時間：2023-06-11 09:33:17
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇城市地下工程概論，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、該項教學改革的內容及其作用
該項教學改革的基本內容和發揮的重要作用如下。
1.尋找學科共性，深入分析存在問題，找準改革切入點
通過調查、分析、研究了采礦工程與巖土工程學科的知識體系、人才培養計劃、工作性質、畢業生就業崗位的相通性，得出本科生所學的基礎課95%相同、專業基礎課80%相同、專業課60%相同、實習環節在廣義上也是相同的結果。研究生完全可以從事采礦工程和巖土工程領域課題的研究。
2.征集多方意見，提出改革思想，創建復合型人才培養模式
通過傾聽工業界、科技界、教育界及國外同行的意見；經過組織教師多次論證，提出將“采礦工程”專業拓寬為“采礦與巖土工程”專業的指導思想，以適應人才市場的需求。按照該指導方針，在近十年的時間里對原采礦工程專業的培養計劃、教學大綱、教材內容、教學實踐、實驗室以及教師知識體系等進行了卓有成效的改革和建設。
3.拓寬教學內容，縮短知識學習流程，創新課程教學方法
在目標正確和優化原則確立的基礎上，遵循教育規律，調整和重組專業課程結構、更新課程內容，科學協調各層次課程及其實踐環節；改革部分知識體系從基礎專業基礎專業實踐的傳統長流程培養模式，保證在不増加教學課時的前提條件下實現培養目標。例如，將地下開采系統聯系起來比較和講授；將井巷工程和隧道工程聯系起來比較和講授。
4.指導思想明確，培養計劃配套，系列教材建設同步
根據培養計劃需要，先后開展了《礦山地質與工程地質》、《彈塑性力學》、《環境工程概論》、《工程機械》、《井巷與隧道工程》、《地下工程通風與空調》6門課程的整合和相關集中教學實踐環節的調整，編寫了《控制爆破與拆除爆破》、《施工組織與概預算》、《城市地下工程規劃與設計》、《土力學地基基礎》、《巖石地下建筑工程》等13門本科生教材和《巖石沖擊動力學》、《AdvancedMiningTechn-lology》等7種研究生教材。
5.選定主干課程，有序組織教學試驗，建立質量保障體系
通過確定若干門主干課程為試驗課，改革過去“不同層次課程”和“不同類型課程”相對分割獨立的課程設置、課程安排和教學模式；改革課程體系實施過程中傳統的教學手段和方法，應用多媒體工具増大單位時間內傳遞給學生的信息量；建立一套應用“故障樹分析”評價教學質量和教學管理體系，為新的教學計劃實施提供保障。
6.大膽起用青年教師，鼓勵教師講授新課，拓寬教學科研范圍
對于青年教師，基本無所謂新課和老課，而且他們知識新穎，接受新知識能力強，在任務明確之后，很快進入角色。通過上述改革，很大程度拓寬了采礦工程專業教師的知識面，有20多名原采礦工程專業的教師能開出多門巖土工程的課程；同時，也使教師的研究領域有所拓寬和發展。
7.開拓現有儀器設備用途，大幅度提高實驗室利用率
由于采礦與巖土工程實驗室的相通性，其實驗室和實驗裝備也有許多相通之處。例如，礦井通風的許多儀器都可以用于地下工程通風的實驗，礦山巖石力學的許多儀器設備都可以用于巖土工程的實驗。采礦與巖土工程的交融使實驗室利用率提高20%以上。
8.復合型人才滿足市場需要，有利于畢業生實現人生價值
近十年來，我校采礦與巖土工程專業畢業生約有20%服務于礦山，70%服務于涉及大量巖土工程建設項目的建筑、交通、水利、地下工程等部門，畢業生就業面寬，一次分配成功率接近100%，畢業生具有市場自適應性。實踐證明了采礦工程人才和巖土工程人才可以雙向流動，具有一定的等效性和可合并性。
9.十年改革不懈，結出豐碩成果
近十年來，我們培養了7屆400多名復合型學士、碩士和博士，他們在礦山和涉及大量巖土工程項目的建筑、交通、水利、地下工程等選擇職業，為我國現代化建設作出重要貢獻。
10.教學改革穩定師資隊伍，帶動學科快速發展
由于上述改革保證了我校采礦工程學科的教學沒有受到社會不利因素的影響而削弱，在較長時間里和大環境非常不利的形勢下，采礦學科不僅得以生存而且得到較大的發展，使學科能夠成功申請到國家重點學科，為我國采礦與巖土工程的建設作出了重要貢獻。同時，采礦工程學科相繼申請到巖土工程碩士和博士授予權。
11.及時鑒定所取得的成果，在全國范圍推廣應用
2000年元月，在我校召開了國家教育部擁有采礦工程專業的重點高校工作會議，與會專家對該成果給予高度評價；之后，國內10多所高校的采礦工程專業也相繼開展了類似的改革。在2001年和2002年我校舉辦的兩屆國際采礦高級研討班期間，該項改革成果也得到與會10多個國家的采礦專家和教授的認同。
二、該項教學改革的創新點
該項教學改革在以下5個方面有所創新。
1.提出和實現了采礦與巖土工程本科生和研究生培養計劃、實驗室及教師知識體系的有機交融，使采礦與巖土工程專業畢業生可在礦山和涉及大量巖土工程建設項目的建筑、交通、水利、地下工程等多部門選擇職業，證明了采礦工程人才和巖土工程人才可以雙向流動，具有一定的等效性和可合并性。
2.培養目標、要求和計劃打破過去由教學單位單方（或為主）憑經驗提出，未廣泛征集工業界、科技界、教育界的綜合意見和市場預測及國內外比較研究的結果而定的做法。
3.課程體系的優化緊密圍繞優化目標而定，除了遵循教學規律、己有的教學經驗成果以外，其優化過程還采用系統分析方法和數學手段，這比過去憑經驗設定課程體系更科學，在研究方法上有所不同。
4.由于教學目標、教學計劃面向市場和未來，更注重學生的創新能力、創業能力、自我完善提高能力和社會適應能力等。
5.在教材編寫方面，研究了如何縮短一些“知識鏈”、“知識網”、“知識層次”模型的長流程問題，為采礦與巖土工程專業的綜合教科書編撰積累了經驗，具有實際意義。
三、成果應用
該項教學改革成果得到了較好的應用，取得了很好的效果。從1995年以來，己培養了8屆“采礦與巖土工程”的本科畢業生、碩士生、博士生400多名。在校學生對此項改革表示出最大的支持，學習積極性大大提高：畢業生普遍受到社會的好評，一次就業率達100%，本科生考上研究生的比例也有所提高。國內10多所高等院校的采礦工程專業相繼應用了采礦與巖土工程專業有機交融的改革方案。
[關鍵詞]城市地鐵；淺埋暗挖；矩形隧道；四臺階分步開挖；臨時支撐拆除代換
中圖分類號：TU126 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）29-0202-01
1、工程概況
深圳地鐵四號線上民區間下穿梅坳八路結構段為淺埋暗挖變斷面矩形隧道，位于梅坳八路與中康路交叉路口下，全長68m，兩端為明挖結構。暗挖結構覆土厚度5.4～7.57m。地面交通繁忙，其中廈深客專施工運土重載車必經該路口。線路左側是居民生活小區，整棟樓為淺基礎，距離隧道結構邊界最近處約20m；隧道頂板上方有大量地下管線（雨水箱涵），該段隧道為典型的城市淺埋暗挖隧道。
暗挖隧道的地質情況自上而下為：人工填土厚5.16m～8.75m，中砂層厚度2.0m～1.2m，礫砂層厚度1.3m～2.8m厚，有機質粉質粘土層厚度1.0m～1.3m，含粘性土粉砂層厚度1.2m～2.5m，以下依次是花崗巖殘積土、全、強、中、風化粗粒花崗巖，隧道主體結構基本位于礫砂層、有機質粉質粘土層、含粘性土粉砂層中，地下水埋深2.5m左右，地下水豐富，砂層及粘性土粉砂層常年處于飽和狀態。
由于前期隧道上方雨水箱涵施工破壞了原狀土，使得隧道上方覆土變得松散，隧道又處于礫砂層，水源豐富，隧道開挖易引起掌子面和洞周土體坍塌、涌砂和塌頂等地質災害[1]，造成開挖困難和地表沉降過大。
2、總體施工方案和施工工藝
2.1 總體施工方案
由于隧道穿越礫砂層，地下水位較高。同時隧道上部為梅坳八路，隧道頂板距雨水箱涵及各種管線較近，確定采用CRD工法[2]，四臺階分步平行開挖法，大斷面分左中右三跨進行開挖。其中K7+300～326.5里程段，左洞跨度達6.0～4.5m，根據經驗針對單個洞室開挖寬度大于4.2m時，對左洞分解為左右兩個小洞開挖，因此整個斷面分上下導八洞室開挖。如圖3～4所示。
⑴隧道開挖前，利用隧道南北端基坑做管棚工作井，從南北兩端沿隧道結構外50cm、環向間距30cm，打設Φ159×8mm超前大管棚并注漿，從而提高圍巖整體強度與穩定性，減小地面沉降，確保道路正常通車。
⑵隧道開挖采取多導洞分臺階法。開挖前，沿隧道拱部和邊墻打設Φ42×3.5mm@0.3m，L=3m超前小導管，縱向間距1.5m，注漿加固，確保隧道拱部圍巖穩定。
⑶格柵鋼架間距布置為0.5m，設雙層Φ8@0.1×0.1m鋼筋網，噴C25混凝土0.3m厚。
⑷圍巖較差地段采用洞內全斷面注漿加固。注漿花管：Φ42×3.5，L=5m；采用水泥-水玻璃雙液漿，間隔3m封閉一次進行全斷面注漿。
⑸施做結構時，保留部分臨時中立柱（即間隔三榀保留一榀臨時中立柱），將臨時立柱埋在結構底板中，同時對防水卷材施工做相應的變動，待施工側墻及頂板時再將其拆除，減少頂板下沉量。
2.2 主要施工工藝
2.2.1 隧道開挖
超前管棚施工完成后，即可進行隧道開挖施工。按照總體方案，隧道采用CRD法開挖，工序及步驟：打設超前小導管、注漿加固、分四臺階預留核心土開挖、鋼格柵架設及臨時型鋼支撐、鋼筋網搭接、縱向聯系鋼筋焊接、噴射砼、封閉后回填注漿。隧道開挖順序橫斷面圖見圖3～4。
3.2.2 結構施工及技術措施
總體施工順序為：。
3.2.3.1 底板結構施工
底板結構按6m一段進行施工，采用水平型鋼代換法和保留部分臨時型鋼。
水平型鋼代換法：間隔1榀截斷3榀豎向臨時型鋼支撐，在中隔墻1.5m高度位置安設一根水平I25a型鋼，兩端與臨時型鋼焊接牽固，鋪設空隙內防水層，在鋪設好的防水層上墊2層無紡布及一塊鋼板，恢復一榀豎向支撐，截斷未拆除的豎向臨時型鋼，鋪設剩余部位底板防水層，確保每2m有一根豎向型鋼支撐到底板初期支護上，之后綁扎鋼筋，澆筑底板混凝土，最后在每個空隙位置內恢復1根豎向型鋼至底板混凝土面，減少拱頂下沉。如圖5。
3.2.3.2 中隔墻施工
中隔墻6m一板。由于是平頂隧道，存在頂部混凝土填充不密實的情況。對頂部混凝土的澆筑做特殊設計。在中隔墻頂部沿隧道縱向預埋混凝土輸送管，采用后退式澆筑。變更為用流動性更好、粒徑更小的C30細石防水混泥土。中隔墻澆筑示意圖見圖7。折模后安設臨時支撐。
3.2.3.3 側墻頂板施工
側墻頂板每6m一板。中隔墻達到設計強度后，及時增加型鋼回撐（見圖7）。之后拆除中隔墻一側的臨時型鋼立柱，以便施做側墻頂板。本工程右線為標準斷面，采用模版臺車進行二次施工，左線為漸變斷面，采用模板滿堂腳手架法。
這樣進行受力轉換后，及時施做側墻頂板，確保了拱頂沉降在限值范圍內，實際監測發現采用分步施做二次結構是安全可行的。
4、監控量測
因該段隧道的特殊性，對監測累計沉降值進行階段性分解，根據地表及管線沉降布點和洞內布點的監測數據，結合注漿檢查結果，如發現地表沉降量超出設計值時，實施跟蹤動態注漿。隧道開挖完畢，初期支護處于穩定狀態，在二次結構施工時臨時支撐體系代換拆除前進行第一次量測，收集初始數據，通過監測及時反饋信息，判斷支撐拆除代換過程中原支護體系是否處于穩定狀態。監測結果表明，二次結構施工臨時支撐拆除代換過程中的沉降基本控制在10mm以內，其中中隔墻施工支撐代換后中隔墻支撐本身沉降5mm，拱頂沉降基本控制在6mm以內。隧道開挖到初期支護完成，直到二次結構施工完畢，地表沉降基本在30mm以下。
5、結論
過梅坳八路暗挖隧道為大跨度淺埋平頂隧道，采用CRD工法，四臺階分步平行法開挖。通過打設大管棚注漿，開挖加密小導管注漿及全斷面注漿加固保證了很好的開挖條件。分導洞開挖，臨時支護體系繁多，二次襯砌施工時臨時支護體系拆除代換過程中結構受力轉換復雜，支撐拆除代換是否合理、安全對淺埋暗挖隧道的安全至關重要。
通過監測信息反饋及施工質量評定，過二次襯砌分步施工及支撐體系拆除代換是切實可行的。施工過程中通過支撐代換確保了原初期支護結構的穩定，保證了安全。施工過程中嚴格監測量控，對止水鋼板與防水板的焊接質量的控制，使隧道二襯防水質量得到了保證。尤其是二襯背后及時注漿，填補了二襯混凝土澆筑不密實的空洞，有效減少了二襯之后隧道拱頂沉降。
通過對過梅坳八路淺埋暗挖隧道的開挖及二次襯砌施工實踐研究，使特殊條件下城市淺埋暗挖復雜矩形隧道施工技術更加豐富、成熟，保證施工生產的順利進行。
參考文獻
[1] Fluder，A.，Otto，B.Proceedings of the 3rd Internationnal Symposium on Field Measurements in Geomechanics[M].A.A.Balkema，Rotterdam，Neth，1991：9-11，809-819.
