目錄
第一章 總論 ................................................................................................................................... 2
1.1實習目的 ............................................................................................................................ 2
1.2實習地點及時間 ................................................................................................................ 2
1.3實習方式及要求 ................................................................................................................ 2
第二章 實習內容及所學 ............................................................................................................... 3
2.1建築基坑工程 .................................................................................................................... 3
2.1.1星隆國際廣場工程概述 ........................................................................................ 3
2.1.2基坑支護 ................................................................................................................ 3
2.1.3錨索 ........................................................................................................................ 4
2.1.4旋挖樁 .................................................................................................................... 4
2.1.5基坑防水及排水方法 ............................................................................................ 5
2.2地鐵車站施工 .................................................................................................................... 6
2.2.1地鐵車站工程概述 ................................................................................................ 6
2.2.2基坑施工工藝 ........................................................................................................ 7
2.2.3基坑支護 ................................................................................................................ 8
2.2.4鋼支撐與砼支撐比較 ............................................................................................ 9
2.3隧道工程 .......................................................................................................................... 10
2.3.1獅子壟隧道工程概述 .......................................................................................... 10
2.3.2洞口及隧道斷面形式 .......................................................................................... 10
2.3.3隧道開挖方式 ...................................................................................................... 11
2.3.4隧道支護方式 ...................................................................................................... 12
第三章 結語 ............................................................................................................................. 13
第一章 總論
1.1實習目的
1． 通過參觀增強對城市地下工程的理解，使所學知識與實踐相結合。
2． 理論聯絡實際，用實踐驗證鞏固所學知識，並增加感性認識。
3． 通過親身參與，培養自主發現問題、自主解決問題的能力。
4. 通過觀察和提問，更好的印證所學知識，並且瞭解設計過程中和施工過程中應該注意的細節問題。
5． 解我國目前施工的工藝和水平，為以後的學習和工作打下基礎
6． 與工人和基層生產幹部密切接觸，學習他們的優秀品質和先進事蹟。
1.2實習地點及時間
長沙市長沙縣星隆國際廣場 2011年7月14日 長沙市地鐵一號線省政府站 2011年7月17日 長沙市地鐵二號線橘子洲站 2011年7月18日 長沙市蓮花鎮長湘高速公路獅子壟隧道 2011年7月19日 長沙市地鐵二號線袁家嶺站 2011年7月21日
1.3實習方式及要求
由老師聯絡實習單位，有組織的參觀各個地下工程的施工現場，聯絡自己的專業知識與實際工程情況，提出問題並解決疑問，增強對城市地下工程的理解，使所學知識與實踐相結合。
遵守實習規定的時間，按時到達和按時回來。在實習過程中，注意安全和紀律，互相幫助相互學習，完成自己的實習目標。服從工地指導，尊重工人師傅，虛心學習。每天的實習之後寫一篇實習日記，記錄每天的實習所得。
第二章 實習內容及所學
2.1建築基坑工程
2.1.1星隆國際廣場工程概述
星隆國際廣場是由湖南波隆投資集團股份有限公司開發的綜合樓專案。位於長沙縣縣政庥斜對面，天華路以東，開元路以南，南臨湖南星大建設集團辦公樓。淨用地面積為5715.21平方米，擬建一棟32層綜合樓，1至4層為商業裙樓，5-32層為公寓式住宅，總建築面積54065.71平方米。據介紹，該專案樁基工程施工主要分為基坑支護樁施工、地下室土方開挖及錨索施工、大樓主體基礎樁施工三個階段。其中，基坑支護樁施工主要是完成基坑長度達10米左右的支護樁228根，其中人工挖孔樁161根，機械旋挖樁67根。基坑支樁形式採用單樁加錨索、雙排樁支護形式。
圖1 星隆國際廣場基坑
2.1.2基坑支護
該基坑支護採用了雙排樁支護和單排樁+錨索支護兩種支護方法。其中，施工場地東面及南面採用雙排樁支護；西面及北面採用單排樁+錨索支護，錨索長度約為22~23m，其有效長度約為20m，從現場環境可以得出，錨索已經打入施工場地外路面之下。且雙排樁由於緊鄰建築物，故採用人工挖孔樁形式，而單排樁靠近路面側，附近無建築物，仍採用人工挖孔樁，但其錨索採用旋挖樁成孔，且單排樁樁身處安置有橫向鋼樑，從而增大了其穩定性。待支護樁基構築完成後，在厚C20砼達到護樁作用。
圖2 單樁加錨索支護 樁基表面掛鋼筋網噴射80mm
在此，我們學到了幾個關鍵詞：雙排樁，單排樁，錨索，旋挖樁。
雙排樁即前排樁向基坑外側傾斜、後排樁豎直的雙排排樁，能夠在很大程度上避免設定內支撐和錨杆，適用於軟土和各種土質條件，可減小樁頂位移，減小樁身彎矩，降低工程造價，增加開挖深度以及使發生傾覆破壞的可能性減小。在基坑的西面及北面，施工方採用了單排樁+錨索的支護方式，該類支護方式較雙排樁支護造價低，但其錨索深入樁側土體內，對土體造成一定壓力，有可能造成地面隆起等不良現象。
2.1.3錨索
在課堂上學習時，只對錨索有個大概的映像，但不知具體情況下如何應用錨索，而這次星隆國際廣場基坑工程利用單排樁加錨索的組合運用，恰到好處的發揮了錨索的功能。錨索是通過外端固定於坡面，另一端錨固在滑動面以內的穩定巖體中穿過邊坡滑動面的預應力鋼絞線，直接在滑面上產生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使結構面處於壓緊狀態，以提高邊坡巖體的整體性，從而從根本上改善巖體的力學效能，有效地控制巖體的位移，促使其穩定，達到整治順層、滑坡及危巖、危石的目的。據負責人介紹，本基坑採用的`錨索，自由端長20m，固定端長8m。
2.1.4旋挖樁
旋挖樁對於我們來說是個新的工程術語，在實習之前完全沒有接觸過此類樁的施工方法。據介紹說，旋挖樁在我國是近幾年才推廣使用的一種較先進的樁基施工工藝，指由旋挖鑽機施工的樁型，全稱旋挖鑽孔灌注樁。旋挖樁是由旋挖鑽機機械成孔，該機器國內施工基本由國外進口，而長沙目前也僅有兩臺。旋挖鑽機成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鑽頭回轉破碎岩土，並直接將其裝入鑽鬥內，然後再由鑽機提升裝置和伸縮鑽桿將鑽鬥提出孔外卸土，這樣迴圈往復，不斷地取土卸土，直至鑽至設計深度。 圖3 施工現場的旋挖鑽機
2.1.5基坑防水及排水方法
星隆國際廣場基坑地下水型別主要為上層滯水、孔隙水以及基岩裂隙水。因此水文條件簡單，基坑採用井點降水法，並在基坑周圍設定止水帷幕。可以有效防止地下水的影響，同時又保證不跟周圍建築的地下水位產生影響。
星隆國際廣場進行井點降水前，在支護樁後通過壓密注漿使支護樁後的土體固結，阻斷基坑內外的水層交流，隨後進行井點降水，在基坑內設定盲溝，並在基坑周圍設定明溝，每隔30m設定一集水井，水泵抽水排入排水出口，從而有效將基坑內地下水排出。
一般來說，基坑圍護分3個部分。一部分是擋土樁部分，其作用主要的起到擋土牆的作用，形式可能有鋼筋混凝土灌注樁或其它形式的樁，樁與樁之間有一定的空隙，但是能擋土。二部分是止水帷幕部分，其作用是使擋或者壓密注漿。三部分是支撐。
常見的止水帷幕有高壓旋噴樁、深層攪拌樁止水帷幕，本基坑工程中，在支護樁後通過壓密注漿使支護樁後的土體固結，阻斷基坑內外的水層交流，然後再採用井點降水法排水。
井點降水法是在基坑開挖前，在基坑四周埋設一定數量的濾水管（井），利用抽水裝置抽水使所挖的土始終保持乾燥狀態的方法。具有操作簡單，施工方便等諸多優點。在基坑外側埋設井點管深入含水層內，井點管的上端通過連線彎管與集水總管連線，集水總管再與泵相連，通過抽水裝置在井點中形成真空，並在井點周圍一定範圍內形成真空區，在大氣壓力作用下，井點附近地下水進入井點管在進入集水總管，最後由排水管排出，使基坑範圍內地下水位降低到地下水位以下以便進行土方開挖和基礎施工。
圖4 井點法降水現場圖 土牆後的土體固結，阻斷基坑內外的水層交流，形式可能是水泥土攪拌樁
2.2地鐵車站施工
2.2.1地鐵車站工程概述
1.地鐵一號線省政府站
省政府站屬於長沙市地鐵一號線一期工程的盾構始發站，該站為地下兩層兼區域性三層的島式車站，車站總長為464.6m，有效站臺寬度為12m，基坑寬度約為20.7m，深度約為16.3-24.5m，車站覆土厚度為2.5-4.5m，採用明挖法施工，車站維護結構採用地下連續牆以及內支撐形式。
（a）省政府站（b）橘子洲站（c）袁家嶺站
圖 5 車站施工現場
2.地鐵二號線橘子洲站
橘子洲站順橘子洲大橋東西方向呈“一”字型分佈，車站為地下四層三跨整體式現澆鋼筋混凝土矩形框架結構，車站頂板設有兩個出入口和兩組風亭，並設有防淹門和無障礙通道，車站總長度約為138m，寬度為22.2m，基坑開挖深度約為30.8-31.6m，盾構加寬段寬為25m，結構高度26.1m，站臺寬度12m，總建築面積12568m，採用明挖順做法施工，並採用37-38m深、厚約1m的地下連續牆維護結構和混凝土內支撐支護形式。
3.地鐵二號線袁家嶺站
袁家嶺站為長沙市軌道交通2號線一期工程第10個站，車站位於五一大道與曙光北路交叉路口偏西約40m，車站沿五一路東西向佈置，為地下二層19.2m島式車站，袁家嶺站東西兩端區間均為盾構區間。車站總長度162m，總寬19.05m，有效站臺長度118m。主體結構建築面積為8386m2，人行通道、出入口及風亭建築面積為1661m2，總建築面積為10047m2。車站採用明挖基坑，排樁（鑽孔樁）支護。
2.2.2基坑施工工藝
本次實習參觀的三個地鐵車站，都是使用明挖法進行施工。明挖法是傳統的地面框架結構施工方法，即在地面先做基坑圍護樁，然後從上向下進行基坑土方開挖，必要時加撐防止基坑變形，開挖到底後從下向上施作框架結構。明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點，城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境的影響較大。工地負責人介紹說，現在地鐵車站施工，能明挖就明挖，也是考慮了以上因素。
由於明挖法施工技術簡單、快速、經濟，因此地鐵車站施工都把明挖法作為首選方案。明挖法施工一般均採用明挖順築法，明挖順築法施工順序如下。
鑽孔樁（或地下連續牆等）圍護結構施工→坑內井點降水（或坑內土體加固）→第一層土方開挖→設定第一層鋼支撐→第 n 層土方開挖→設定第 n 層鋼支撐→底板開挖墊層施作→底板防水層和混凝土施作→最下層支撐拆除→施作側牆防水層→澆注內襯混凝土結構→拆除鋼支撐→頂板混凝土澆築→頂板防水層施工→土方回填、恢復路面。
明挖法具體施工步序見圖6。
圖6 明挖法施工步序示意圖
2.2.3基坑支護
長沙地鐵一號線省政府站以及二號線橘子洲站都採用地下連續牆+鋼砼內支撐形式的支護，而二號線袁家嶺站則是採用基坑底箱型基礎+鋼砼內支撐，並且採用了豎向鋼支撐。
地下連續牆是指在地面以下用於支承建築物荷載、截水防滲或擋土支護而構築的連續牆體。地下連續牆的施工流程如下圖所示：
圖 7 地下連續牆施工流程圖
省政府站的地下連續牆施工很明確，從中可以瞭解到整個連續牆的施工工藝及各個施工的細節問題。在挖基槽前先作保護基槽上口的導牆，用泥漿護壁，按設計的牆寬與深分段挖槽，放置鋼筋骨架，用導管灌注混凝土置換出護壁泥漿，形成一段鋼筋混凝土牆。逐段連續施工成為連續牆。施工主要工藝為導牆、泥漿護壁、成槽施工、水下灌注混凝土、牆段接頭處理（一般都採用鎖釦管銜接）等。
圖8 地下連續牆導牆 圖9 橘子洲站鋼砼內支撐
基坑開挖中，每向下開挖一層，都要先將該層內支撐做好，若內支撐為鋼筋砼形式，需要進行混凝土養護，待其強度達到設計強度80%時，才可向下一層開挖至下一層支撐底部標高。
在基坑開挖階段，基坑內支撐起支撐作用，當基坑開挖、底板混凝土澆築結束後，一般會將基坑內支撐使用切割法或爆破法拆除，僅留第一層支撐作為頂板使用，使頂板能夠承受頂板上部回填成路面後所受的各種荷載。
2.2.4鋼支撐與砼支撐比較
袁家嶺站與另外兩站最大的不同，除了採用箱型基礎而非地下連續牆外，它採用了豎向鋼支撐。工地負責人跟我們比較過二者異同，在本文中再次淺談一下鋼支撐與砼支撐的優缺點。
砼支撐：受溫度影響小，且受壓效能好，但造價高，施工時間長，拆卸不便；
鋼支撐：成本低，拆卸快，但當溫度較高時，需反覆施壓才能保證其良好效能。袁家嶺車站工期很緊，因此，只能採取豎向鋼支撐。 圖 10 袁家嶺站豎向鋼支撐
2.3隧道工程
2.3.1獅子壟隧道工程概述
長湘高速公路第十一合同段獅子壟隧道，由天津路橋工程公司承建。獅子壟隧道設計為雙向六車道分離式隧道，隧道淨截面寬18m，高12m，採用四洞相向同時開挖，左洞全長1057m，右洞全長1100m，隧道埋深約為70~80m。隧道所在區域屬剝蝕丘陵地貌，山體形狀不規則，地質條件複雜，地下多為半風化、全風化砂岩或泥岩，斷面較大，且地下水含量豐富，即使進行一側襯砌並噴混凝土層後，仍有地下水從拱頂滲出。隧道採用臺階法開挖，複合式襯砌支護。
2.3.2洞口及隧道斷面形式
獅子壟隧道採用削竹式洞口，因形似削竹而得名。削竹式洞口是聯絡洞內襯砌與洞口外路塹的支護結構，保證了洞口附近的邊坡和仰坡的穩定。削竹式洞門也能在景觀上能起到修飾周圍的景觀的作用，真正做到洞門與周圍生態環境有機結合。
圖 11 獅子壟隧道洞口
負責人介紹說，本隧道採用仰拱結構。仰拱，通俗解釋為向上仰的拱，即底部與地面接觸處，成一定弧度，而非垂直於水平面。仰拱是為改善上部支護結構受力條件而設定在隧道底部的反向拱形結構，是隧道結構的主要組成部分之一，它一方面要將隧道上部的地層壓力通過隧道邊牆結構或將路面上的荷載有效的傳遞到地下，而且還有效的抵抗隧道下部地層傳來的反力。仰拱與二次襯砌構成隧道整體，增加結構穩定性。
本隧道採用臺階法進行隧道掘進，左右兩洞雙向開挖，先參觀的一側採用三臺階法，而另一側採用雙臺階法。臺階法就是在穩定性較差的隧道中，將隧道斷面分為若干部分，從上到下一次分部進行開挖，三臺階法即是將隧道分為三部分，分別開挖。施工流程如下圖所示：
圖 12 臺階法施工工藝流程 圖 13 臺階法施工現場
採用光面爆破的方法將隧道斷面分為兩道三階。隧道所處地，地質多為全風化砂岩及泥岩，易崩塌，需做加固處理。現場瞭解到，由於現場地質情況複雜，在進行臺階法掘進並進行豎撐、斜撐以及錨杆支護後，隧道仍有下沉，故未來隧道的開挖方法將進行變更，放棄原有臺階式開挖方法，而採用先挖兩邊，兩邊支護後再將中間核心土挖走的方法進行隧道掘進。
本隧道採用複合襯砌法，複合式襯砌指的是分內外兩層先後施作的隧道襯砌。在坑道開挖後,先及時施作與圍巖密貼的外層柔性支護，也稱初期支護，容許圍巖產生一定的變形，而又不致於造成鬆動壓力的過度變形。待圍巖變形基本穩定以後再施作內層襯砌，也稱二次支護。兩層襯砌之間，根據需要設定防水層，也可灌築防水混凝土內層襯砌而不做防水層。 圖14 複合式襯砌圖
採用先後兩次支護，對襯砌受力非常有利。圍巖在柔度較大的外層支護條件下，可產生較大的形變，釋放了大部分的變形能；因而能使後設的內層襯砌減小受力。內層襯砌施作以後，又會對原先處於二維受力狀態的外層支護產生徑向抗力，從而改善外層支護的受力條件。而且表面光潔平整，有利於隧道通風和防水，並保護外層支護，使噴層內鋼筋網和錨杆端部免於鏽蝕。但是,這種襯砌的缺點是造價較高,施工也比較複雜。
（a）一次襯砌施工圖 （b）二次襯砌施工圖
圖15 複合式襯砌施工圖
第三章 結語
工程實習是城市地下空間工程專業教學計劃中重要的實踐性教學環節，是本專業大學三年級學生所進行的專業基本技能的實習。實習過程中，學生深入施工現場，接觸實際工程，較深入地瞭解了基坑工程施工工藝過程及學習了隧道（獅子壟）和地鐵車站建設（省政府站等）的基本情況，鞏固和加深了所學有關專業課程，做到理論聯絡實際。
持續兩個星期的實習就這樣結束了，雖然時間的確不能說是很長，可是它帶給我們的卻是永遠也忘不了的經歷。在這幾個星期裡，我們在長沙的多個基坑工地學習，我知道了很多有關地基處理和基坑支護的知識，瞭解了基坑支護的施工工序和方法。這次實習是將我們以前所學的知識初步的與實踐聯絡起來，拓展了我們的知識面，接觸了好多有用的新名詞、新術語，也為我們以後要面臨的工作鋪下了道路。
在這短短的三週時間裡，我們不僅在知識上更上一曾樓，而且在身體素質和意志力上也有一定的提高。作為一名城地專業的大三學生來說，學院老師帶領我們進行了這次實習活動，讓我們從實踐中提前獲得對這門自己即將從事的專業的感性認識。因此，花這兩週時間專門進行實習是非常值得的，我為此而感到欣慰！總之，在這次實習中，我們的各個方面都有了進步，相信這次實習給我們帶來的經歷一定可以為我們將來的學習和生活提供很大的幫助！
最後向這次實習的負責老師表示最真誠的謝意，整個實習過程中他們不辭辛勞的聯絡施工單位、時時刻刻關心同學們的安全及生活問題。在他們認真的組織下，使得這支擁有90人的實習隊伍在整個實習期間沒有出現任何意外，保證了這次生產實習安定有序的進行。再次向老師們致謝。
