《地下工程概论》复习资料.doc

地下工程复习资料
1. 什么是地下工程？
地下工程师一个泛指的技术领域，凡在地层内部天然形成或人工修筑的地下建筑物（或空间）均称为地下工程（或地下空间）。对人类来说，地下空间也是一种资源。
2. 为什么要开发地下空间（P2），（城市）地下空间发展的重点？
大城市地面空间不足；保护历史建筑物和城市景观；充分利用和发挥地下空间的优越性和特性
3. 地下空间利用的形态有哪些（P1 五种形态）(要举例)
(1)为人类生存，确保安全的，如粮食的地下储藏，地下式住宅；
(2)伴随城市的现代化发展的，如城市的有轨交通系统，地下商业街，地下停车场等
(3)伴随科学技术发展的如地下水利发电站，地下能源发电站等；
(4)大规模国土有效利用的，如城市间、国家间的交通设施（铁路、公路、跨海通道工程等；
(5)防御和减少灾害的地下设施，如人防避难工程，防御洪水灾害的地下坝、地下河等
4. 地下空间按不同开挖方法分类：开挖出来的空间、开挖后覆土的空间、明挖空间
地下空间按地下结构物与地表面的关系分类：在建筑物上填土(一般高出地面)，埋设在地层中
地下空间开口部与地表的关系：密闭型、天窗型、侧面开口型及半地下型
5. 地下工程的特性

构造特性：空间性、密闭性、隔离性、耐压性、耐寒性、抗震性；
由结构物及其所处的环境而形成的特性。
1)空间性——空间的有限性，封闭空间
2)密闭性——由于埋设在地层中，封闭
3)隔离性——结构物间由于岩土的存在而相互隔
4)耐寒性——
物理特性：隔热性、恒温性、恒湿性、遮光性、难透性、隔声性；
化学特性：反应性。
组成地层的化学成分复杂有可能与外界物质发生反应， 如 地下贮库、粮食贮库、地下水库等
这些特性对不同的使用目的，有的是有利的，有的是不利的。因此，在规划和利用地下空间时，应充分理解这些特性而加以有针对性的利用。
6. 住宅地下空间的分类及对规划地下住宅的要求。
a) 从地下空间与外部联系看分为完全地下密闭型，半地下型，侧部开放型，中庭型、开放型；从地下空间与上部的结构关系分为独立型、部分地下型，全地下型；从地形条件分为平底型、台地型、斜坡地型
b) 不管何种形式，都要解决好地下结构与地形、上部结构的协调以及采光、采暖、通风、排水等问题，确保高密度居住对环境的要求，尽量降低工程造价，选择经济适用、安全、无公害、简易的施工方法。
7. 能源地下贮藏设施的方法（P24）
将金属贮槽埋入地下、利用废弃坑道、在岩盐中溶解出地下空间、开挖后修建地下空间；而开挖方法中有开挖竖坑的地中式贮槽和开挖横洞式的地下贮槽
8. 水封式贮槽的原理及分类
原理：地下水充满于空洞，在空洞中储藏石油类物质时由于油水不相容，地下水的压力比石油压力大，可防止石油的泄露
分类：按储藏压力分常压储藏、加压储藏；按储藏温度分常温、低温储藏；
按储藏类型分变动水床法、固定水床法；按泵型分设于贮槽内、设于贮槽外
9. 城市地下工程发展的重点（P5、P32）
联络城市地下各处设施的地下通道；跨海、江、河高速通道的基础设施建设；办公楼、地下街、地下停车场、交通系统、能源供给设施、通信设施、上下水道、废弃物处理设施、文化设施等
10. 地下街的概念（包含组成）和类型及其特征
概念：在各种建筑物之间或独立修建的、两侧设有商店及其他设施，融商业、交通及其他设施为一体的综合地下服务群体建筑。
类型：广场型，特点是规模大、客流量大、停车面积大
街道型，特点：出入口多与地面街道和地面商场相连也兼作地下人行道或过街人行道
复合型，具有两者的特点
11. 地下街的功能与修建原则。
功能与下述的修建目的综合。
目的：建立各建筑物之间的联络通道，减少地面人员交叉流动，减少交通事故；
解决地面购物及服务设施等的不足；
建立交通枢纽的联络通道，便于办公楼人员生活交通，避免地面交通堵塞；
解决闹市区车辆的停放；
满足战备要求；
教材中的注意事项与下述的修建原则相综合。
修建原则：店铺面积一般不要大于通道面积；
设有简易的诱导标志，以解决紧急情况下利用者的避难及疏散；
与地面广场、道路等相配合，形成一体化，充分发挥地下街的功能；
原则上禁止与其他建筑物的地下室连通；
从防火观点出发，每200平方米要设防火壁；
12. 地下街规划和设计中应包括哪些内容、对设施的基本要求和注意什么关系（P35～P37）？
内容：1）周围地区的土地利用2）周围地区的交通3）周围地区的商业4）现场的状况
对设施基本要求：1）安全性2）便利性3）舒适性4）健康性
注意的关系：
1）与地表公共设施的关系。
设置的通向地面的出入口、给排气孔应尽量设在道路区域之外，对地面交通和景观不应造成障碍，也不能使地上步行者直接受到排出 的废气的影响。
2）与公共地下人行道的关系。
公共人行道的宽度由下式决定，其值不满６ｍ时，应采用６ｍ
W=P/1600+F
式中W一地下公共人行道的有效宽度（ｍ）；
P一根据预测，预计２０年后最大小时步行者人数（人数／小时·最大）；
F一余裕宽度，常采用２ｍ，没有店铺等时采用ｌｍ。
3）与公共地下停车场的关系
要结合地下街规划一定数量的地下停车场。联系地下街的地下停车场，多为两层以上，形成一个大规模的地下结构物，且通风、排水等机械设备的设置较地下街本身的设置更为庞大。
4）与地下铁道的关系
在有地铁的城市，可在修建地铁车站时考虑将地铁上部作为地下街。
（1）一般地铁车站采用明挖法，节约成本。
（2）便于地铁车站与地面交通站之间的联系。
（3）人员流通量大，可为地下街带来丰厚利润。
5）与周围建筑物的关系
地下街是一个大型商业中心，在规划时应充分研讨该城市的商业发展以及地下街周围地点的商业网点分布。
13. 地下街设计中的注意事项。
1）公用地下通道
（1）布局：直线布局、标志简单、明显、在所有地点应有两个方向的避难口；
（2）人行道的宽度：W=P/1600+F≥6m
（3）出入口：地下通道长度超过6０ｍ时，考虑避难方便，每隔３０ ｍ设置双向出入口。
2）台阶
（1）通向地面的台阶有效宽度≥1.5m；
（2）当地面人行道宽度>５ｍ以上时，台阶出入口方能设置于其上；
（3）需考虑无障碍设施（供残疾人群）
3）地下广场
（1）作导向标志
（2）设置通风、排烟设施
（3）至少应有两个直通地面的台阶（一般双 向设置）
（4）原则上在公共地下人行道的端部及其所有地段，每隔５０ｍ都应设置对防灾有效的地下广场。
4）店铺
（1）地下街中店铺（包括机械室。防灾中心）的总面积，不能超过公共地下人行道，（包括广场、台阶）的总面积。
（2）限制火源
（3）设置耐火壁
5）防灾中心
（1）监视（监视器）、控制系统（自动喷淋系统）
（2）位置：易于掌握地下街全貌、便于通往地面
6）附属设施
（1）地面：给排气口等设施
（2）地下：水泵、电气（配电房）等
14. 按位置不同地下停车场的类型及各种类型的特征（P38～P39）
公路型地下停车场
特点：规模受到一定限制，多为自行式，细长型，其地面部分（进出车口、通风塔等设施）的设置受到较大约束。
公园型地下停车场
特点：规模大，平面规划容易，可以采用一层或多层的停车场
广场型地下停车场
特点：可与地下商业街、地下铁道、地下通道等一起规划。进出口设置要与上部广场的汽车公共汽车等的行驶路线一致。
建筑物地下停车场
附建于建筑物下，一般用于私人或单位停车，规模不大。
15. 地下停车场动线
①汽车的交通动线②利用者的步行动线③停车场管理者的动线。
16. 地下停车场的平面组成及构造基准的内容及标准。
了解平面组成：
三大区：车库区；通风设备区；办公区；
构造基准：车道宽度（单向——大于3.5米，双向——大于5.5米）
梁下有效高度（车道部分——大于2.3米，停车室——大于2.1米）
弯曲段回转半径：内经大于5米；
坡道：不得超过17%，坡道底板要求抗滑、耐磨、保湿、防冻；
17. 地下铁道的优越性（P49）
运量大、速度快、运输成本低；安全可靠、舒适；节省地面空间、保护城市景观等
18. 地铁规划的内容（P51），从中掌握：
路网形式（形式：单线式、多线式、环线式、蛛网式、棋盘式）；
路网中车站的布置；车站间距（城市中心大约700~1500米、郊区约1500~2000）、车站位置（换乘、联络方便）p53
地铁线路的埋置深度的确定；（1）工程造价：一般而言埋深越浅造价越低（2）地面情况及城市地下管线设置：地面为道路时及考虑设置地下埋设物和管道：要求从地面到隧道拱顶的深度>2.5m（3）防护要求：埋深越深防护效果越好
地铁线路的平面、纵断面设计的要求：①隧道应位于对沿线房屋没有影响的中心线上
②车站应设于道路中心线下，便于两侧出入口设于地面道路两侧③当隧道中心线为曲线时，尽量选择大半径曲线。
19. 地铁线路组成（P49）
区间隧道（双线、单线）、车站及附属建筑
20. 地铁区间隧道的概念、作用、与施工方法相关的断面型式
概念：包括区间行车通道段和区间设备段（如折返线、地下存车线、联络线）以及其它附属建筑物。内设列车运行及安全检查用的各种设施。如：轨道、电车线路、线路标志、通讯及信号用电缆、照明、通风设施等。
作用（1）供列车通过（2）放置设备
与施工方法相关的断面形式（1）箱形——明挖法（2）圆形——盾构法
（3）马蹄形——矿山法
21. 地铁车站的类型及其功能
类型，按运营功能分：起始、终点站、中间站、换乘站、区域站、枢纽站；
按设置位置分：联络站、中心站、郊区站；
按形式分：双层、单层；
功能：地下铁道车站是供乘客上下车和换乘、候车的场所
22. 地铁车站的站台型式（岛式、侧式、混合式）及其特征。
（1）岛式站台
特点：折返方便、便于集中管理、需设中间站厅进入站台、站台长度固定。适用于规模较大的车站如终点站、换乘站。适用于规模较大的车站如终点站、换乘站。
（2）侧式站台
特点：人流不交叉、折返需通过联系通道、可不设中间站厅、管理分散、可延长站台长度，适用于规模较小的车站
（3）混合式站台
特点：乘客可同时在两侧上下车，能缩短停靠时间，常用于大型车站，折返方便。
23. 地铁车站的组成
包括乘客使用、运营、技术用房、生活辅助用房、通风、空调、防灾等设施
24. 交通隧道的分类
按用途分：铁路隧道、公路隧道、航运隧道；
按位置分：山岭隧道、地下铁道、水底隧道
25. 铁路隧道规划设计中，越岭、傍山、及不良地质条件下隧道位置的选择，隧道位置选择影响因素
（1）越岭隧道平面和立面位置选择
①越岭隧道：当铁路线路从一个水系过渡到另一个水系时，穿越高程很大的分水岭而修建的隧道称为越岭隧道。
②平面位置选择
平面位置主要选择垭口（分水岭的山脊线上高程较低处称为垭口。）
a、两端直线距离最近的低垭口
b、良好的展线条件（展线，为拔起一定高程而设置的线路）
c、工程和水文地质条件良好、便于布置施工场地
③立面位置选择——确定隧道高程
a、隧道位置高，山体较薄，隧道长度短，工程量小，
但线路拔起高度大，两端引线长度增加，技术条件恶化；
b、低位置隧道则与之相反。
所以在选择隧道高程时，务必从技术和经济两方面综合衡量，确定最优立面位置。
（2）傍山隧道位置选择
铁路线沿河傍山修建的隧道称为傍山隧道。应根据地形地质、河流冲刷情况以及洞外相关工程和运营条件等综合考虑。
①宁里勿外：注意在埋藏较浅的地段处洞身覆盖的厚度，隧道位置“宁里勿外”，即隧道位置以稍向内靠为好
②最小覆盖厚度：一般要求隧道外侧最小覆盖厚度不应小于表3-18中的数值。
③考虑冲刷对山体和洞身稳定的影响：河流凸岸堆积、凹岸冲刷
（3）不良地质条件下隧道位置的选择
①滑坡地段隧道位置的选择
a、应尽量避开滑坡体
b、在可能滑动面以下一定深度通过，其深度一般参考傍山隧道最小覆盖厚度来确定。
C、在不得已必须将隧道置于滑坡体内时，应考虑上部减载和加强排水措施。
②在岩堆地段隧道位置的选择
岩石经风化作用，崩解、剥离成大小不一的碎块，在重力作用下，脱离母岩，从山坡滚落至坡脚，形成无粘结力的碎石堆积体。
避开不稳定的堆积体，将隧道置于基岩中，并考虑有足够的埋置厚度。
③泥石流地段隧道位置的选择
泥石流是由于山顶积聚的土壤、砾石、岩块等受到水的侵蚀，顺山沟或峡谷流淌，形成的流体。来势凶猛，破坏力大。
A、尽量避开。
B、无法避开时，应考虑泥石流沟的改造，将隧道置于下切深度以下的基岩中
（4）按地质条件选择
①单斜构造区：要避开软弱结构面
②褶曲构造区：最好在背斜，其次是两翼——注意偏压，尽量避开向斜——受力、排水不利
③断层地区：在断层构造的地区，断层带中的岩体呈破碎状态，称为断层泥。它的强度很低，而且往往是地下水的通道。施工时，遇到这种地质条件，十分困难。
A、尽可能避开。
B、不得已时，也要与断层带隔开足够的安全距离；
c、切忌隧道中线与断层方向一致，最好大角度相交，使穿越断层的隧道距离最短
（5）影响因素
工程和水文地质条件、地形地貌，工程难易程度、投资和工期、施工技术和运营条件等
26. 隧道洞门位置的选择原则和要求。
原则：应结合洞口的地形、工程地质和水文地质条件、施工技术、运营条件以及附近相关工程综合考虑，详细比较、决定。最重要的是考虑边仰坡的安全。
要求：（1）应尽量设在山体稳定、地质较好、地下水不丰富的地方，避免不良地质（2）洞口不宜设在排水困难的沟谷低洼处（3）洞口处为悬崖陡壁时不宜扰动原坡面（4）洞口应尽可能与地形等高线大致垂直（5）当线路位于有可能被淹没的河滩上或水库水影响范围内时，洞口设计标高应高于设计洪水位以上0.5米（6）洞口应考虑生产活动的场所
总之首先按地质条件控制边坡和仰坡的安全和稳定，然后尽量躲避不良地质区域，最后经济方面
27. 隧道平、纵断面设计内容及要求（坡度、曲线的设置要求及坡度折减原因）
平面线形的要求
（1）尽量采用直线或大半径曲线，避免小半径曲线；
（2）直线与圆曲线之间需设置缓和曲线
（3）隧道内应尽量避免设置反向曲线；必须设置时，要求夹直线长度不宜小于44ｍ。
（4）当洞外明线出现曲线时，最好要使曲线的缓直点（或直缓点）距洞口不小于25ｍ。 。
纵断面设计主要是对坡度的设计，包括隧道内线路的坡道形式、坡度大小和折减。坡段长度和坡段间的衔接等
1）、坡度形式
（1）单面坡
适用条件：多用于线路紧坡地段或展线地区，可以争取高程。
优点：运营时通风、排水有利；
缺点：单下坡时，施工中排水、出碴困难。
（2）人字坡
适用条件：多用于长隧道，尤其是越岭隧道无需争取高程的情况，
优点：是利于两端施工时的出碴和排水；
缺点：是对运营通风不利。（污浊空气易聚集于两坡间的顶峰）
2）、坡度
（1）最大坡度限制
①明线上直线段的最大限坡f限
②隧道里直线段的最大限坡f隧=f限x折减系数
A、折减原因：空气阻力增大，削弱了列车的牵引力；机车动轮与钢轨间的粘着系数降低。
B、折减范围：上坡进洞前，1/2个远期货物列车的长度范围
C、折减系数（m）的取值：当隧道长L<400m时，m=1；当隧道长L>400m时,根据隧道长度及牵引方式的不同，m的取值界于0.7~0.9之间。
③曲线段的最大限坡：为克服曲线上的阻力，需减去一个曲线的当量坡度
(2)最小坡度限制：考虑到通风、排水需求隧道坡度不宜小于3‰ ，特殊不小于2‰
3）、坡段连接
坡段长度不小于列车长度（变坡点：隧道纵断面上坡度的变化点。坡段长度：相邻变坡点的距离。）
当相邻坡段间的坡度代数差大于3‰时，应设置半径为10000m的竖曲线
28. 隧道净空限界的概念及隧道衬砌断面的初步拟定。
概念：隧道衬砌内轮廓所包络的空间
初步拟定P80

曲线隧道与直线隧道断面的衔接方式
29. 曲线加宽的计算方法、曲线隧道与直线隧道断面的衔接方式。
注意：在1/2加宽处，隧道中线与线路中线的偏移值也只有1/2d。
30. 铁路隧道建筑物的组成：
主体建筑物：洞门、洞身衬砌
附属建筑物：避车洞，防排水系统，电气设施，通风设施，轨下基础；
31. 隧道洞身衬砌的作用、构造及衬砌类型
作用：承受围岩压力、保持使用空间、封闭围岩，防止围岩风化；
衬砌类型：
现场灌注混凝土衬砌（也是二衬）明挖或矿山法
的形式及构造：拱圈、边墙及仰拱等
装配式，构造形式及基本要求，组成。
锚喷式，组成、作用
复合式，组成。
结构形式：拱形——直墙拱、曲墙拱；圆形、矩形等
32. 铁路隧道洞门作用、构造及类型。
作用：减少洞口土方开挖量；引离洞顶流水；稳定边、仰坡；承受山体纵向推力；装饰洞口
构造：端墙、翼墙、洞口环衬砌、洞顶排水系统、洞门检查设备等
类型：环框式、端墙式、翼墙式
33. 明洞的概念及类型
（1）概念：明挖法修建的隧道，在开挖的路堑或敞开的基坑里，先修建结构物再回填土石。
（2）类型：①拱形明洞②棚洞
34. 隧道内运营通风方式p92

35. 铁路隧道围岩分级指标及分级方法（按新规范）
分级指标：①由岩石强度的坚硬程度、围岩的完整程度 确定围岩的基本分级
②地下水及初始应力场修正围岩基本分级
具体而言有以下四个指标:
①岩体的结构特征与完整性②岩石强度③地下水④弹性波传播速度。
分级方法（见P128表4-8）
36. 地下工程施工技术

37. 地下工程开挖方法

38. 隧道开挖方法

39. 新奥地利施工方法简称新奥法(New Austrian Tunneling Method，NATM)
创立人：奥地利拉布谢维茨(L.V.Rabcewicz)等人
设计依据：岩承理论(1950’s)
Œ 稳定的围岩自身具有承载自稳能力；
 不稳定的围岩丧失稳定是一个时间过程；
Ž 若在期间提供必要的支承与限制，则围岩仍可以重新回到稳定状态。
40. 钻爆法
代表人：
泰沙基(K. Terzaghi)→散粒体卸落拱
普氏(М. Лромобъяконоб)→松散介质坍落拱
设计依据：松弛荷载理论 (1920’s)
Œ 稳定的围岩具有自稳能力；
 不稳定的围岩则会坍塌，需支护结构来支承；
Ž {支承荷载}〓{一定范围内因松弛且可能塌落的岩体重量}
41. 全断面掘进机法
n 装备：全断面掘进机(Tunneling Boring Machine，TBM)
n 原理：电动机驱动主轴旋转→对刀盘施压贴紧岩壁→利用刀盘上的盘形滚刀破碎岩石→巷道全断面一次成型
n 优点：月进尺为钻爆法的1.5～2.0倍，超挖量小于5％，衬砌费用大幅节约，施工安全性与岩层适应性好
n 适用对象：硬岩长大隧道(尤其适用于岩石破碎、高山缺氧、严寒等恶劣气候条件地区的隧道开挖 )
42. 盾构法
n 装备：盾构机 【主体为可移动的高强度钢套壳(盾壳)】
n 盾构机是在软土、软岩和破碎含水地层中修建隧道的专用设备。盾壳在构筑永久衬砌之前支承地层，不需临时支护。
n 盾构机是根据隧道与地基情况量身设计、制造或改造的。
n 施工断面：多为圆形，也有矩形、马蹄形、半圆形和异型。
n 适用对象：城市地铁、水下隧道、水工隧道等。

43. 沉管法
n 施工方法：预制钢筋砼管段→浮运至预挖水底基槽的隧址→管段定位后注水压载下沉至设计位置→与相邻管段水下连接→基础处理→回填覆土→隧道内部铺装。
n 适用对象：水底隧道。对地基要求低，特别适应于软基、河床或海床等水深较浅、易于疏浚设备开挖基槽的工程地点。
n 常用断面型式：圆形和矩形
44. 盖挖法
n 工法：先用连续墙、钻孔桩等作为围护结构和中间桩，然后施工钢筋混凝土盖板，在盖板、围护墙、中间桩的保护下进行土方开挖与结构施工。
45. 盖挖逆做法：土方开挖与结构施工顺序均由上而下进行。
（1）盖挖逆作法的施工步骤

（2）适用条件及范围
n 接近开挖地点有重要结构物时；
n 有强大土压和其他水平力作用，用一般挡土支撑不稳定，而需要强度和刚度都很大的支撑时；
n 开挖深度大，开挖或修筑主体需较长时间，特别需要保证施工安全时；
n 因进度上的理由，需要在底板施工前修筑顶板，以便进行上部回填和开放路面时。
（3）施工中注意的问题
n 逆筑混凝土，故应能充分承受临时设施的自重和其他荷载，同时不要产生有害的变形，并满足主体设计上的条件；
n 顶板下的作业，因施工性及作业环境差，故要充分注意施工的顺序、方法和安全；
n 逆筑部分的开挖，要在短时间内进行、范围限制在最小，不要开挖过度。
n 本方法是先行修筑顶板，而后开挖,材料的进入、进出、结构物的修筑都要在顶板上开口进行作业、作业效率是比较低的。
n 接头的位置,结构上尽量取在内力小的位置,建筑上希望接头与砂浆找平未于同一标高。
46. 盖挖顺做法：土方开挖全部结束后由下而上做结构施工 。
（1）盖挖顺作法的施工步骤

（2）适用条件及范围
n 主要依赖坚固的挡土结构，适用于各种土层地质条件下修筑地下建筑物；
n 根据现场条件、地下水位高低、开挖深度以及周围建筑物的临近程度，可以选择钢筋混凝土钻(挖)孔灌注桩或地下连续墙。
n 对于饱和的软弱地层，应以刚度大、止水性能好的地下连续墙为首选方案。
n 随着施工技术的不断进步，工程质量和精度更易于掌握，盖挖顺作法中的挡土结构可用来作为主体结构边墙体的一部分或全部。
（3）施工中注意的问题
n 如开挖宽度很大，为了缩短挡墙自由长度，防止横撑失稳，并承受横撑倾斜时产生的垂直分力以及行驶于覆盖结构上的车辆荷载等重量，需要建造中间桩柱的支承横撑。
n 中间桩柱可根据情况采用钢筋混凝土钻(挖)孔灌注桩，也可以采用预制打入桩(钢或钢筋混凝土)。
n 为了增加中间桩柱的承载力或减少其入土深度，可以采用底部扩孔桩或挤扩桩。
n 为提高施工速度，可采用定型的预制覆盖结构 。
47. 地下连续墙法
n 施工方法
用特制的挖槽设备，沿拟建地下结构或高层建筑基坑边界，在泥浆护壁状态下由地表开挖出设计长度与深度的沟槽；然后将钢筋笼吊放入其中，用导管法在充满泥浆的沟槽内浇筑混凝土；混凝土从底部开始向上浇筑，将泥浆置换出来，在地下形成钢筋混凝土墙段；有特制接头将各单元墙段连接起来，形成一个整体的地下连续墙。
n 适用对象
高层建筑物深大基坑、大型地下商场与停车场、地铁车站以及地下泵站、变电站、油库等特殊地下构筑物。
n 采用地下连续墙法施工的基坑长度已达几百米，开挖深度达30m以上，深度已超过50m。
48. 顶管法(Pipe Jacking)
n 施工方法
采用液压油缸将预制管段顶入由切削刀盘或掘进机形成的钻孔中构成衬砌的非开挖施工方法。
n 适用对象
穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农田与环境保护区等不允许或不能开挖条件下的地下工程施工。
49. 支挡结构形式简介
（1）简易支挡
一般用于局部开挖、短时期、小规模。
方法：一边自稳开挖，一边用木挡板和纵梁控制地层坍塌。
特点：刚性小、易变形、透水。
（2）桩板支挡
以I、H型钢为主桩，间距1～2m。
方法：机械打入地层中、或钻孔修筑；随着开挖
在主桩间插入挡板。用于良好地层的浅层开挖。
特点：刚性小、透水、插入基底部分是不连续的

（3）钢挡板支挡
采用U、Z、H等型状的钢挡板。
方法：一边在接头处接合，一边连续机械打入地
层中，或钻孔修筑、压入等方法形成连续壁。
特点：隔水性好、插入基底部分是连续的，可用
于软弱地层施工，施工噪声大。

（4） 钢管挡板支挡
方法：在钢管侧部设接头，一边与接头接合，一边连续打入地层中，形成连续地中壁的方法。一般要开挖定为沟，宽度为1.2m，深度为1.2～1.8m。
特点：不透水、插入基底部分是连续的，刚性大于钢板，适合于软弱地层大规模开挖，为提高刚性，可向钢管内灌入混凝土或砂浆等。打入地层噪声大。

（5）柱列式地下连续墙
方法：是用钻孔机械钻孔，在其中放入钢筋笼、H、I等型钢，并灌注砂浆，形成地下连续墙。
特点：该方法修筑的支挡结构刚性大、震动小、噪声低，适用于城市中修筑地下工程。

50. 支护结构的基本作用：
（1）保持坑道断面的使用净空；
（2）防止岩体质量的进一步恶化；
（3）承受可能出现的各种荷载；
（4）使坑道支护体系有足够的安全度。
51. 锚杆支护：是把锚杆安设在坑道的围岩中，使层状的、软质的岩体得到不同形态的得加固，和围岩共同形成完整的支护结构，提供一定的支护抗力，共同抵抗围岩的位移和变形。
52. 喷混凝土支护：利用喷射设施将一定配比的混凝土喷射到隧道开挖毛洞的表面，形成具有一定厚度和支护强度的薄壁结构，达到封闭暴露的岩体和加固岩体的目的。
53. 喷混凝土支护：根据工艺不同分干喷、潮喷、湿喷三种。主要区别是投料程序不同。
ü 干喷：是将骨料、水泥和速凝剂按一定比例干拌均匀，装入喷射机，用压缩空气使干集料在软管内压送到喷枪，在喷嘴处与高压水混合，以较高速度喷射到岩面上。优点机械结构较简单，清洗和故障易处理。缺点是粉尘较大，回弹量大，水灰比控制较难。
ü 潮喷：将骨料预加少量水，呈潮湿状，再加水泥拌和，降低上料和喷射时的粉尘。大量的水仍是在喷头处加入的，其工艺和干喷工艺相同。现场使用较多。
ü 湿喷：是将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀，用湿式喷射机压送到喷头处，在喷头处添加速凝剂后喷出。优点混凝土质量容易控制，喷射中粉尘和回弹量少。缺点对喷射机械要求高，清洗和故障处理麻烦。
由于喷射工艺的不同，喷射混凝土强度不同，干喷和潮喷混凝土强度较低，一般只能达到C20而湿喷则可达到C30~C35。
54. 喷锚支护与传统支护的区别
（1）对围岩和围岩压力的认识
　　传统支护设计是建立在围岩“松散压力”基础上。
锚喷支护设计是建立在围岩变形而形成的形变压力上。
（2）围岩与支护间相互关系上
　 传统支护把围岩与支护分开去考虑，形成“荷载——结构”体系。
锚喷支护把围岩与支护视作统一体，组成“围岩——支护”体系。
（3）支护功能与作用原理上
　传统支护是产生的荷载而存在，是防止围岩崩塌，作用是被动消极的。
锚喷支护是以围岩稳定为目的，立点是及时加固围岩。作用是主动积极。
（4）设计计算方法上
　 传统支护设计与一般结构物没有本质差异，不同处是荷载确定要分析复杂的围岩，考虑围岩“抗力”作用。
锚喷支护是把围岩与支护视作共同作用的统一体。荷载是岩体地应力，围岩与支护共同受载。
55. 锚杆的作用：（1)锚杆悬吊作用:锚杆穿过软弱、松动、不稳定的岩土体，锚固在深尽稳定的岩土体上，提供足够的拉力，克服滑落岩土体的自重和下滑力，防止洞壁滑移、塌落。
（2)挤压加固作用:锚杆受力后，在周围一定范围内形成压缩区。将锚杆片适当的方式排列，使相邻锚杆各自形成的压缩区相互重叠形成压缩带。压缩带内的松动地层通过锚杆加固，整体性增强，承载能力提高。
（3)组合梁（拱）作用:锚杆插入地层内一定深度后，在锚固力作用下的地层间相互挤压，层间摩阻力增大，内应力和挠度大为减小，相当于将简单叠合的数层梁（拱）变成组合梁（拱）。组合梁（拱）的抗弯刚度和强度大为提高，从而增强了地层的承载能力。锚杆提供的锚固力愈大，作用愈明显。
56. 锚喷支护的特点
（1）及时性
由于工艺本身的原因，能做到支护及时迅速，可在挖掘前超前支
护，喷混凝土早强和全面密贴性能，保证支护及时和有效性。
（2）粘贴性
喷混凝土同围岩能密贴粘结。产生三种作用：
1）“联锁”：将被裂隙分割的岩块粘联在一起，使岩块咬合镶嵌
2）“复合”：围岩与支护结成一个复合体，保证二者径向和切向上都共同工作。
３）“增强”：由于喷射混凝土充填围岩凹穴，提高了围岩的强度，同时减少了围岩应力集中。
（3）柔性
　 锚喷支护属于柔性薄型支护。
ü 喷混凝土：是一种脆性材料，但其施工工艺上的特点，与岩体密贴粘结，使它有可能喷得很薄，所以呈现一定柔性，这种柔性可通过分次喷层的方法进一步发挥。
ü 锚杆：也属柔性支护，因其从岩体内部加固，可以允许岩体有较大的变形而不破坏，甚至对被加固的岩体作整体移动时，仍能保持相当大的支撑抗力。
（4）深入性
　 指锚杆能深入岩体内一定深度加固围岩的。按一定方式、间距布置的锚杆群，可以提高围岩锚固区的强度和整体性，改善围岩应力状态。
（5）灵活性
是锚喷支护十分重要的工艺恃点，其主要如下方面：
1)类型和参数可根据各段不同的地质条件而随时调整。
2)施作工艺的可分性。
3)广泛的适用性
（6）封闭性
　喷混凝土能及时施作，全面密贴，能及时阻止洞内水对围岩的侵蚀，并阻止地下水的渗流。

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