程度與地基的承載能力成反比。有時(shí)，柱子可以直接支承在下面的方形基礎(chǔ)上，墻則支承在沿墻長(zhǎng)度方向布置的條形基礎(chǔ)上。當(dāng)建筑物只有幾層高時(shí)，只需要把墻下的條形基礎(chǔ)和柱下的方形基礎(chǔ)結(jié)合使用，就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨(dú)基礎(chǔ)可用基礎(chǔ)梁連接起來(lái)，以加強(qiáng)基礎(chǔ)抵抗地震的能力。只是在地基非常軟弱，或者建筑物比較高的情況下，才需要采用伐形基礎(chǔ)。多數(shù)建筑物的豎向結(jié)構(gòu)，墻、柱都可以用各自的基礎(chǔ)分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設(shè)拱式或預(yù)應(yīng)力梁式的基礎(chǔ)連接構(gòu)件，這樣可以比獨(dú)立基礎(chǔ)更均勻地分布荷載。
關(guān)于基礎(chǔ)我們實(shí)習(xí)的地點(diǎn)是河南理工大學(xué)教師公寓樓的粉噴樁和龍澤小區(qū)的高壓旋噴裝。兩個(gè)地方都屬于地基處理。
第二節(jié) 地基處理由于焦作市的地下水豐富，地基屬于軟地基，所以要進(jìn)行地基處理即粉噴樁處理。
一、粉噴樁處理方法
粉噴樁的樁徑一般為50cm，設(shè)計(jì)的樁長(zhǎng)宜穿透軟土層并達(dá)到持力層內(nèi)50cm。樁距與地基的穩(wěn)定和沉降量有關(guān)，最小樁距宜為1.1～1.2m，樁位在平面上呈正三角形（梅花形）或矩形布置。
為改善基礎(chǔ)底面的受力條件，粉噴樁處理段基礎(chǔ)下宜鋪設(shè)30cm左右石灰土或沙石墊層（摻灰量以8%為宜）。
濕噴樁也是深層攪拌法的一種，是近幾年用于加固軟粘土地基的一種新興常用方法，它是利用水泥作為固化劑的主劑，通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和水泥漿強(qiáng)制攪拌，利用水泥和軟土產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)復(fù)合地基。濕噴樁加固軟土地基實(shí)際上就是水泥加固土的過(guò)程，即采用機(jī)械深層攪拌軟土與水泥漿進(jìn)而發(fā)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)形成復(fù)合地基的過(guò)程。
濕噴樁施工是首先將水泥拌和成水泥漿，水泥中各種鈣質(zhì)礦物和水完成部分水解和水化反應(yīng)后，再和軟土中的水繼續(xù)進(jìn)行水解和水化反應(yīng)，生成鈣質(zhì)化合物，這是形成復(fù)合地基強(qiáng)度的主導(dǎo)因素。當(dāng)水泥中的各種水化物生成后，一部分自身繼續(xù)硬化，形成水泥骨架；另一部分則與其周?chē)哂幸欢ɑ钚缘恼惩令w粒發(fā)生反應(yīng)。粘土中的化合物表面帶有各種離子，它們和水泥水化生成的鈣離子進(jìn)行當(dāng)量吸附交換，從而提高土體強(qiáng)度；又由于軟土本身具有膠凝性，再和水泥水化作用形成的凝膠粒子結(jié)合起來(lái)，形成水泥土堅(jiān)固聯(lián)結(jié)的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使水泥土的強(qiáng)度大大提高。隨水泥水化作用生成的鈣離子超出交換所用的數(shù)量時(shí)，這部分鈣離子就與組成粘土的化合物反應(yīng)，生成許多不溶于水的結(jié)晶化合物并逐漸硬化，同樣大大的增強(qiáng)了水泥土的強(qiáng)度和水穩(wěn)性。
從上述水泥加固土的原理可以看出，使水泥土保持足夠的強(qiáng)度，一要有相應(yīng)數(shù)量的水泥，二是必須使水泥與土充分接觸，即用機(jī)械充分拌和水泥和土。這為濕噴樁施工指明了控制要點(diǎn)。
二、高壓噴射灌漿法
龍澤小區(qū)是高層建筑，本來(lái)是準(zhǔn)備采用樁基礎(chǔ)，但是考慮到經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)原因，經(jīng)過(guò)論證可以采用地基處理方法即高壓噴射灌漿法。
高壓噴射法就是利用工程鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)處理的深度后，用高壓泥漿泵，通過(guò)安裝在鉆桿（噴桿）桿端置于孔底的特殊噴嘴，向周?chē)馏w高壓噴射固化漿液(一般使用水泥漿液)，同時(shí)鉆桿（噴桿）以一定的速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升，高壓射流使一定范圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)破壞，并強(qiáng)制與固化漿液混合，凝固后便在土體中形成具有一定性能和形狀的固結(jié)體。共16頁(yè)，當(dāng)前第6頁(yè)12345678910111213141516
固結(jié)體的形狀和噴射流的移動(dòng)方向有關(guān)。一般分為旋轉(zhuǎn)噴射(簡(jiǎn)稱旋噴)，定向噴射(簡(jiǎn)稱定噴)和擺動(dòng)噴射(簡(jiǎn)稱擺噴)。旋噴樁主要用于加固地基，提高地基的抗剪強(qiáng)度，改善地基土的變形性能，使其在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下，不至破壞或產(chǎn)生過(guò)大的變形。定噴固結(jié)體呈壁狀，擺噴形成厚度較大的扇狀固結(jié)體。定噴和擺噴通常用于地基防滲，改善地基土的水力條件及邊坡穩(wěn)定等工程。
（一）加固機(jī)理
高噴法如三管高噴法用壓縮空氣包裹高壓噴射水流沖擊破壞攪動(dòng)土體，同時(shí)用低壓灌漿泵灌入漿液，漿液被高壓水、氣射流卷吸帶入，同時(shí)與被攪動(dòng)土體混合形成固結(jié)體。加固地基，形成樁、板、墻的機(jī)理可用五種作用來(lái)說(shuō)明：
1.高壓噴射流切割破壞土體作用 噴流動(dòng)壓以脈沖形式?jīng)_擊土體，使土體結(jié)構(gòu)破壞出現(xiàn)空洞。
2.混合攪拌作用 鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升的過(guò)程中，在射流后面形成空隙，在噴射壓力作用下，迫使土粒向與噴嘴移動(dòng)相反的方向(即阻力小的方向)移動(dòng)，與漿液攪拌混合后形成固結(jié)體。
3.置換作用 三重管高噴法又稱置換法，高速水射流切割土體的同時(shí)，由于通入壓縮空氣而把一部分切割下的土粒排出灌漿孔，土粒排出后所空下的體積由灌入的漿液補(bǔ)入。
4.充填、滲透固結(jié)作用 高壓漿液充填沖開(kāi)的和原有的土體空隙，析水固結(jié)，還可滲入一定厚度的砂層而形成固結(jié)體。
5.壓密作用 高壓噴射流在切割破碎土體的過(guò)程中，在破碎帶邊緣還有剩余壓力，這種壓力對(duì)土層可產(chǎn)生一定的壓密作用，使高噴樁體邊緣部分的抗壓強(qiáng)度高于中心部分。
（二）基本種類
按噴射介質(zhì)及其管路多少可分為單管法、二管法、三管法等。
1.單管旋噴法 通過(guò)單根管路，利用高壓漿液（20～30mpa），噴射沖切破壞土體，成樁直徑為40～50cm。其加固質(zhì)量好，施工速度快和成本低，但固結(jié)體直徑較小。
2.二管旋噴法 在單管法的基礎(chǔ)上又加以壓縮空氣，并使用雙通道的二重灌漿管。在管的底部側(cè)面有一個(gè)同軸雙重噴嘴，高壓漿液以20mpa左右的壓力從內(nèi)噴嘴中高速噴出，在射流的外圍加以0.7mpa左右的壓縮空氣噴出。在土體中形成直徑明顯增加的柱狀固結(jié)體，達(dá)80～150cm。
3.三管旋噴法 使用分別輸送水、氣、漿三種介質(zhì)的三重灌漿管。高壓水射流和外圍環(huán)繞的氣流同軸噴射沖切破壞土體，在高壓水射流的噴嘴周?chē)由蠄A筒狀的空氣射流，進(jìn)行水、氣同軸噴射，可以減少水射流與周?chē)橘|(zhì)的摩擦，避免水射流過(guò)早霧化，增強(qiáng)水射流的切割能力。噴嘴邊旋轉(zhuǎn)噴射，邊提升，在地基中形成較大的負(fù)壓區(qū)，攜帶同時(shí)壓入的漿液充填空隙，就會(huì)在地基中形成直徑較大、強(qiáng)度較高的固結(jié)體，起到加固地基的作用。
三、其它地基處理方法
常用的地基處理方法有：換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。
(一)、置換法
(1)換填法
就是將表層不良地基土挖除，然后回填有較好壓密特性的土進(jìn)行壓實(shí)或夯實(shí)，形成良好的持力層。從而改變地基的承載力特性，提高抗變形和穩(wěn)定能力。
施工要點(diǎn)：將要轉(zhuǎn)換的土層挖盡、注意坑邊穩(wěn)定；保證填料的質(zhì)量；填料應(yīng)分層夯實(shí)。
(2)振沖置換法
利用專門(mén)的振沖機(jī)具，在高壓水射流下邊振邊沖，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成樁體。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基，達(dá)到提高地基承載力減小壓縮性的目的。施工注意事項(xiàng)：碎石樁的承載力和沉降量很大程度取決于原地基土對(duì)其的側(cè)向約束作用，該約束作用越弱，碎石樁的作用效果越差，因而該方法用于強(qiáng)度很低的軟粘土地基時(shí)必須慎重行事。
(3)夯(擠)置換法
利用沉管或夯錘的辦法將管(錘)置入土中，使土體向側(cè)邊擠開(kāi)，并在管內(nèi)(或夯坑)放人碎石或砂等填料。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基，由于擠、夯使土體側(cè)向擠壓，地面隆起，土體超靜孔隙水壓力提高，當(dāng)超靜孔隙水壓力消散后土體強(qiáng)度也有相應(yīng)的提高。
施工注意事項(xiàng)：當(dāng)填料為透水性好的砂及碎石料時(shí)，是良好的豎向排水通道。 共16頁(yè)，當(dāng)前第7頁(yè)12345678910111213141516
(二)、預(yù)壓法
(1)堆載預(yù)壓法
在建造建筑物之前，用臨時(shí)堆載(砂石料、土料、其他建筑材料、貨物等)的方法對(duì)地基施加荷載，給予一定的預(yù)壓期。使地基預(yù)先壓縮完成大部分沉降并使地基承載力得到提高后，卸除荷載再建造建筑物。
施工工藝與要點(diǎn)：
a、預(yù)壓荷載一般宜取等于或大于設(shè)計(jì)荷載；
b、大面積堆載可采用自卸汽車(chē)與推土機(jī)聯(lián)合作業(yè)，對(duì)超軟土地基的第一級(jí)堆載用輕型機(jī)械或人工作業(yè)；
c、堆載的頂面寬度應(yīng)小于建筑物的底面寬度，底面應(yīng)適當(dāng)放大；
d、作用于地基上的荷載不得超過(guò)地基的極限荷載。
(2)真空預(yù)壓法
在軟粘土地基表面鋪設(shè)砂墊層，用土工薄膜覆蓋且周?chē)芊?。用真空泵?duì)砂墊層抽氣，使薄膜下的地基形成負(fù)壓。隨著地基中氣和水的抽出，地基土得到固結(jié)。為了加速固結(jié)，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在鋪設(shè)砂墊層和土工薄膜之前打砂井或插排水板，達(dá)到縮短排水距離的目的。
施工要點(diǎn)：
先設(shè)置豎向排水系統(tǒng)，水平分布的濾管埋設(shè)宜采用條形或魚(yú)刺形，砂墊層上的密封膜采用2-3層的聚氯乙烯薄膜，按先后順序同時(shí)鋪設(shè)。面積大時(shí)宜分區(qū)預(yù)壓；做好真空度、地面沉降量，深層沉降、水平位移等觀測(cè)；預(yù)壓結(jié)束后，應(yīng)清除砂槽和腐植土層。應(yīng)注意對(duì)周邊環(huán)境的影響。
(3)降水法
降低地下水位可減少地基的孔隙水壓力增加上覆土自重應(yīng)力，使有效應(yīng)力增加，從而使地基得到預(yù)壓。這實(shí)際上是通過(guò)降低地下水位，靠地基土自重來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)壓目的。
施工要點(diǎn)：一般采用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)或深井井點(diǎn)；當(dāng)土層為飽和粘土、粉土、淤泥和淤泥質(zhì)粘性土?xí)r，此時(shí)宜輔以電極相結(jié)合。
(4)電滲法
在地基中插入金屬電極并通以直流電，在直流電場(chǎng)作用下，土中水將從陽(yáng)極流向陰極形成電滲。不讓水在陽(yáng)極補(bǔ)充而從陰極的井點(diǎn)用真空抽水，這樣就使地下水位降低，土中含水量減少。從而地基得到固結(jié)壓密，強(qiáng)度提高。電滲法還可以配合堆載預(yù)壓用于加速飽和粘性土地基的固結(jié)。
(三)、壓實(shí)與夯實(shí)法
(1)、表層壓實(shí)法
采用人工夯，低能夯實(shí)機(jī)械、碾壓或振動(dòng)碾壓機(jī)械對(duì)比較疏松的表層土進(jìn)行壓實(shí)。也可對(duì)分層填筑土進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)表層土含水量較高時(shí)或填筑土層含水量較高時(shí)可分層鋪墊石灰、水泥進(jìn)行壓實(shí)，使土體得到加固。
(2)、重錘夯實(shí)法
重錘夯實(shí)就是利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來(lái)夯實(shí)淺層地基，使其表面形成一層較為均勻的硬殼層，獲得一定厚度的持力層。
施工要點(diǎn)：施工前應(yīng)試夯，確定有關(guān)技術(shù)參數(shù)，如夯錘的重量、底面直徑及落距、最后下沉量及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)和總下沉量；夯實(shí)前槽、坑底面的標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高；夯實(shí)時(shí)地基土的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量范圍內(nèi)；大面積夯時(shí)應(yīng)按順序；基底標(biāo)高不同時(shí)應(yīng)先深后淺；冬季施工時(shí)，對(duì)土已凍結(jié)時(shí)，應(yīng)將凍土層挖去或通過(guò)燒熱法將土層融解；結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將夯松的表土清除或?qū)⒏⊥猎诮咏?m的落距夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
(3)、強(qiáng)夯
強(qiáng)夯是強(qiáng)力夯實(shí)的簡(jiǎn)稱。將很重的錘從高處自由下落，對(duì)地基施加很高的沖擊能，反復(fù)多次夯擊地面，地基土中的顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整，土體變?yōu)槊軐?shí)，從而能較大限度提高地基強(qiáng)度和降低壓縮性。
其施工工藝流程：
1)平整場(chǎng)地；
2)鋪級(jí)配碎石墊層；
3)強(qiáng)夯置換設(shè)置碎石墩；
4) 平整并填級(jí)配碎石墊層；
5)滿夯一遍；
6)找平，并鋪土工布；
7)回填風(fēng)化石渣墊層，用振動(dòng)碾碾壓八遍。
一般在大型強(qiáng)夯施土前，都應(yīng)選擇面積不大于400m2的場(chǎng)地進(jìn)行典型試驗(yàn)，以便取得數(shù)據(jù)，指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。
(四)、擠密法
1、振沖密實(shí)法
利用專門(mén)的振沖器械產(chǎn)生的重復(fù)水平振動(dòng)和側(cè)向擠壓作用，使土體的結(jié)構(gòu)逐步破壞，孔隙水壓力迅速增大。由于結(jié)構(gòu)破壞，土粒有可能向低勢(shì)能位置轉(zhuǎn)移，這樣土體由松變密。 共16頁(yè)，當(dāng)前第8頁(yè)12345678910111213141516
施工工藝：
(1)平整施工場(chǎng)地，布置樁位；
(2)施工車(chē)就位，振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位；
(3)啟動(dòng)振沖器，使之徐徐沉人土層，直至加固深度以上30～50cm，記錄振沖器經(jīng)過(guò)各深度的電流值和時(shí)間， 提升振沖器至孔口。再重復(fù)以上步驟1～2次，使孔內(nèi)泥漿變稀。
(4)向孔內(nèi)倒人一批填料，將振沖器沉人填料中進(jìn)行振實(shí)并擴(kuò)大樁徑。重復(fù)這一步驟直至該深度電流達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流為止，并記錄填料量。
(5)將振沖器提出孔口，繼續(xù)施工上節(jié)樁段，一直完成整個(gè)樁體振動(dòng)施工，再將振沖器及機(jī)具移至另一樁位。
(6)在制樁過(guò)程中，各段樁體均應(yīng)符合密實(shí)電流、填料量和留振時(shí)間等三方面的要求，基本參數(shù)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)制樁試驗(yàn)確定。
(7)施工場(chǎng)地應(yīng)預(yù)先開(kāi)設(shè)排泥水溝系，將制樁過(guò)程中產(chǎn)生的泥水集中引入沉淀池，池底部厚泥漿可定期挖出送至預(yù)先安排的存放地點(diǎn)，沉淀池上部比較清的水可重復(fù)使用。
(8)最后應(yīng)挖去樁頂部lm厚的樁體，或用碾壓、強(qiáng)夯(遍夯)等方法壓實(shí)、夯實(shí)，鋪設(shè)并壓實(shí)墊層。
2、沉管砂石樁(碎石樁、灰土樁、og樁、低標(biāo)號(hào)樁等)
利用沉管制樁機(jī)械在地基中錘擊、振動(dòng)沉管成孔或靜壓沉管成孔后，在管內(nèi)投料，邊投料邊上提(振動(dòng))沉管形成密實(shí)樁體，與原地基組成復(fù)合地基。
3、夯擊碎石樁(塊石墩)
利用重錘夯擊或者強(qiáng)夯方法將碎石(塊石)夯人地基，在夯坑里逐步填人碎石(塊石)反復(fù)夯擊以形成碎石樁或塊石墩。
(五)、拌和法
1、高壓噴射注漿法(高壓旋噴法)
以高壓力使水泥漿液通過(guò)管路從噴射孔噴出，直接切割破壞土體的同時(shí)與土拌和并起部分置換作用。凝固后成為拌和樁(柱)體，這種樁(柱)體與地基一起形成復(fù)合地基。 也可以用這種方法形成擋土結(jié)構(gòu)或防滲結(jié)構(gòu)。
2、深層攪拌法
深層攪拌法主要用于加固飽和軟粘土。它利用水泥漿體、水泥(或石灰粉體)作為主固化劑，應(yīng)用特制的深層攪拌機(jī)械將固化劑送人地基土中與土強(qiáng)制攪拌，形成水泥(石灰)土的樁(柱)體，與原地基組成復(fù)合地基。水泥土樁(柱)的物理力學(xué)性質(zhì)取決于固化劑與土之間所產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng)。固化劑的摻人量及攪拌均勻性和土的性質(zhì)是影響水泥土樁(柱)性質(zhì)以至復(fù)合地基強(qiáng)度和壓縮性的主要因素。
施工工藝：
①定位
②漿液配制
③送漿
④鉆進(jìn)噴漿攪拌
⑤提升攪拌噴漿
⑥重復(fù)鉆進(jìn)噴漿攪拌
⑦重復(fù)提升攪拌
⑧當(dāng)攪拌軸鉆進(jìn)、提升速度為0.65-1.om/min時(shí)，應(yīng)重復(fù)攪拌一次。
⑨成樁完畢，清理攪拌葉片上包裹的土塊及噴漿口，樁機(jī)移至另一樁位施工。
(六)、加筋法
(1)土工合成材料
土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類型。
(2)土釘墻技術(shù)
土釘一般是通過(guò)鉆孔、插筋、注漿來(lái)設(shè)置，但也有通過(guò)直接打人較粗的鋼筋和型鋼、鋼管形成土釘。土釘沿通長(zhǎng)與周?chē)馏w接觸，依靠接觸界面上的粘結(jié)摩阻力，與其周?chē)馏w形成復(fù)合土體，土釘在土體發(fā)生變形的條件下被動(dòng)受力。并主要通過(guò)其受剪工作對(duì)土體進(jìn)行加固，土釘一般與平面形成一定的角度，故稱之為斜向加固體。土釘適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的人工填土、粘性土、弱膠結(jié)砂土的基坑支護(hù)和邊坡加固。
(3)加筋土
加筋土是將抗拉能力很強(qiáng)的拉筋埋置于土層中，利用土顆粒位移與拉筋產(chǎn)生的摩擦力使土與加筋材料形成整體，減少整體變形和增強(qiáng)整體穩(wěn)定。拉筋是一種水平向增強(qiáng)體。一般使用抗拉能力強(qiáng)、摩擦系數(shù)大而耐腐蝕的條帶狀、網(wǎng)狀、絲狀材料，例如，鍍鋅鋼片；鋁合金、合成材料等。 共16頁(yè)，當(dāng)前第9頁(yè)12345678910111213141516
(七)、灌漿法
是利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位。灌漿的漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿、石灰漿及各種化學(xué)漿材如聚氨酯類、木質(zhì)素類、硅酸鹽類等。根據(jù)灌漿的目的可分為防滲灌漿、堵漏灌漿、加固灌漿和結(jié)構(gòu)糾傾灌漿等。按灌漿方法可分為壓密灌漿、滲入灌漿、劈裂灌漿和電化學(xué)灌漿。灌漿法在水利、建筑、道橋及各種工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
(八)、常見(jiàn)不良地基土及其特點(diǎn)
1.軟粘土
軟粘土也稱軟土，是軟弱粘性土的簡(jiǎn)稱。它形成于第四紀(jì)晚期，屬于海相、瀉湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉積物或河流沖積物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地區(qū)。常見(jiàn)的軟弱粘性土是淤泥和淤泥質(zhì)土。軟土的物理力學(xué)性質(zhì)包括如下幾個(gè)方面：
(1)物理性質(zhì)
粘粒含量較多，塑性指數(shù)ip一般大于17，屬粘性土。軟粘土多呈深灰、暗綠色，有臭味，含有機(jī)質(zhì)，含水量較高、一般大于40%，而淤泥也有大于80%的情況。孔隙比一般為1.0-2.0，其中孔隙比為1.0～1.5稱為淤泥質(zhì)粘土，孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力學(xué)性質(zhì)也就呈現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)---低強(qiáng)度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。
(2)力學(xué)性質(zhì)
軟粘土的強(qiáng)度極低，不排水強(qiáng)度通常僅為5～30kpa，表現(xiàn)為承載力基本值很低，一般不超過(guò)70kpa，有的甚至只有20kpa。軟粘土尤其是淤泥靈敏度較高，這也是區(qū)別于一般粘土的重要指標(biāo)。
軟粘土的壓縮性很大。壓縮系數(shù)大于0.5mpa-1，最大可達(dá)45mpa-1，壓縮指數(shù)約為0.35-0.75。通常情況下，軟粘土層屬于正常固結(jié)土或微超固結(jié)土，但有些土層特別是新近沉積的土層有可能屬于欠固結(jié)土。
滲透系數(shù)很小是軟粘土的又一重要特點(diǎn)，一般在10-5-10-8cm/s之間，滲透系數(shù)小則固結(jié)速率就很慢，有效應(yīng)力增長(zhǎng)緩慢，從而沉降穩(wěn)定慢，地基強(qiáng)度增長(zhǎng)也十分緩慢。這一特點(diǎn)是嚴(yán)重制約地基處理方法和處理效果的重要方面。
(3)工程特性
軟粘土地基承載力低，強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢；加荷后易變形且不均勻；變形速率大且穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)；具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點(diǎn)。常用的地基處理方法有預(yù)壓法、置換法、攪拌法等。
2.雜填土
雜填土主要出現(xiàn)在一些老的居民區(qū)和工礦區(qū)內(nèi)，是人們的生活和生產(chǎn)活動(dòng)所遺留或堆放的垃圾土。這些垃圾土一般分為三類：即建筑垃圾土、生活垃圾土和工業(yè)生產(chǎn)垃圾土。不同類型的垃圾土、不同時(shí)間堆放的垃圾土很難用統(tǒng)一的強(qiáng)度指標(biāo)、壓縮指標(biāo)、滲透性指標(biāo)加以描述。
雜填土的主要特點(diǎn)是無(wú)規(guī)劃堆積、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異、厚薄不均、規(guī)律性差。因而同一場(chǎng)地表現(xiàn)為壓縮性和強(qiáng)度的明顯差異，極易造成不均勻沉降，通常都需要進(jìn)行地基處理。
3.沖填土
沖填土是人為的用水力沖填方式而沉積的土。近年來(lái)多用于沿海灘涂開(kāi)發(fā)及河漫灘造地。西北地區(qū)常見(jiàn)的水墜壩(也稱沖填壩)即是沖填土堆筑的壩。沖填土形成的地基可視為天然地基的一種，它的工程性質(zhì)主要取決于沖填土的性質(zhì)。沖填土地基一般具有如下一些重要特點(diǎn)。
(1)顆粒沉積分選性明顯，在入泥口附近，粗顆粒較先沉積，遠(yuǎn)離入泥口處，所沉積的顆粒變細(xì)；同時(shí)在深度方向上存在明顯的層理。
(2)沖填土的含水量較高，一般大于液限，呈流動(dòng)狀態(tài)。停止沖填后，表面自然蒸發(fā)后常呈龜裂狀，含水量明顯降低，但下部沖填土當(dāng)排水條件較差時(shí)仍呈流動(dòng)狀態(tài)，沖填土顆粒愈細(xì)，這種現(xiàn)象愈明顯。
(3)沖填土地基早期強(qiáng)度很低，壓縮性較高，這是因沖填土處于欠固結(jié)狀態(tài)。沖填土地基隨靜置時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸達(dá)到正常固結(jié)狀態(tài)。其工程性質(zhì)取決于顆粒組成、均勻性、排水固結(jié)條件以及沖填后靜置時(shí)間。
4，飽和松散砂土
粉砂或細(xì)砂地基在靜荷載作用下常具有較高的強(qiáng)度。但是當(dāng)振動(dòng)荷載(地震、機(jī)械振 動(dòng)等)作用時(shí)，飽和松散砂土地基則有可能產(chǎn)生液化或大量震陷變形，甚至喪失承載力。這是因?yàn)橥令w粒松散排列并在外部動(dòng)力作用下使顆粒的位置產(chǎn)生錯(cuò)位，以達(dá)到新的平衡，瞬間產(chǎn)生較高的超靜孔隙水壓力，有效應(yīng)力迅速降低。對(duì)這種地基進(jìn)行處理的月的就是使它變得較為密實(shí)，消除在動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生液化的可能性。常用的處理方法有擠出法、振沖法等。 共16頁(yè)，當(dāng)前第10頁(yè)12345678910111213141516
5.濕陷性黃土
在上覆土層自重應(yīng)力作用下，或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下，因浸水后土的結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形的土稱為濕陷性土，屬于特殊土。有些雜填土也具有濕陷性。廣泛分布于我國(guó)東北、西北、華中和華東部分地區(qū)的黃土多具濕陷性。(這里所說(shuō)的黃土泛指黃土和黃土狀土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性和非自重濕陷性黃土，也有的老黃土不具濕陷性)。在濕陷性黃土地基上進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，必須考慮因地基濕陷引起附加沉降對(duì)工程可能造成的危害，選擇適宜的地基處理方法，避免或消除地基的濕陷或因少量濕陷所造成的危害。
6.膨脹土
膨脹土的礦物成分圭要是蒙脫石，它具有很強(qiáng)的親水性，吸水時(shí)體積膨脹，失水時(shí)體積收縮。這種脹縮變形肚往很大，極易對(duì)建筑物造成損壞。膨脹土在我國(guó)的分布范圍很廣，如廣西、云南、河南、湖北、四川、陜西、河北、安徽、江蘇等地均有不同范圍的分布。膨脹土是特殊土的一種，常用的地基處理方法有換土、土性改良、預(yù)浸水，以及防止地基土含水量變化等工程措施。
7.含有機(jī)質(zhì)土和泥炭土
當(dāng)土中含有不同的有機(jī)質(zhì)時(shí)，將形成不同的有機(jī)質(zhì)土，在有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)一定含量時(shí)就形成泥炭土，它具有不同的工程特性，有機(jī)質(zhì)的含量越高，對(duì)土質(zhì)的影響越大，主要表現(xiàn)為強(qiáng)度低、壓縮性大，并且對(duì)不同工程材料的摻入有不同影響等，對(duì)直接工程建設(shè)或地基處理構(gòu)成不利的影響。
8.山區(qū)地基土
山區(qū)地基土的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，主要表現(xiàn)在地基的不均勻性和場(chǎng)地穩(wěn)定性兩個(gè)方面。由于自然環(huán)境和地基土的生成條件影響，場(chǎng)地中可能存在大孤石，場(chǎng)地環(huán)境也可能存在滑坡、泥石流、邊坡崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。它們會(huì)給建筑物造成直接的或潛在的威脅。在山區(qū)地基建造建筑物時(shí)要特別注意場(chǎng)地環(huán)境因素及不良地質(zhì)現(xiàn)象，必要時(shí)對(duì)地基進(jìn)行處理。
9.巖溶(喀斯特)
在巖溶(喀斯特)地區(qū)常存在溶洞或土洞、溶溝、溶隙、洼地等。地下水的沖蝕或潛蝕使其形成和發(fā)展，它們對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響很大，易于出現(xiàn)地基不均勻變形、崩塌和陷落。因此在修建結(jié)構(gòu)物之前，必須進(jìn)行必要的處理。
四、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)
房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮，選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)型式。
砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用剛性條形基礎(chǔ)，如灰土條形基礎(chǔ)、cl5素混凝土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)和四合土條形基礎(chǔ)等，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于2.5m時(shí)，可采用鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)即柔性基礎(chǔ)。
多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，如地基土較差時(shí)，中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，中柱宜用鋼筋混凝土柱。
框架結(jié)構(gòu)、無(wú)地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨(dú)柱基，在抗震設(shè)防區(qū)可按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.1l條設(shè)柱基拉梁。
無(wú)地下室、地基較差、荷載較大為增強(qiáng)整體性，減少不均勻沉降，可采用十字交叉梁條形基礎(chǔ)。
如采用上述基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)強(qiáng)度和變形要求，又不宜采用樁基或人工地基時(shí)，可采用筏板基礎(chǔ)（有梁或無(wú)梁）。
框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降要求嚴(yán)、防水要求高、柱網(wǎng)較均勻，可采用箱形基礎(chǔ)；柱網(wǎng)不均勻時(shí)，可采用筏板基礎(chǔ)。
有地下室，無(wú)防水要求，柱網(wǎng)、荷載較均勻、地基較好，可采用獨(dú)立柱基，抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁?；虿捎娩摻罨炷两徊鏃l形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。
筏板基礎(chǔ)上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小且均勻，可采用板式筏形基礎(chǔ)。當(dāng)柱荷載不同、柱距較大時(shí)，宜采用梁板式筏基。
無(wú)論采用何種基礎(chǔ)都要處理好基礎(chǔ)底板與地下室外墻的連結(jié)節(jié)點(diǎn)。
