地下工程施工（簡體書）

《地下工程施工》較詳細地介紹了公路隧道、城市地下空間等地下工程中較普遍且經常採用的施工技術與方法。本書簡單易學，圖文並茂，全書共分9章，內容包括鉆爆法施工、盾構法施工、岩石隧道掘進機法施工、頂管法施工、沉管法施工、沉井法施工、蓋挖法施工、地下工程防水以及地下工程施工監測。

本書為高等院校土木類專業教材，可作為土木工程專業的隧道與地下工程方向以及城市地下空間工程等專業的師生教學用書，同時也可供現場工程技術人員學習參考。

案例導讀，實用易學

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自工業革命以來，資源和財富在空間上的高度集聚，推動了世界各國的城鎮化進程。城市地下空間的開發利用正是在此背景下，歷經300余年，從淺層利用到大規模開發，從解決城市問題到提升城市競爭力，空間資源的集約復合利用已經被視作支撐城市現代化持續發展的標準範式。通過地下空間開發利用，可在有限的城市土地資源上拓展生存空間，增加城市空間容量，形成城市地面空間、上部空間和城市地下空間協調發展的城市空間新格局。中國已成為世界地下空間領軍大國。

地下工程施工技術是土木工程專業、城市地下空間專業、礦井建設專業、水利水電工程專業等的主幹課程之一。通過本課程的學習，學生應掌握地下施工技術的基本理論、方法和工藝流程，具備綜合運用專業知識解決實際問題以及從事地下工程施工的初步能力。本書的編寫，編者結合我國當前行業發展現狀，吸收了學科的理論和成果，取材面廣，內容豐富，盡量反映當前地下工程施工的主要工藝與技術，實用性較強。

本書由吉林建築大學牛雷和長春工程學院仲崇梅擔任主編，長春工程學院彭第擔任副主編。全書分為9章，第1、2、3章由牛雷編寫，第4章由彭第和長春工程學院章與非共同編寫，第5章由彭第編寫，第6章由仲崇梅編寫，第7章由吉林省建苑設計集團有限公司李佳陽編寫，第8、9章由長春工程學院楊明月編寫。

由於編寫時間和水平有限，書中難免存在不足之處，敬請廣大讀者批評指正。



編者

2021年6月

第1章 鉆爆法施工 1

案例導讀 1

討論 2

1.1 巖體的工程分級 2

1.1.1 岩石強度 3

1.1.2 圍巖穩定性 4

1.2 主要施工方法介紹 7

1.2.1 礦山法 7

1.2.2 新奧法 8

1.2.3 淺埋暗挖法 8

1.2.4 挪威法 8

1.2.5 新意法 9

1.2.6 對比分析 9

1.3 斷面選擇 11

1.3.1 斷面形式 11

1.3.2 考慮因素 12

1.4 基本開挖方法 12

1.4.1 全斷面法 12

1.4.2 臺階法 14

1.4.3 導洞法 16

1.4.4 中隔壁法 21

1.4.5 交叉中隔壁法 22

1.4.6 中洞法 24

1.4.7 拱蓋法 26

1.5 工法轉換 28

1.6 爆破 29

1.6.1 爆破作業 31

1.6.2 延時爆破 34

1.6.3 光面爆破 34

1.7 出渣 35

1.7.1 裝渣工作 35

1.7.2 運輸工作 36

1.8 支護技術 37

1.8.1 錨桿支護 38

1.8.2 噴射混凝土支護 42

1.8.3 錨噴聯合支護 45

1.8.4 模築混凝土襯砌 48

1.8.5 超前支護 51

1.8.6 超前地質預報 53

1.9 通風 53

思考題與習題 54



第2章 盾構法施工 55

案例導讀 55

討論 55

2.1 盾構機的基本構造 57

2.2 盾構機的分類 60

2.3 盾構機的始發和接收 65

2.3.1 盾構工作井 65

2.3.2 洞口加固 65

2.3.3 基座與後座 66

2.3.4 始發 68

2.3.5 接收 69

2.4 正常掘進 69

2.4.1 土壓平衡盾構掘進 70

2.4.2 泥水平衡盾構掘進 70

2.4.3 特殊地段掘進 70

2.4.4 壁後注漿 70

2.4.5 盾構姿態控制 70

2.5 襯砌 71

2.5.1 幾何尺寸 71

2.5.2 管片拼裝 72

思考題與習題 74



第3章 岩石隧道掘進機法施工 75

案例導讀 75

討論 76

3.1 類型及構造 79

3.1.1 敞開式TBM 79

3.1.2 護盾式TBM 83

3.1.3 循環作業原理 85

3.1.4 分次擴孔掘進式 88

3.2 TBM 法施工 88

3.2.1 施工準備 88

3.2.2 掘進作業 89

3.2.3 支護作業 89

3.2.4 出渣與運輸 90

3.2.5 超前預報技術 90

3.2.6 特殊洞段施工關鍵技術 92

3.2.7 通風除塵 94

思考題與習題 95



第4章 頂管法施工 96

案例導讀 96

討論 96

4.1 頂管法施工的發展與分類 97

4.1.1 頂管法施工的發展 97

4.1.2 頂管法施工的分類 98

4.2 頂管分類及其選型 98

4.2.1 手掘式頂管 98

4.2.2 土壓平衡頂管 101

4.2.3 泥水平衡頂管 103

4.2.4 頂管的選型 106

4.3 工作井布置 107

4.3.1 工作井的形式與尺寸 107

4.3.2 工作井的位置與數量 108

4.3.3 工作井的結構形式與選擇 108

4.3.4 頂進工作井的布置 109

4.4 長距離頂管 111

4.4.1 增大主頂油缸頂力 111

4.4.2 減阻措施 111

4.4.3 增設中繼間 112

4.4.4 降低開挖面正面頂進阻力的措施 115

4.5 頂管工程計算 116

4.5.1 頂管頂力的計算 116

4.5.2 頂管後座墻的穩定性驗算 117

4.6 管節接縫防水 117

4.6.1 鋼管接口 117

4.6.2 鋼筋混凝土管節接縫防水 117

4.7 施工作業 119

4.7.1 施工準備工作 119

4.7.2 頂進 120

4.7.3 壓注泥漿 120

4.7.4 測量 121

4.7.5 通風 121

4.7.6 糾偏 121

思考題與習題 122



第5章 沉管法施工 123

案例導讀 123

討論 123

5.1 沉管隧道的基本結構 124

5.1.1 沉管隧道橫斷面結構 124

5.1.2 沉管隧道縱斷面結構 126

5.2 沉管法施工工藝及特點 127

5.2.1 沉管法施工工藝 127

5.2.2 沉管法施工的特點 127

5.3 幹塢 128

5.3.1 移動幹塢 129

5.3.2 固定幹塢 129

5.4 管段製作 133

5.4.1 鋼殼混凝土管段製作 133

5.4.2 鋼筋混凝土矩形管段製作 133

5.5 基槽開挖與航道疏浚 137

5.5.1 沉管基槽開挖 137

5.5.2 航道疏浚 140

5.6 管段出塢、浮運與沉放 140

5.6.1 管段出塢 140

5.6.2 管段浮運 140

5.6.3 管段沉放 143

5.7 基礎處理 149

5.7.1 先鋪法 149

5.7.2 後填法 150

5.8 覆土回填 153

思考題與習題 154



第6章 沉井法施工 155

案例導讀 155

討論 155

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