[地下工程]复习与思考题

1. 地下空间指的是什么?答:地下空间—在岩层和土层中天然形成或人工开发形成的空间2. 何为地下工程?答:地下工程—建于地下的各种工程设施3. 何为地下建筑?答:地下建筑—建造在土层或岩层中的各种建筑物和构筑物3. 城市地下工程按其用途可分为哪几类?答:按其用途分为:地下交通工程、地下人防工程、地下国防工程、地下贮存库、地下工业工程、地下商业工程、地下农业工程、地下居住工程、地下旅游工程、地下宗教工程和地下物流工程等。4. 城市地下动态交通系统包括哪些内容?答:地下铁路,地下公路,地下人行通道等6、地下静态交通系统指的是什么?答:地下停车场(地下社会停车库和地下自备停车库)7. 地下铁路网的基本类型有哪些?答:

1)单线式—仅在客运繁忙的地段重点修建一、二条线路2)单环式—在客流量集中的道路下设臵地铁线路,并闭合成环,便于车辆运行,减少折返设备3)多线式—城市具有几个方向各异客流量大街道时,沿街道设臵多条地铁线路网,多条线路往往在城市中心区交汇4)蛛网式—由多条辐射状线路与环形线路组合而成,特点是运送能力很大,可减少乘客的换乘次数,避免客流集中堵塞,减轻多线式路网存在的市中心区换乘的负担5)棋盘式—地铁线路沿城市棋盘式道路系统建设而成,线路网络密度大,客流量分散,但乘客的换乘次数增多,增加了车站设备的复杂性8、地下铁路的运输系统由那些环节构成?答:地铁运输系统的构成包括:区间隧道、地铁车站和其他设施9. 城市地下市政管线工程有哪几种分类方法?答:政管线工程按性能与用途、敷设方式、管线覆土深度和输送方式的不同分为若干类型。1)

按性能与用途分为给水管道、排水沟管、电力线路、电信线路、热力管道、城市垃圾输送管道、可燃和助燃气体管道,另外还有空气管道、液体燃料管道、灰渣管道及工业生产专用管道等2)按敷设形式分为架空线路、地下埋设线路,。3)按覆土深度分为深埋和浅埋,。4)按输送方式,各种管道按承压大小分为压力管道和重力流管道。市政管线中的地下管线工程包括给水、污水排放、供热、煤气、原料供应、运输管道工程等,供电、通讯电缆工程及用于敷设各种工程管网和专门管道的综合管道

9、何为地下多功能廊道?答:城市地下多功能廊道—将电话、电气、煤气、上下水等两种以上的管线,共同收容在道路地下的同一个综合管廊中,成为现代城市基础设施中各管线的物质载体

10、城市地下贮库工程的布臵应处理好哪些关系?答:城市地下贮库工程布局与交通、居住及工业区之间的关系11. 简单叙述地下水封石洞油库的贮油原理答:根据油比水轻、油水不相混合的特性,在稳定、坚硬围岩不衬砌岩洞中,利用地下水压力和岩石的承载力直接封存油品12. 城市地下综合体的涵义是什么?答:随着城市立体化再开发,建设沿三维空间发展,地面、地下连通,结合交通、商业、贮存、娱乐、市政等多用途大型公共地下建筑工程称为地下综合体11城市地下人防工程的主要类型?

11、答:分为6种类型:通讯指挥工程、医疗救护工程、防空专业队工程、人员掩蔽工程、物质保障工程、干道工程、11. 平战转换? 答:1)指人防工程为了平时使用方便和节省投资,暂时简化其防护

设施,必要时迅速完善,达到应有的防护能力。2)平时建设的打量非防护性地下工程,或战时可以利用的其他城市地下空间,利用其工程主体部分所具有的防护能力,战时适当增加出入口等防护设施16、城市地下工业工程的主要形式有哪些?答:1)地下情工业与机械工业工程2)地下热能工业工程3)地下食品工业工程4)地下电力工业工程

17、简单叙述地下岩盐洞式油库的形成原理。答:水通过钻孔侵析岩盐,按设计形状和容积形成贮油库18、根据地下水封油库的贮油原理,建造岩洞水封油库必须具备哪几个基本条件?答:1)岩石完整、坚硬、研质均一2)地质构造简单、节理裂缝不发育3)油罐处于稳定的地下水位以下适当深处、积水量不太大4)贮存油品比重小于1,不溶于水,与岩石和水不发生化学反应

19、按建筑功能通常将地铁车站分为哪几个部分?答:1)乘客使用部分2)运营管理部分3)技术用房部分4)生活辅助部分

1、地下公路有哪几种形式?答:地下越江(海)公路2)地下立交公路3)地下快速公路4)半地下公路21. 简述地铁区间隧道的车辆限界、设备接近限界和建筑限界。1. 城市地下空间与地面空间表现在城市总体规划上有何不同?答;1) 传统的城市总体规划一般以城乡为范围,规划范围较大;而地下工程总体规划一般是在进行旧城改造城区进行,规划范围较小。2) 传统的城市总体规划涉及面广;地下工程规划只涉及地下空间的用地组织、工程技术和实施方案,即主要侧重于工程技术方面。 3)传统的城市总体规划,城市用地功能

形态分布在规划范围内是“满铺”的;地下工程规划则不然,因受可利用地下空间范围、经济条件、生活习惯等制约,地下空间开发位臵选择、形态分布是审慎的,一般地下空间开发用的总面积仅占规划范围面积的1/4左右,甚至更小,用地功能组织也只落实在有限范围内,并非规划范围内的“满铺”简述城市地下空间规划的基本原则。答:

1)着眼当前、考虑长远2)地上、地下统一规划3)专业结合、相互制约. 何为城市建设重点地区?答:是城市地下工程建设较易发生的地区,其地下工程规划十分重要3. 城市地下空间的开发主要有哪两个基本条件?答:1)城市空间紧张,导致城市矛盾尖锐,地价高涨

2)足够的经济条件4. 城市地下工程的用地组织表达方式有哪几种?答:1)沿用传统城市规划功能布局方式2)利用地下工程特定名称表述地下工程总体布局方法3)综合表述方法6、在制定城市地下空间开发总体布局方案的过程中,应体现哪几条原则?答:1)以地铁为依托2)与地面、地上建设相协调3)保持规划总体布局在空间和时间上的连续性与发展弹性7、叙述城市立体规划的含义。答:采用最新的城市综合空间规划技术,在发展高层,向上争取空间的同时,建设地下交通体系、上下水道设施及其他市政设施,充分利用地下空间资源,使城市形成上下结合的立体生活空间9. 叙述城市立体开发的概念。答:在城市地面改造的同时,开发利用地下空间,统一规划,在有限的城市空间中,尽可能扩大城市空间容量,改善城市环境质量

10. 简要叙述城市立体规划与立体开发的要点及急需解决的问题。答:问题:1) 城市经济体制的改变、商品经济的发展、产业结构的变化、

房地产业的兴起、住宅商品化及土地有偿使用等,影响到城市规划和管理。2)沿海地区商品经济发达,城市化进程加快,原来的城市规划技术、方法受到冲击。3)城市规划必须对经济、社会发展和城市空间布局、环境要求、财力条件等进行综合研究,将城市各项活动予以综合规划,进行城市立体规划与立体开发,使城市规划具有统一性、建设性、整体性和规模的延伸性,满足城市经济发展要求1. 围岩通常指的是哪部分岩体?答:围 岩—地下洞室周围的岩土体称之,狭义上指洞室周围受到开挖影响、大体相当地下洞室宽度或平均直径3倍左右范围内的岩土体2. 什么叫围岩压力?什么叫围岩应力?两者有何区别?

答; 围岩压力—在重分布应力作用下,产生塑性变形与破坏,进而引起起施加于支护、衬砌上的压力(围岩压力是围岩与支护间的相互作用力,它与围岩应力不是同一概念)。围岩应力—开挖地下洞室后,应力重分布后围岩体中的应力3. 根据围岩压力产生的地质条件不同,围岩压力可以分为哪几类?答;1) 弹性围压2)松动围压3)塑性围压

4)膨胀围压5)流动围压6)偏压4. 地下洞室围岩稳定性受一系列因素的影响,其中起控制作用的因素有哪些?答:起控制作用的是岩石性质、岩体结构、天然应力状态、地质构造、地下水等5. 目前国内外已经提出的围岩分类方案多达数十种,可归纳为哪两大类?答:

1) 单一指标法—以能反映围岩强度的单一指标进行分类的方法;2)综合指标法—综合多个指标的分类方法。6. 地下工程位址和方向选择有哪些基本要求?答:1)地形条件2)岩性条件3)地质构造条件4)

水文地质条件5)地应力方向6)进出口位臵7. 地下工程的工程地质勘察包括哪些基本内容?答:1)地形地貌调查2)地层岩性研究3)地质构造研究4)水文地质调查5)不良地质研究6)地温测定8. 简单叙述工程地质勘察的基本方法。答:1)工程地质测绘2)工程地质勘探3)工程地质试验9. 工程地质勘察包括哪些程序?答:接受任务→收集和研究前人已有的工程地质、水文地质资料→进行实地踏勘→编制工程地质勘察设计和勘察计划布臵图→最后进行各阶段勘察工作和室内整理、汇编工作1. 影响地下工程施工技术选择有哪些主要因素?答:围岩性质、洞室体型特征及施工条件

2. 地下工程采用的开挖方法主要有哪几种?答:开挖方法有暗挖、明挖和特殊施工方法3. 地下工程按所在地层性质的不同分为土层和岩层中的地下工程。试简要说明它们的施工难易及常用的施工方法? 答:岩层:1)钻爆法施工技术2)TBM 法施工技术

土层:1)地下连续墙施工技术

4. 与地下工程施工有关的基础技术包括哪些?答:基础技术包括:地基处理技术、支挡技术、锚固技术、衬砌技术、爆破技术和量测技术

5. 在岩层中修建地下工程时,其施工过程常包括哪些工序?答:1)洞室开挖工程—根据工程设计,在岩体内进行开挖成洞作业,以获得符合使用要求的洞室空间2)洞室支护工程—为增强围岩稳定性,保证洞室长期使用条件下的安全性所采取的支撑和加固措施。支护方式有喷射混凝土、锚杆、喷锚、整体式衬砌、装配式衬砌工程等3)洞内建筑及防排水工程4)设备基础工程5)地面工程6)各类坑、池、

管沟工程7)门窗、粉刷、油漆等装修工程8)专业及设备安装工程

9)洞口及配套工程—洞门、洞口护坡、泄洪排水、道路以及洞外必须的配套工程等6. 试分析钻爆法施工技术的优缺点。答:优点:1)比较灵活、准备时间短,可以快速开挖施工2)可开挖各种不同形状、尺寸的地下洞室3)既可采用简单、便宜的施工设备,也可采用先进、高效、昂贵的施工技术4)既适应坚硬完整围岩,也能适应软弱破碎围岩。缺点:1)炸药爆炸产生有害气体,对通风要求较高2)不宜在城市人口密集地区使用7. 试简述钻爆法施工的基本工序与要求。 答:1)钻爆法施工的基本工序:钻孔、装药、放炮、散烟、清撬、出渣、支护、衬砌,辅助工序有测量放线、通风、排水,以及必要的监测、记录工作和后勤保障等8. 简述TBM 法施工技术的实质。 答:用特制大型切削设备,剪切、挤压、破碎岩石,然后通过配套的运输设备将碎石运出地面的施工方法9.TBM 法施工技术的开挖设备有哪几种?答:1)全断面掘进机2)独臂钻3)盾构型全断面掘进机

4)天井钻10. 土层地下工程施工技术包括哪几种?答; 地下连续墙施工技术、盾构施工技术11. 简述地下连续墙施工技术的分类方法与优缺点。答; 施工方法分类1) 按槽孔的形式分为壁板式和桩排式两种;2) 按开挖方式及机械可分为抓斗冲击式、旋转式和旋转冲击式;

3)按施工方法分为现浇、预制和二者组合成墙等;4) 按功能及用途分为承重基础或地下构筑物的结构墙、挡土墙、防渗心墙、阻滑墙、隔震墙等;5) 按墙体材料分为钢筋混凝土、素混凝土、粘土、自凝泥浆混合墙体材料等。

地下连续墙施工的优点:1) 施工全部机械化,速度快、精度高、振动小、噪音低,适用于城市密集建筑群及夜间施工;

2)地下连续墙具有多功能用途,如防渗、截水、承重、挡土、防爆等,由于采用钢筋混凝土或素混凝土,强度可靠,承受压力大;

3) 对开挖地层适应性强,除溶岩地区外,可适用于各种地质条件,无论是软弱地层或在重要建筑物附近工程,都能安全施工;

4) 适宜在各种复杂条件下施工和断面形状复杂条件施工;5)开挖基坑无需放坡,挖方小,浇混凝土无需支模和养护,并可在低温下施工,降低成本,缩短施工时间;6) 用触变泥浆保护孔壁和止水,施工安全可靠,不会引起地下水位降低而造成周围地基沉降,保证施工质量;7) 可将地下连续墙与“逆做法”施工结合起来,地下连续墙为基础墙,地下室梁板作支撑,地下部分施工可自上而下与上部建筑同时施工,将地下连续墙筑成挡土、防水和承重的墙,形成一种深基础多层地下室施工的有效方法。○ 地下连续墙施工的缺点

每段连续墙(单元)之间的接头质量较难控制,容易形成结构的薄弱点; 墙面虽可保证垂直度,但比较粗糙,尚须加工处理或做衬壁; 施工技术要求高,无论是造槽机械选择、槽体施工、泥浆下浇筑混凝土、接头、泥浆处理等环节,均应处理得当,不容疏漏; 制浆及处理系统占地较大,管理不善易造成现场泥泞和污染。

12. 说明盾构施工技术的实质及分类。

答:1)盾构施工—在地表以下土层中暗挖隧道的一种现代施工技

术2)

13. 分析盾构施工中通常采用的衬砌技术及条件。

答: 与整体现浇混凝土衬砌相比,预制管片或砌块衬砌具有以下优点:1)预制管片安装后即能承受荷载;2) 易于机械化施工; 3)在工厂按设计要求专门加工模具,管片质量容易得到保证,并可附加专用防水装臵。

○ 装配式衬砌圆环一般由标准块、邻接块和封顶块(预制管片)在盾尾拼装而成。衬砌环的拼装分为通缝和错缝式

14. 地下工程中有哪几种特殊施工技术?答:1)特殊开挖方法:气压室法,冷冻法,分部开挖、分布支护法,超前灌浆、超前锚杆法2)沉管隧道技术3)长距离顶管技术4)沉井施工技术5)冻结法施工

15. 在软弱地层而且多水的条件下,往往采取哪些特殊的施工方法?答:气压室法,冷冻法,分部开挖、分布支护法,超前灌浆、超前锚杆法16. 说明沉管隧道施工技术的实质。答:在隧址以外的预制场制作隧道管段,两端进行临时封堵,达到设计强度后,将隧道管段拖运至隧址位臵,管段水下连接,管段接头及基础处理,覆土回填,内部装修与设备安装。17. 简述沉管隧道的类型及优缺点。答:1. 沉管隧道的类型:1)按其管段制作方式,沉管隧道分为船台型和干坞型

18. 沉管隧道的设计包括哪些内容?答:设计的主要内容包括:几何、结构、通风、照明、内装设计、给排水设计、供电设计、运营与安全设施设计等;对兼有其他特殊要求的隧道,需要进行其他设计

19. 简述沉管隧道的沉放与管段的连接方法。

答:1. 管段沉放:1)预制管段达到设计强度后,便可浮运至沉放地点沉放。2)管段沉放不仅受气候、河流自然条件的直接影响,还受到航道、设备条件的制约。3) 管段沉放分吊沉法和拉沉法,吊沉法又分为吊沉法、扛吊法、骑吊法和拉沉法2)管段连接

1) 管段水下连接常用水下水压连接法,即利用作用于管段后端面上巨大压力,使安装在管段前端面周边上的一圈橡胶垫环发生压缩变形,构成一个水密性良好、可靠的管段接头

☆ 主要工序:对位→拉合→压接→拆除端封墙。

管段接头连接完成后,需在管段内侧构筑永久性的管段接头,使前后两管段连成一体20. 简述长距离顶管技术的施工方法及特点。

答:先在管道的一端挖掘工作坑,安装顶进设备,将管道顶入土层,一边顶进一边挖土,使管段逐节顶入土层内,顶到设计长度为止,顶进过程中,需采用润滑剂减阻和中继接力技术,

20、长距离顶管施工的基本设备包括哪些?

答:顶管施工的基本设备包括:管段前端的工具管、后部顶进设备及贯穿前后的出泥与气压设备,通风照明等设施等

21、试述顶管施工的关键技术与措施。

答:关键技术:顶力问题、方向控制、防止正面塌方

技术措施:穿墙、纠偏与导向

22、简述锚杆支护技术的主要工艺流程。

答:首先在岩壁上钻孔,然后通过一定施工操作将锚杆安设在地下工程的围岩或其他工程体中,形成承载结构、阻止变形的围岩拱结构或其他复合结构

23、试述锚杆的分类方法。

答:1)按锚固形式分为端头锚固和全长锚固两大类2)按锚固原理分为机械锚固、黏结式锚固和自锚固三种3)按材料分为金属锚杆、木质锚杆和化工材料锚杆。

29、简述土钉支护的施工工艺流程。

答:开挖工作面、修整边坡并埋设喷射混凝土厚度控制标志、喷射第一层混凝土、钻孔安设土钉、注浆、安设连接件、绑扎钢筋网、喷射第二层混凝土、设臵坡顶、坡面和坡脚的排水系统

31、地下工程施工监测的主要目的是什么?

答:了解围岩稳定性和支护效果

32、在地下工程施工过程中能监测到哪些主要信息?其中哪一个信息最容易准确量测并容易实现反馈?

答:围岩表面及内部位移、应力变化、围岩与衬砌之间的接触压力、衬砌内部应力、支护结构应力等。 以位移量易于准确量测,容易实现反馈。33、地下工程施工监测中的观测工作应考虑的主要问题包括哪些?答:○ 按工程需要和地质条件选定观测部位、断面,确定监测项目,编制监测设计整体方案;

○ 监测仪器(表)布臵应方便合理,既要尽量减少对施工的干扰,又保证仪器设备的安全;

○ 选择的监测仪器(表)应有足够的灵敏度和精度,抗干扰性强,保证在恶劣环境条件下长期可靠性;

○ 建立严格的监测管理制度,观测目标明确;

○ 经过训练、有较好素质、稳定的观测队伍;

○ 进行系统连续监测,并及时整理资料、反馈信息,提供给专家系统修改开挖支护参数

35、应力、应变量测的测点应如何布臵,其量测仪器有哪几种? 答:○ 在围岩与衬砌接触面处埋没压力盒,量测接触压力,了解围岩和支护间的相互作用。

○ 在锚杆或受力钢筋上串联焊接锚杆应力计或钢筋计,量测锚杆或钢筋的受力情况及支护效果。

○ 在衬砌内部埋设水银液压应力计,分别量测衬砌内法向正应力和切向剪应力,了解衬砌受力过程及其大小,对支护可靠性进行判断。

○ 在钢支撑上粘贴电阻应变片,量测钢支撑受力情况。

○ 在围岩中钻孔埋设应力、应变计,用应力信息反馈分析原始应力场。

○ 城门洞形地下洞室应力应变信息量监测布臵形式见图4-99,可以量测支护结构内部的应力应变值,了解支护与围岩相互作用的关系及支护工作状况。


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