时间：2022-06-29 18:10:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地下工程施工总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：地下工程；施工技术；发展及展望
中图分类号：TU74文献标识码： A
引言
随着地下空间建设的发展，我国地下工程的项目也在逐渐增加，而且都是大的工程项目。例如，西气东输、南水北调及青藏铁路等重大工程，其中，像隧道工程等在其中不计少数。我国西部属山区，所以建设中会出现冗长的隧道群。近年来，我国不但在地下隧道有研究，还对海底以及跨江通道等工程项目上也有很多的考察研究。不但如此，我国的空间开发网络体系大多建在地表以下30m的地方，可见，地下工程在经济迅速发展的社会将进入到蓬勃发展时期。
一、我国地下工程施工技术发展现状分析
1、顶管法施工技术
水下长距离顶管施工方法是在地下水位以下直接长距离顶进管道，该施工技术的优点包括：无需在水下开挖土方或挖槽、无需任何降低水位的辅助措施、造价低、施工速度快、降低特殊环境中的施工难度系数等。现阶段，水下长距离顶管施工技术在国外多个国家亦得到了广泛的应用。随着地下工程施工规模的扩大及施工要求的提高，我国钢质管道长距离顶进施工方法取得了新的突破，并在实际的工程施工中取得了成功。
2、沉井法施工技术
沉井法施工技术在我国地下工程建设中的应用时间较长，但就现代地下工程建设中，沉井法施工技术的应用范围依然较广。沉井法施工技术的优点包括：技术简单、占地面积小、挖土量少、造价低等。此外，沉井结构可用作地下构筑物的围护结构，这样一来，沉井结构的内部空间亦可被利用。钻吸法沉井新工艺是传统沉井法施工技术的创新，其由上海隧道工程公司首创。中心岛式槽挖法也是基于传统沉井法发展而来，其亦是由上海隧道工程公司首创。实践证明，钻吸法沉井新工艺及中心岛式槽挖法在地下工程的应用具有可行性。
3、明挖技术（基挖技术）
随着我国地下工程数量的增加和规模的扩大，产生了越来越多的深基工程，因而各种基坑维护及开挖技术也逐步被发展个完善起来。从支持技术方面来看，形成了重力式、土钉式、土锚式、支撑式等多种技术；从维护方法方面看形成了简易围护墙法、钢板桩法、木板桩法、钢管桩法、地下连续法、逆作法等多种方法。在此基础之上，基坑工程的施工方法、设计方法、计算方法在近年来得到了不断的创新和完善。近年来，基挖技术的发展呈现规模不断扩大、深度不断增加的趋势，而为了适应城市建设对于地下工程施工技术越来越高的要求，基挖技术的设计及施工水平也相应的向着更高的水平发展[1]。
4、暗挖技术
4.1 盾构法
盾构法在我国始于二十世纪六十年代，如今已经被多次成功地运用到地下工程的施工中，这些地下工程以水工隧道和车行隧道为主。从机械装备方面来看，盾构机械装备已经从最初的网格挤压式盾构、机械式盾构发展到今天的压平衡盾构以及泥水加压式平衡盾构法；从隧道衬的设计以及计算机设计的发展阶段来看，已经由最初的起步阶段，发展为今天的探索和发展阶段。
4.2 从矿山法到新奥法
在硬岩的开挖技术方面，我国已经取得了不小的成就，值得一提的是，我国已经拥有世界上最多的山岭隧道，这说明我国在硬岩开发地下空间这一领域已经达到了世界领先的水平。从设计方法来看，我国的硬岩开发设计方法已经从最初的矿山法发展到今天的新奥法，控制重点也已经从岩体疏散压力的控制转移到岩体变形压力的控制上来，而随着计算机数值法的运用，我们对岩体的受力形变机理的分析也变得越来越准确；从施工工艺上来说，已经由最初的钻孔爆破法发展为今天的TMB机施工法，随着新技术的应用和新设备的开发，硬岩开挖的施工呈现出机械化程度越来越高的发展趋势。
5、托换技术
在城市的地下空间开发过程中，我们难免遇到新旧设施冲突、空间交叉等问题，托换技术由此应运而生。托换技术的产生，不但有效解决了原有建筑设施与新施工的地下工程之间的矛盾，还实现了对原有建筑设施的地基或者其他需要处理的部分进行加固和修缮。经过多年的实践探索，我国的已经形成了种类齐全的托换技术，其中包括：基础扩大托换、预式桩托换、坑式托换、压入桩托换、树根桩托换、打入桩或灌注桩托换、错杆静压桩托换、基础减压和加强刚度托换、地下铁道穿越托换、化学加固法托换等等。根据地下工程的具体施工条件和施工要求，选择或组合不同的托换施工技术，能够实现对原有建筑设施的保护和对新的地下工程的科学施工[2]。
二、我国地下工程施工技术发展趋势探究
在我国这样一个经济、科技发展迅速的大国，城市地下工程技术是不会趋于落后趋势的。从我国现有实际情况出发，城市地下工程的主流趋势是：立足于城市的整体建设和需求，要加大TBM和盾构机的引进、应用和开发。并且站在城市可持续发展的思路上，开发的方向该是降低成本，提高质量，施工速度快，使用寿命长及没有污染等。除此之外，盾构技术还要在其它各个方面有所提高，像创新，如何省时省力，并且还要提高效率。还要对隧道掘进机和混合型盾构掘进机加大研制开发和利用。通过研发，发现新的功能，并把创新的功能很好地应用到地质条件差的地方去，还要使掘进机向着自动化，高科技的创新化和随着科技的进步对机器进行智能化的改造。异行断面盾构掘进机的开发研究，它是地下工程开挖的高科技设备，具有挖掘快、安全经济等特点，现今有一些双圆盾构、自由断面盾构、局部扩大盾构、MMSF盾构等施工技术。采用异形断面盾构技术能大大的减少开挖面积，减少切削土量等，从而提高了开挖效率和空间的利用率。不但如此，还要加大发展浅埋暗挖技术、沉管技术、沉井技术、非开挖技术，促进中小口径顶管掘进机的标准化、系列化和推广应用[3]。还要充分利用信息技术来提高施工技术的水平，对大量的施工信息进行采集分解和分类处理，通过信息技术对施工过程进行调整和优化。施工监测技术也对施工过程有很大的影响，像三“S”技术，对地下施工环境及地表和地下产生位移数据进行监测，然后开发自动监测分析系统；地下空间的仿真模拟实验，更好地诠释了地下工程施工技术，通过实验，积极探索施工时地质与生态环境的相互作用和影响，更好的为地下施工的安全提供依据。通过在这个过程中，对经验不断地积累和总结，及时作出相关规范和技术标准的修订。任何事情都要有一个规章制度，不能胡乱的进行，所以要制定城市地下工程规划、勘察、设计、施工技术和经济管理方面的规则，这样有一定的标准，就可以按照规则来进行；虽然我国的地下工程施工技术在国际上水平很高，仍然要虚心引进、吸收国外的先进管路技术和经验，对自身进行改造和自主创新。技术不能一蹴而就，要灵活运用，努力适应现在的城市地下工程的变化和发展趋势，按照牢固树立和坚持技术可行、安全可靠、经济合理、环境友好的理念和原则，开发新的、高效的技术，努力实现地下工程施工技术（新材料、新机械、新工艺）及规划勘察技术、设计计算技术、环境保护技术、安全防灾与管理技术等的配套化应用、系列化应用、规范化应用和国际化的应用。
结束语
综上所述，地下工程施工技术在不断更新不断发展的同时，还应该注意施工安全、经济应用合理和环境保护等问题，从而才能确保地下工程施工达到安全施工，有效利用地下空间逐渐体现出来的巨大经济效益和社会效益，此外，大自然是人类共同家园，故在施工时要因地质的不同来选择适宜的施工技术方法，达到不破坏环境的目的。并且，地下工程是一项重大工程，有着广阔的发展空间，人们要努力开发出新的技术来改变和美化这个世界。
参考文献：
[1]王梦恕，张成平.城市地下工程建设的事故分析及控制对策[J].建筑科学与工程学报，2008（12）：59．
【关键词】地铁；连续墙施工；问题
随着我国当今现代化信息技术水平和城市化发展脚步不断加快，城市规模日益变大，使得城市中人们将未来发展目标逐渐转向底下空间发展，这样促进了我国城市化施工工程的建设量和开发空间不断加剧。同时，也促进了我国地下工程施工质量不断提高。在深基坑工程施工中地下连续墙作为围护结构在施工中被广泛使用。有关设备技术，例如工程施工水平和施工设备的提高和改善，对地下连续墙在施工难度上带来一定影响。
1 地铁地下连续墙施工施工要求
地铁地下连续墙工程施工技术是地下工程施工当中非常重要的技术，已经通过多年来的发展和实践证明。当前地下连续墙应用较为广泛的施工技术是现代化挖掘设备，采用泥浆作为工程施工主要原材料，针对窄而且深地下深槽进行挖掘过程中，浇筑混凝土进而形成一道良好的具备不同种类功能地下连续墙。根据工程施工要求我们可以将地铁地下连续墙划分为地下防渗强和地下连续墙两种类别。
工程施工安全一直也是工程施工建筑中首要关注的头等问题，特别是地下工程施工质量问题。地下连续墙由于具有独特的结构作用，当中一直备受施工企业关注的问题就是施工质量。地铁地下连续墙工程施工要求首先要满足震动性的可能比较小，并且对周边环境并不会造成非常大的作用和影响，在工程施工过程当中也不会对周围人们日常中的生活造成变化和影响。另一方面就是地铁地下工程施工具有较高的密集性，同事还是现代化城市地下施工工程重要核心施工工程，一定要具有整体的突出性特点，总而言之就是取保工程施工具有较高的坚实性，可以有效的雨外界杂音隔离，最重要的一点就是可以承载较强负荷能力，这对地铁地下工程施工尤为重要。同时地铁地下连续墙施工建设应该具备较强的地下防水防渗和挡土能力。
2 地铁地下连续墙工程施工技术要点研究
2.1 地铁地下连续墙工程施工要求
地铁工程施工技术迅速发展过程中，地下深基坑、连续墙以及地下室建设直接影响着我国地铁工程施工建设质量和工作效率。地铁地下连续墙工程施工建设对施工质量要求不断增加，要降低周边环境和震动性对其建设产生的影响。另外，为了确保地铁地下连续墙的稳定性和坚实性，就应该在工程实际施工建设中严格控制墙体自身承载能力和承受负荷压力，最大程度的确保地铁安全行驶。
2.2 工程施工准备
地铁地下连续墙施工建筑中，前期工作准备效率直接影响着工程施工建设整体质量。工程施工准备工作开展过程中，首先要合理科学的进行场地选择，并且围绕具体的工程施工场地整体范围设计出相应工程施工工作准备安排和施工设备调试。施工场地确定之后，首先要在工程中各个施工环节中做好全面地基稳固工作，例如安置钢筋笼，浇筑混凝土过程中需要机械设备等等。充分做好不同施工环节中质量管理和控制，进一步合理有效的确保工程施工人员更容易参与到地铁地下连续墙实际工程施工当中。
2.3 导墙工作要点研究
地铁地下连续墙工程施工过程中，施工内容和导墙设计主要包含有铺垫层、放线测量、立模板、开挖导沟、槽段识别、内侧外侧回填夯实以及浇筑混凝土等工程工艺流程。地铁连续墙工程施中，建设导墙直接影响到整个地下连续墙施工工程整体质量的好坏，因此为了保证地铁地下连续墙工程施工整体质量，一定要做好导墙施工工作。
2.4 连续墙工程刷壁技术
工程施工过后地下连续墙墙体本身会粘着大量泥土，这对地铁整体工程施工和地铁正常运行存在这很大安全隐患。因此，在地铁地下连续墙完工之后，进行刷壁工作处理就显得尤为重要。在地下连续墙刷壁处理工作实际进行过程中，应该严格控制连续墙刷壁质量，不能将泥土遗留在墙壁表面，为了能够达到这样刷壁标准，往往会将地下连续墙刷壁次数严格控制在二十次左右。在地下连续墙刷壁处理工作进行中，还要保证墙体中接头面上新旧砼相互紧密融合，可以有效的清理地下连续墙两面墙之间产生的泥土，降低地铁在施工过程中由于地下连续墙渗漏事故产生。
2.5 墙体进行混凝土浇筑
为了更好的提高地铁地下连续墙抗震能力和承载能力，在地下连续墙施工建设中还应该对墙体本身进行浇筑混凝土处理。现阶段我国地铁施工工程中，浇筑混凝土主要采用的是输送管浇筑方式，可以将混凝土通过管道输送到墙体中完成地下连续墙墙体施工和混凝土浇筑工作。
3 地铁地下连续墙工程施工中存在问题及其解决策略
3.1 渗漏问题
地铁地下连续墙施工采用钢筋混凝土建筑结构，从混凝土结构角度而言，地下连续墙墙体本身较厚，防水能够达到实际使用标准，但是由于工程整体围护结构主要是由槽段相互连接构成，各个槽段节点之间会出现渗水现象。按照以往的经验来解决这一问题，通常槽段节点漏水现象经常出现，针对这一问题可以从以下几个方面解决：安装锁口管时对锁口垂直度严格控制，设计中心要和中心相互吻合，底端插入底槽40cm左右，尽可能确保钢筋混凝土倒灌。上端口用钢筋扁担夯实，扁担两端牢固在导墙槽中，防止混凝土浇筑时锁口管移动。同时更应该注意的是槽段各个节点中不用夹带泥土，在工程施工之前要对各个接头进行刷洗，严格控制每一个导管埋入混凝土中的深度，坚决不能出现导管拔空现象。
3.2 锁口管提拔问题
地铁地下连续墙施工中常见的问题也有锁口提拔困难，为了解决这样问题，可以采用的预防方法是讲混凝土浇筑和锁口管提拔相互结合，浇筑混凝土记录当做是对锁口管提拔时间有效的控制根据，和混凝土凝固时间相结合规律和实际施工实践，混凝土浇筑开始之后的2～3和小时就可以对锁口管提拔，每个0.5小时提拔一次，按照混凝土开始凝固时间，等到混凝土浇筑结束7小时之后，将锁口管提拔即可。
4 总结
地铁地下连续墙工程施工前精心组织和策划方案，施工过程中严格管理，进而确保地铁地下连续墙工程施工整体质量，并为日后地铁地下工程结构施工的顺利进行提供条件，另外一方面还可以较好的实现地下工程施工阶段对周边环境的保护，地铁地下连续墙生成的围护工程结构功能同时也是工程施工中基坑挖掘安全的重要保障。现代化城市发展过程中，建筑环境相似日益增多，该地铁地下连续墙工程施工为其他施工中出现问题提供了借鉴。
参考文献：
[1]陈国良.地铁地下连续墙施工中的重点问题探究[J].科技与企业，2014（01）.
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[3]代国忠.土力学与基础工程[M].北京：机械工业出版社，2008.
[4]孟维军.地铁车站地下连续墙处理技术研究及其应用[J].哈尔滨工程大学，2007（05）.
[5]张翎.浅谈地下连续墙施工中的监理工作重点[J].武汉大学学报（工学版），2013（10）.
关键词：城市发展；入地矛盾；工程施工；地下施工
随着我国城市化的快速推进，地表和地上空间的开发利用逐渐饱和，几近极限，成本也快速上升，继续开发的难度变大。与此对应，人口增加、资源紧缺、环境污染、交通拥堵等“城市病”也变得日益突出。开发利用城市地下空间成了缓解上述矛盾与问题的重要突破口。
1.城市地下施工发展概述
目前，城市地下空间开发利用已成为城市建设和发展的重要组成部分。城市地下空间开发从最初的点状开发进入地铁建设带动的线状和点状拓展开来的片状；地下工程呈现出类型多、综合性强、体量大和地上地下一体化的趋势和特征。
合理开发利用城市地下空间具有多方面的积极作 用。一是可以扩大城市空间容量。城市容量是指一个城市在某一时期对人口和人类活动及与人类活动有关的各类设施的容纳能力。拓展城市容量的载体是城市空间。 城市空间可划分为上部空间、地面空间和地下空间三大部分。现今我国特大城市、大城市的中心城区已无地可供；向上发展也受消防等多因素限制，超过一定高度建 造成本不降反升，反而不经济；有些特定城市受文物古迹保护、限高等规定；同时地下空间开发没有容积率、绿化率的要求；另外，城市地下空间与地上空间相比有 许多独到之处，地下空间的恒温性、恒湿性、隔热性、遮光性、气密性、隐蔽性、空间性、安全性等远远高于地上空间。于是，向地下要空间成为必然选择。二是可 以解决特大城市、大城市交通问题。交通问题最突出的表象是交通拥堵、行车速度慢、停车场设施严重不足。修建地铁、地下过街道、增加地下停车场，对缓解地面 交通问题将带来根本性改善。三是可以有效治理城市环境。合理开发利用地下空间，可以腾挪出更多的地面空间来进行街头、街心绿化和公共广场等建设，改善城市 环境，增加活动场所，提高宜居性。四是可以完善城市基础设施提升城市功能。随着城市化的推进，需要建设更多种类、更大容量的地下管线，城市道路下部的地下 空间为地下综合廊道的建设提供了理想场所。五是可以建设地下商业设施，增加不同层次的商业形态，满足不同消费能力人群的需求。
总之，合理开发利用城市地下空间，对缓解城市中心城区密度、疏导交通、完善基础设施功能、增加城市绿地、保护历史文化景观、减少环境污染和改善城市生态具有不可忽视的作用，将使城市更加美好，未来城市地下空间的开发将是一个大潮流，城市地下空间发展的前景将是充满希望与机会的。
2 地下工程施工的特点及实践
地下工程施工的内容非常丰富，包括施工组织设计，施工技术管理，施工工艺、方案及方法，施工监测和环境保护，所以，依我而见，地下工程的施工特点也是多种多样的。
与其他工程相比较，地下建筑产品更具有体积巨大、情况复杂、不易分割、难以变更等特性，所以地下建筑工程施工除了一般工程的特点外，还具有以下的特点：
第一、生产具有流动性。一方面，施工单位的生产地点具有移动性；二是，在整个施工过程中工人的设备因施工方位的不同会发生转移。
第二、产品形式多样性。因地下工程所处的自然环境和预期用途不同，整个工程的构造、外形和材料选择也会有不同，并且施工方式必将变化，很难实现按统一标准作业。
第三、采用技术难度大。地下工程经常需要依据建筑结构的特殊情况采取多种施工方式和施工材料，这种交叉施工对物资和设备的要求较大，因而在施工技术和施工组织方面必须具有高水平。
第四、机械化水平较低。目前我国地下建筑施工总体上机械化水平还很低，手工操作的情况普遍存在，
除以上情况以外，地下工程的施工组织设计、施工技术、施工还礼、施工方法等均有各自的特点：
施工组织设计的特点在于其能够保证重点，统筹安排，信守合同工期，并能科学合理地安排施工程序，经量多的采用新工艺，新材料，新设备和新技术、组织流水施工，合理地使用人力，物力和财力、恰当地安排施工项目，增加有效的施工作业日数，以保证施工的连续和均衡、提高施工技术方案的工业化，机械化水平、采用先进的施工技术和施工管理方法、减少施工临时设施的投入，合理布置施工总平面图，节约施工用地和费用
施工技术管理的特点是正确贯彻国家的各项技术政策、运用科学的技术规律来组织技术管理、建立正常的生产技术秩序、充分利用施工企业的物资，装备和技术条件、发挥优势，有效地保证工程质量、提高劳动生产率，优质，高效，低耗地完成国家建设
施工方法也有各自的特点：矿山法特点是对于各种地质和几何形状的适应性，尤其是交叉点，横通道，渡线和洞室等处；多掌子面可同时操作，设备和工艺简单，便于人工掌握；较低的造价；开挖的隧道洞壁不平整，超挖，欠挖量大；超挖会增加混凝土投入，因而增加投资；施工作业区有较大的危险，工作环境恶劣；施工对围岩的破坏扰动范围及程度极大，一方面增加了工作面的危险性，另一方面相应要加强支护；施工作业速度较慢。
新奥法特点是充分利用了围岩自身的承载能力，降低了后期支护的强度要求；强调初期支护的时机，应根据围岩类别进行适时支护。支护太晚，围岩变形继续增加已经引起了应力增加，可能导致初期支护失效；增加了人工洞室的安全性，特别是施工期的安全性
明挖法特点有：工艺简单，施工面宽敞，作业条件好；可安排较多劳动力同时施工。便于大型，高效率的施工机械使用，以缩短工期；造价低，施工质量易于保证；破坏生态环境；影响交通，带来尘土和噪声污染；劳动强度高，施工环境恶劣
人类修建地下工程的历史在数千年以前就已经开始。公元前2180～2160年，在巴比伦城中幼发拉底河下修筑了人行通道，这是世界上第一座交通隧道。我国古代（公元前8世纪～前3世纪）建造有深达40m以上的铜矿矿井（竖井和斜井）。到19世纪20年代蒸汽机的出现以及铁路和炼钢工业的发展，促进了隧道工程的发展。1826～1830年英国在利物浦硬岩中修建了两座最早的铁路隧道。1843年英国在泰晤士河修建了第一条水底道路隧道。 20世纪50年代，人们才总结出各种类型隧道工程规划、设计和施工的基本原理，在土木工程中逐渐形成了一个独立的工程领域。
现代地下工程的实践已进行了数百年，从工程规模和现代化程度上看，当今世界最有代表性的跨海隧道工程，莫过于英法隧道和日本青函隧道。英法隧道穿越多佛尔海峡，连接英国南部的福克斯与法国的北部城市桑加特，将英国与欧洲大陆联系了起来。整个隧道由两段火车隧道和一段工作隧道组成，整个工程全长53公里，其中位于海底部分的为37公里。该隧道已于1995年建成通车。
参考文献：
[1]胡连兴；佟大威；焦凯；；基于仿真的长距离引水隧洞施工全过程进度实时控制与可视化分析研究[J]；中国工程科学；2011年12期
[2] 常万春.国外地下空间开发利用的现状[M].上海社科院信息研究所.2007.56-63
[3] 朱佑国；潘吉仁；；合同总体策划过程中的定量化分析方法[J]；安徽建筑工业学院学报（自然科学版）；2008年02期
关键词：地下工程；塌方成因分析；塌方处理；塌方预防
1、概述
在地下工程施工中，因对工程地质条件对围岩稳定的影响认识不足，造成施工中许多决策上的失误，特别是盲目追求施工进度，忽视围岩监测，在洞室开挖过程中，对新奥法施工理论片面的理解，忽视了新奥法施工的前提是洞室开挖后围岩应力重新分布而产生变形到松动破坏有时间效应的特性，对松散体围岩无自稳时间缺乏了解，而不进行必要的超前支护，往往是加速围岩失稳的主要原因。同时，在洞室的掘进方法、支护方式以及支护时间上，因措施过当，而造成了围岩失稳、引起洞室坍塌，甚至造成冒顶事故的发生。
近年来我公司承揽的地下工程施工成逐年上升趋势，地下工程地质条件也日趋复杂。为了吸取地下工程施工实践中的经验和教训，总结提高地下工程施工技术水平，本文特将我公司施工的几个地下工程塌方处理及预防措施的运用情况进行归纳介绍。
2、塌方处理案例
2.1A电站导流洞出口0+150～0+137塌方处理
2.1 工程简况
A电站导流洞出口高边坡为坡积物，坡比1：0.5，覆盖层为土夹石，岩体呈强风化、胶结松散，顶拱范围属老河床冲积层，承载能力较差；施工中遇到突降暴雨，雨水渗入导流洞左侧已支护工作面，边墙出现流砂现象，导致出口0+150～0+137段左侧边墙出现坍塌，随即引起左侧顶拱以上坍塌，造成洞内18榀钢支撑变形或拉裂，顶供左侧边坡处形成20m×10m×20m（长×宽×高）的塌穴，EL704m高程以下边坡喷护砼出现3cm宽的裂缝。与此同时，导流洞出口明渠左侧边墙受塌方体侧压力的影响，沿轴线方向约有1m发生断裂，导流洞三分之二断面被塌渣堵塞，左侧塌渣已超过顶拱。
2.1.2 塌方处理方案
（1）在坍塌区处于自稳阶段，利用16#工字钢，φ48mm钢管及钢筋网铺设棚架，棚架下部采用脚手架支撑、铺设马道板封闭，浇筑盖板混凝土，自导流洞顶将塌穴隔断，形成两个独立塌穴进行处理。
（2）在钢筋混凝土盖板形成后，上部铺设圆木、毛竹等柔性材料，厚度控制在1m左右，防止边坡再次坍塌破坏混凝土盖板，危及到下部导流洞塌方处理。
（3）为防止边坡塌穴扩大，造成边坡整体失稳，距边坡开挖坡角线5m处砌筑高2m、宽0.8m的挡墙，渗入基础0.5m，并回填石渣镇脚。
（4）导流洞塌方段顶拱混凝土衬砌完毕，在强度满足要求后，用石渣回填边坡塌穴，表面重新挂网、喷射混凝土保护。
（5）在钢筋混凝土盖板的保护下，进行导流洞塌方处理、下半洞开挖、支护及洞室混凝土衬砌。
2.1.3 主要施工措施
导流洞塌方处理采取先护顶，再自上而下开挖、支护、衬砌混凝土的程序进行。
（1）为防止塌方体出渣过程中，左侧墙体坍塌，首先对导流洞左侧墙体进行固结灌浆。固结灌浆分两步进行，先进行混凝土盖板部分边墙，再进行导流洞洞内部分边墙固结灌浆。边墙固结灌浆管按1m×1m间排拒梅花型埋设，插入角度为10°，孔深渗入塌方体5～6m。灌浆水灰比采用0.6：1水泥浆，掺加3％水玻璃。
（2）塌方处理前，紧邻明拱端部安装2榀全断面钢支撑，间距1.0m，钢支撑采用φ25@100连接筋加固，沿导流洞底部设计开挖线布置横向地脚梁，边墙布置锁脚锚杆，长度3.0m，排距1.0m，并与钢支撑牢固焊接，形成锁口。
（3）分台阶清理洞内塌渣，先完成拱肩以上部位，安装顶部钢支撑，钢支撑间距1m，并与混凝土盖板预埋的插筋焊接成整体。
（4）在清理塌渣过程中，对左边墙坍塌部位，与轴线形成一定夹角，打入φ28、L＝3m的插筋，间距20cm，外露端弯起，与工字钢缘面焊接，并采用喷护混凝土进行封闭，防止左边墙失稳。
（5）拱肩以上钢支撑安装完毕后，分两段对顶拱进行混凝土衬砌。
（6）顶拱混凝土浇筑完成后，进行下半洞出渣，分左右两个半洞交错进行，同一侧沿轴线方向，分段长度原则上为塌方段边墙的一半，并分两层开挖到位，每层原则上为边墙高度的一半。
（7）下半洞边墙与底板混凝土一起浇筑。
2.2B电站引水洞上游2+200～2+210m塌方处理
2.2.1 工程简况
B电站引水洞长约3960m，洞室过水标准断面为4.5m×4.5m，洞室轴线沿山坡向布置，近坡向洞室埋深较浅。山坡覆盖层坡积物为砂砾石与孤石、漂石胶结。该地区处于亚热带地区，雨季时间较长，雨水多聚积在覆盖层内，因此地下水位较高，雨水是地下水出露主要的补给源。
1#支洞进入主洞后，向上游进尺100m后与滑坡体交汇造成多起塌方，经长达3个月的塌方处理后，仍然难以逾越滑坡体洞段。设计和监理部门建议在上游主洞段约60m处改线，期望通过增加洞室近坡向埋深，绕过滑坡体与上游引水洞相接。改线段向上游掘进约20m后，再次与滑坡体相遇，又一次造成塌方，紧邻掌子面前有6榀钢支撑变形。塌方过程中，地下水携带砂砾石淤积洞段长约30m，因地下水与砂砾石形成的泥石流不断从掌子面涌出，机械设备及施工人员无法接近掌子面，施工被迫中段。
2.2.2 塌方处理方案及措施
塌方出现20余天后，地下水出露仍无衰减的趋势，因地下水不断携带砂砾石从掌子面流出，短时间间隔后不时听到一阵孤石、漂石坍塌、滑落的声音，为防止因塌方过程的不断积累而引起冒顶，第一步工作主要围绕接近掌子面展开：①在塌方体淤积的两侧挖排水沟进行排水，以便砂砾石沥水后，可以接近掌子面；②对变形的钢支撑进行加固、顶撑，防止塌方范围扩大；③在加固后的钢支撑顶部插入铁皮、彩条布形成防水棚④从已加固的钢支撑开始，加密插筋，形成2排钢筋棚架。第一排钢筋棚架上挑角度25～30°，第二排钢筋棚架上挑10～15°。每排钢筋棚架长约3～3.5m，尾部与钢支撑焊接牢固。
在完成上述准备工作后，第二步工作以塌方段护顶为红线进行，利用已加固的钢支撑为支点，先进行拱肩以上部分的钢支撑安装。①从两侧开始，对拱肩以上塌方体进行挖除，每次进尺不超过50cm，每3榀钢支撑焊接2根平行于洞轴线方向的工字钢，形成悬臂梁，作为拱肩以上钢支撑安装的支点，安装拱部钢支撑；②采用顶撑的方式加固钢支撑，焊接钢支撑间的纵向连接钢筋；③在安装的钢支撑顶部形成下一茬钢筋棚架，上挑角度与第一步施工一致；④对钢筋棚架间的缝隙采用枋材进行回填，防止顶拱因漏渣形成塌穴后造成较大的脱空现象，引起大的坍塌，对钢支撑造成冲击破坏；⑤对已安装钢支撑段安排出渣，悬臂钢支撑底部接腿，完成整榀钢支撑的安装及加固；⑥进入下一循环，按①、②、③、④、⑤的顺序进行施工，直至通过塌方段。
引水洞上游主洞塌方段处理完成后，因钢支撑顶部多为松散的、流动的坡积物，导致钢支撑顶部围岩压力过大，造成了局部钢支撑整体下沉，部分钢支撑顶拱变形严重，为此进行了钢支撑的托换工作。具体采取措施如下：①对需要保留的钢支撑进一步进行加固，并设落地顶撑支撑牢固；②采用钢筋棚架从上下游两个方向对需要托换部位进行加密棚护；③逐步割除该部位与其它部位的连接筋、钢筋棚架，抽除钢支撑顶上回填的背材，有条件的控制漏渣，解除钢支撑顶部的压力；④逐步割除被托换钢支撑，净空断面满足设计要求；⑤安装托换钢支撑，并与其它钢支撑焊接成一体。
3、塌方预防措施案例
3.1C电站引水洞出口开挖塌方预防
3.1.1 工程简况
C电站引水洞出口高边坡坡积物为强风化砂，局部有孤石、漂石分布，坡积物覆盖层约40m，因粘粒含量较少，风化砂胶结较差。出口洞口上方为农田区，因长年积水，地下水位较高，边坡开挖过程中有地下水出露。引水洞出口原设计开挖边坡为1：1，边坡开挖过程中，因地下水位出露，造成边坡失稳，修改设计后采用1：1.5边坡成型；原设计洞口采用约10m高直立浆砌石挡墙，在洞口形成后洞顶回填形成1：2边坡与原始地貌相接。
出口洞边坡开挖完成后，现场管理部门要求先行入洞，待洞口段完成5～10m后进行锁口混凝土浇筑。鉴于出口边坡开挖过程中，按原设计1：1边坡已造成边坡坍塌，如洞口开挖过程中造成塌方，洞口将再次向山体纵深布置。其时，将增加大量的土方明挖，且原山体边坡较陡，一旦塌方形成连锁反应，将危及到洞顶上部的场内公路安全以及调压井施工。为此，决定在继续与监理、设计部门沟通的同时，采取我方提出的“在出口浇筑明拱混凝土，防止洞口入洞开挖塌方”的方案，又一次选择了看似“弃易取难”方案。
3.1.2 引水洞出口施工情况
洞室开挖施工过程中，因地下水出流，引水洞出口洞顶边坡发现了3条贯穿裂缝，入洞15m后，洞内仍有地下水从侧墙流出，但因出口设置有明拱，对洞口上的边坡起到了镇脚作用，洞室未产生大的塌方，仅在进洞后约4m处，由于支护不及时，出现了塌穴高约2m的塌方，在出口明拱的保护下，塌穴顶距坡面仅有约1m但仍未坍塌，为处理塌方创造了较好的条件，仅用了一周时间，洞室施工安全通过塌方段。
3.1.3 采取的主要预防措施
引水洞出口上平段施工，针对施工中可能存在的问题，采取的主要预防措施如下：
（1）在洞口段浇筑5m长方涵，形成明拱段，方涵周边尺寸大于设计开挖断面20cm，为洞室开挖支护预留足够的净空断面；
（2）浇筑方涵前沿洞室开挖边线布置两排超前锚杆，锚杆长4.0m，深入围岩3.5m，外露0.5m埋入方涵混凝土内；
（3）方涵混凝土浇筑3天并完成拆模后，方可进行主洞开挖；
（4）采用装载机掏槽，周边预留50～100cm由人工开挖完成，遇孤石后，由技术人员决定是否钻孔爆破，如需爆破时，采取浅孔小炮，并用火雷管起爆；
（5）采用钢支撑强支护施工，钢支撑顶部布置锚杆（钢筋）棚架，棚架搭接长度不得小于1.0m，锚杆平行间距为30cm；
（6）每茬炮施工完毕后，及时利用钢支撑及棚架挂钢筋网进行喷护混凝土封闭；
（7）在地下水出露地段，钢支撑设纵向混凝土土地脚梁，并在表面形成排水沟，防止排水过程中，冲刷墙脚而引起边墙失稳，每榀钢支撑在底板挖槽，安装工字钢地脚梁，并焊接牢固，防止两侧边墙压力过大，引起钢支撑变形，从而产生塌方。
该电站引水洞出口由于采取了上述切实可行的技术措施，在通过长达45m全风化砂地段的过程中，严格按照技术要求组织施工，除出现一次小的塌方外，顺利通过全风化地段，每天进尺均衡保持在1.8～2.0m。整段洞室开挖外表光滑、平顺，基本上无超欠挖现象，开挖进尺超过同流域洞挖平均水平50m/月的目标，每天正常进尺2～3排炮，在饱含地下水的Ⅴ类围岩开挖比较少见。
3.2D电站引水洞沉砂池开挖塌方预防
3.2.1 工程简况
D电站引水洞沉砂池位于引水洞进口下游130m处，沉砂池长约55m，布置在直径约100m、高约30m的一个小山包内。沉砂池开挖断面由上部5m×5m的马蹄形断面，下部上底宽5m、下底宽2m、高3m的梯形断面组合而成，因沉砂池覆盖层埋深较浅，片麻岩风化严重，开挖过程中岩石多呈片块状剥落。
沉砂池开挖采取分层开挖，其中上部马蹄形断面分两层开挖成型，开挖过程中因片麻岩楔形块体脱落，曾造成人身安全事故。进行底部梯形断面开挖时，直立边墙一旦失稳，将危及到小山包的稳定，沉砂池闸室结构、沉砂池内两个冲砂洞闸室结构及溢流洞闸室结构均会受到影响，为此沉砂池下部开挖过程中边墙的稳定，将是工程施工的关键。
3.2.2 沉砂池开挖主要预防措施
（1）为确保上部边墙在底部开挖过程中的稳定，对原计划“上部开挖完成后及时展开下部开挖”的计划和方案预以调整，确定采取先护顶，加强马蹄形边墙保护，在完成护顶工作的前提下再进行下部开挖；
（2）沉砂池顶部在完成系统锚杆施工的同时，又增补一批随机锚杆，对可能出现掉块、滑落的楔形块体和锥体进一步进行锚固；
（3）沉砂池顶部喷护混凝土厚度增加至20cm，并对局部破碎部位采用挂网支护，对地下水出露点，钻排水孔加强排水；
（4）直立墙浇筑混凝土时，增设锚杆，锚杆间距加密至1.5m×1.5m，同时，墙体分段浇筑时，在接头部位增加插筋，使墙体联成整体；
（5）下部开挖采用手风钻先开挖先锋槽，两侧预留保护层，保护层厚度按大于50cm控制，保护层采取手风钻浅孔小炮剥离。
3.2.3 工程实施情况
开挖过程中，沉砂池下游方向约有5m范围，边墙出现塌方，直立墙局部与岩石脱空，斜坡面造成一定的超挖。但直立墙整体锚固较好，未引起大的塌方，仅在沉砂池下部开挖完成后，对脱空部位采用埋石混凝土进行回填，工程顺利完工。
4、总结
在地下工程施工中，尤其是不良地质地段的洞室开挖，出现塌方给人似乎有其必然的感觉。一些施工人员，往往将塌方形成的原因归结于地质条件差，往往忽视对地质条件与围岩稳定的研究。笔者多年从事水电工程施工管理，通过对塌方成因进行分析和总结，感到有些塌方在客观上来看，本来应该避免，但往往由于设计、施工过程中经验不足，施工人员麻痹大意，片面追求开挖进尺，忽视施工安全，对已经出现的围岩异常现象置若罔闻，不及时提出处理对策，致使围岩变形达到一定限度，不应该塌方的地段出现了塌方。尤其是在施工过程中，炮孔过深、药量过大，或支护不当、架设不牢而引起的塌方更是屡见不鲜。
同时在塌方处理过程中由于急功近利思想的影响，使塌方规模扩大也屡见不鲜。如A电站导流洞出现塌方后，必须对塌方段前未坍塌部位采取小导管预注浆进行加固，并视情况进行锁口混凝土浇筑，防止塌方扩大，为塌方处理创造深入的支点。C电站引水洞浅埋管段出现塌方后，不能急于强行出渣，采取超前锚杆先护顶，形成上部空腔后，浇筑顶拱混凝土，再行出渣。
为了防止塌方，杜绝塌方处理过程的盲目性，笔者有几点认识与同仁进行探讨：
（1）出现塌方并不可怕，可怕的是重复出现同一成因的塌方。要把塌方当安全事故一样进行分析，吸取教训，防止类似塌方再次出现。不能把某一阶段完成了多少进尺，某一阶段处理了多少塌方当作政绩，某一工程的最终评价应该是工程完工后，各类围岩完成的平均进尺，这才是考核标准。如果某一个项目塌方频繁，只能说明这个项目在技术管理、施工队伍的管理上出了问题。
（2）出现塌方后，切不可急躁冒进，一定要进行冷静的分析和研究：如果切实搞清了塌方原因、塌方范围和塌方后周边环境的变化以及处理塌方过程中可能遇到的技术问题，并对这些问题指定了切实可行的对策，塌方处理是否成功就有了一定的把握。
（3）对塌方的处理，几点原则要引起重视：一、要严格按照既定方案施工，现场不得擅自更改；二、要指定经验丰富的专人负责，不能人云亦云，犹豫不决，拿不定注意；三、要积极稳妥，稳扎稳打，步步为营，已经通过的部位要采取措施确保不出现反复；四、要先护顶，在护顶完成的基础上再进行出渣或深入施工，只有稳定了顶部，才能让人员和设备进入作业面；五、对塌方处理过程中可能出现的问题有充分的考虑，把问题考虑的多一点，准备的充分一些，才能得心应手的面对即将出现的各种情况；六、切忌在没有搞清塌方原因，对塌方范围及有关情况没有摸清的情况下，盲目出渣。
（4）处理塌方是不得已而为之的事情，预防塌方才是洞室开挖施工的关键，一定要引起足够的重视，有时候可能几根超前锚杆、采取超前小导管等其它超前支护方式就可以防止塌方的发生。在上文所述A电站引水洞后期1500m洞段施工时，因强调超前锚杆的支护，塌方基本杜绝。其中虽然有Ⅳ、Ⅴ类围岩减少的原因，但因隧洞开挖断面小，超前支护应该说起到了相当重要的作用。
（5）有些项目因设计、监理的原因，这不让做，那不让干，最终导致了塌方。这往往让一些人在塌方出现后觉得心安理得，这种思想是错误的，不要忘记“作为一个有经验的承包商应该负的责任”。有些问题，只要事先通过努力进行沟通说服，通过摆事实、讲案例是可以变被动为主动的。
（6）地下工程施工前，在施工组织设计中，一定要对可能遭遇的塌方有充分的认识，指定相应的技术措施，并进行必要的物资和设备准备。
【关键词】软弱夹层；排水；支撑；开挖
Flow of sand tunnel collapse cattle camp technical processing
Gao Li-qiang
(Pengyang Water bureauGuyuanNingxia756500)
【Abstract】Cattle Camp tunnel after the start, as a result of weak interlayer and flow of sand, water seepage, resulting in project forced to stop the project using the “advanced drainage, strengthening the bracing, short scale tunneling” technology program, and summed up the technical requirements for construction.
【Key words】Weak interlayer;Drainage;Support;Excavation
牛营隧洞是固原市东山坡引水工程的重点工程，也是制约全线贯通的“瓶颈”工程。隧洞全长1157.85m，比降为1/5000，设计流量为1 m3/s，设计底宽为11 m，水深0.63m，隧洞洞身为C20预制钢筋砼三铰拱片，抗渗标号为W4，抗冻标号为F100。工程开工一段时间开工以后，由于出现软弱夹层和流砂、渗水，致使工程被迫停工，发现在施工中仍然存在许多重大技术处理问题。
1. 施工情况及存在问题
2005年5月8日，在进口正常施工掘进的情况下，隧洞出口在223米（桩号17+993）处出现了底部涌水，涌水量达11～12t/h，造成隧洞两侧塌方流沙，平均2m深，隧洞顶部塌高1.3m左右，最大塌方面积达13.3m2，并造成洞底部塌陷4m深的洞穴，建设方及时邀请了专家和有关技术人员对隧洞出口掌子面的塌方情况进行了察看，提出塌方处理方案，采取埋管排水、支护强进和突击出渣的办法，隧洞两侧回填浆砌片石，顶部回填硬杂木和加气砌块，在采取安全措施的情况下，两侧及掌子面1米以下打桩插钢板阻挡流沙，并在底部安装35×70×270cm方框一边掏沙一边下沉至隧洞底部清基高程，然后安装底板，再安装侧拱，平均1天掘进安装1套拱片（0.6m）。隧洞进口从7月21日在669m处出现流沙，日趋严重，虽然采取超前支护，因岩层胶结差，塌方面积增大，右部塌深6米多，岩土和水的混合物类似泥石流流出，且掌子面及洞顶软弱层不断塌落，造成支护的导管随软弱层滑落，原有超前支护方案失败，已无法再进行施工，施工单位于7月30日申请停工。8月2日，进口出现大面积流沙，造成塌方堵塞全部工作面，水量达17t/h，流沙淤积洞内长达200多米，隧洞669m全部有积水，水深在1.5m。8月16日，施工单位开始进场安排抽水清沙，实测淤积泥沙深度在洞内487m处0.4m，在527m处0.8m，掌子面可能淤积到洞顶高度1.9m处，预计洞内流沙淤积量在370m3左右，目前洞内还有142m长的淤积流沙需要清除。
2. 处理措施
根据隧洞进出口出现的涌水流沙而产生的塌方情况分析，现在进出口掌子面相距223m，而且都出现涌水流沙造成洞内塌方，推断为进出口岩层基本属于同一地质结构，属于松散结构地层（砂质泥岩），遇水立即松散，两侧岩层因松动随涌水一起流动，顶部塌高2m多，两侧塌深近3m，采取超前支护措施无法再施工。9月2日，区水利设计院及有关专家与建设、监理、施工单位的技术人员再次进隧洞出口检查时发现隧洞掌子面流沙还在继续涌出，塌体在逐渐扩大，为及时解决牛营隧洞洞内塌方问题，要完成剩余的223米隧洞掘进任务，采取了以下措施：
（1）洞内改线，在进口施工掌子面后退10米与出口施工掌子面连线为掘进施工线，避开进口大塌方和冒顶段，而且节省了工程投资。
（2）制定了“超前排水，加强支护，短尺掘进”的施工方案，采用单层轻型井点降水，每次降深2－3m为1个循环段，基本达到不流沙边坡稳定，支护方法采用简易木支撑和煤矿使用的摩擦柱支撑相结合办法，保证洞内施工安全，每次掘进控制在能安装1套拱片为宜，短尺掘进，逐渐攻克出现的涌水、流沙、塌方地段。
3. 施工技术
为了完成剩余的222m隧洞开挖掘进工程，遵循“超前排水、加强支护、短掘进”的原则，提出牛营隧洞软弱岩层段开挖工程施工技术要求：
3.1超前排水。
洞室大量渗水、涌水的部位，不但容易造成流沙、塌方，而且已影响工程的进度和质量。因此，在水文地质条件恶劣的地下工程施工中，排水成为预防塌方的主要手段。
（1）在掌子面拱片外侧布置井点位置，每侧布置3孔井点安装1台自吸式离心水泵。
（2）井点管埋设可采用钻孔法，埋深3m，间距一般为0.5－0.8m，洞内井点降水每3m为一个循环进尺。
（3）井点管埋设后，要接通与水泵设备进行抽水，检查有无漏水，漏气，淤塞等情况，出水是否正常，如有异常情况应及时检修。水泵安放在拱片外测底部，不允许悬挂在隧洞内侧而影响洞内正常施工。
（4）井点运行要连续抽水，正常出水规律为“先大后小，先混后清”，集水总管安放在洞内顶部，用75mm塑料管分接连接，每接长5m，每隔2.4m设一个连接井点管的接头。
（5）洞内安装4套拱片后，方可拆除井点系统，循环作业。水泵、井点管完好者可连续使用，以降低工程费用。施工的原则是：“勤排水、短开挖、不中断”。采用洞外抽水井降水与洞内负压降水相结合的施工措施，以解决该段开挖掘进中出现的软弱夹层漏水和渗水问题。
3.2构架支撑。
在牛营隧洞工程中缺乏锚喷技术设备的条件下，或为了应急的需要，也可使用木支撑。架设时，应满足下列要求：
（1）支撑应有足够的整体性，接头要牢固可靠，各排之间应用剪刀撑、水平撑及拉条连接。
（2）每排支撑应保持在同一平面上，在平洞中应与洞轴线相垂直。
（3）支撑柱基应放在平整的岩面上。
（4）支撑和围岩之间应用板、楔等背材塞紧。
（5）支撑位置应在衬砌断面以外；
（6）支撑拆除时，应采取可靠的安全措施。
3.3洞室开挖。
（1）在岩体松散、软弱破碎、多水的不良地段开挖平洞时，坚持预防为主的方针，在保证安全和质量的前期下，制定切实可行的施工方案。
（2）在松散、破碎的岩体中开挖洞室，应尽量减少对围岩的扰动。宜采用先护后挖或边挖边护的方法。在四、五类围岩中，应适当减少循环进尺。
（3）在构架支撑圈内采用人工开挖或用风镐开挖，严禁爆破作业，严格控制每一循环进尺为0.6m，以安装1套拱片为宜。
（4）地下水活动较严重地段宜先治水后治塌方。
（5）拱片安装、拱背回填、勾缝灌浆施工仍然执行原来已制定的施工技术要求或施工规范。
3.4塌方处理。
在地下工程开挖中，由于地质情况错综复杂，要求绝对避免塌方事故，往往比较困难。在发生塌方以后，如何安全迅速地进行塌方处理，是地下工程施工中的关键环节。
（1）深入现场观察研究，分析塌方原因，弄清塌方规模、类型及发展规律，核对塌方段的地质构造和地下水活动状况，尽快制定切实可行的塌方处理方案。
（2）在未制定塌方处理方案前，切忌盲目地抢先清除塌体，否则将导致更大的塌方。
（3）对洞内塌方，在塌顶暂时稳定之后，立即加固塌体四周围岩，及时支护结构物，托住顶部，防止塌穴继续扩大。
（4）有地下水活动的地方，宜先治水后治塌方。
（5）认真制定塌方处理中的安全措施，加强安全教育，稍有疏忽，不但会造成工伤事故，还可能使塌方情况恶化。
（6）充分保证塌方处理的必须器材设备供应，避免中途停工。
4. 经验与建议
牛营隧洞“超前排水、加强支护”的施工方法，为本区水利工程隧洞施工提供了成功的范例，施工过程中出现流砂、大量渗水、软弱夹层、复杂的地质条件，给施工带来了许多新的技术问题并都均以成功解决，使工作人员在实践中总结了许多经验，从而保证了东山坡引水工程的质量和本地供水需要。
关键词：概述；锚杆设计；布置；原理；施工；结语
1 概述
砂浆锚杆作为地下工程支护技术的应用，在国外已有半个多世纪的历史。我国施工从60年代开始推广使用，取代了原始的支护方法，玉蒙铁路隧洞工程开挖支护就采用了砂浆锚杆支护技术。
砂浆锚杆主要利用锚杆的抗拉强度，借助锚杆与砂浆之间粘结力和砂浆与孔辟之间的粘结力，把围岩连接成一个整体而起到加固围岩或把预计坍落岩体锚入不坍落岩体的一种支护技术，它有如下使用特点：
1.1 适用范围广。由于砂浆锚杆可适用于f=3～4的软弱岩层和f=12的坚硬岩层中，只在较大断层处不宜单靠锚杆而应和其它方法配合使用；砂浆锚杆锚入深度可达4～6m以上，因而可用于较大跨度的地下工程施工中；可以做为岩石支撑用，也可在软弱岩层预先加固岩层用。根据不同情况，采用了砂浆锚杆单独支护和锚杆与网喷相结合的方法进行。对不良地质段也采用了超前锚杆的开挖方法，均取得了良好的效果。
1.2 根据有关实验资料，砂浆锚杆的锚固力较大，一般直径25mm的砂浆锚杆锚固力为3d可大于13t，7d可大于15t，而且在一定条件下，随深度和龄期的增加而增长，而且可以根据实际需要调整孔径、锚杆直径、砂浆标号和凝结时间等。
1.3 由于锚杆被砂浆包裹，避免了锚杆的锈蚀，从而提高了锚杆的耐久性，与喷砼或挂网喷砼相结合可作为地下工程永久支护，砂浆锚杆亦可施加预应力。
1.4 根据以上分析，导流洞工程选用了直径为25mm的螺纹钢筋砂浆锚杆（深3～4米）的支护方法。
2 本项工程砂浆锚杆设计原理和布置
砂浆锚杆主要靠锚杆与砂浆间和砂浆与孔壁间的粘力把预计坍落岩体锚固（悬吊）于顶部稳定岩体内，因而为地下工程开挖支护围岩而使用的砂浆锚杆其计算公式应满足下列四个条件：
（1）NK=FaδT，锚杆破坏；（2）NK=πdh1τ1，锚杆与砂浆间接触层破坏；（3）NK=πDh1τ2砂浆间接触层破坏；（4）NK=Rυ-Pυ，岩体本身破坏。
岩石分子间粘结力Rυ=πRc√R2+h32，式中，h3=K1h1。破坏岩体自重P1=1/3k1h1πr2γ，R为破坏圆锥半径。坍落岩体重量P2=Fh2γ。锚杆破坏时岩体总重量Pυ=P1+P2。
式中：N—每根锚杆的设计承载力N=Fh2γ（kg）；F—每根锚杆的支承面积（m2）；γ—岩石单位体积重量（kg/m3）；K—安全系数，一般取1.5；Fa—锚杆最小截面面积（cm2）；δt—锚杆抗拉屈服强度（Mpa）；D—钻孔直径（cm）；d—锚杆直径（cm）；h1—锚杆锚入稳定岩体的实际深度（cm）；h2—计算坍落拱高h2=B/2f（cm）；B—开挖跨度（m）；f—普式岩石坚固系数，如顶板为园形则应乘以起拱系数0.7；τ1—锚杆与砂浆间粘结力（MPa）；τ2—砂浆与孔壁间粘结力（MPa）；C—岩石分子间内聚力，对于C值一般取值见表1，本工程取值为0.03 MPa；K1—和锚固深度有关的坍落园锥体深度系数如表2，本工程取0.50；r—岩石破坏园锥半径，在破坏角为45°时R=K1h1（m）=h3。
表1 C值取值表
岩 石 抗压/MPa 抗剪/MPa 抗拉/MPa 内聚力/MPa
花岗岩 156.91 12.40 4.39 0.0304
砂岩 162.59 11.17 4.72 0.053
石灰岩 86.10 9.04 5.08 0.023
表2 坍落园锥体深度系数
锚固深度h1 100 150 200 250 300 350 400
K1 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40
r（cm） 70 98 120 137 150 157 160
砂浆锚杆各项参数的选择：结合现场施工的实际条件和手段，决定选用直径为22～25mmr螺纹钢作为锚杆使用。偏于安全。
砂浆锚杆的布置：据一般资料介绍，每根砂浆锚杆承担面积以F=0.5～1.2m2为宜，在岩石较好的情况下可取F=1.2～1.5m2，布置成矩形或梅花形。砂浆锚杆的钻孔方向：在水平隧洞中，宜在垂直洞纵轴线方向上呈放射状排列；在倾斜隧洞中，宜选择倾角θ=1/2a～1/3a。
锚杆的钻进方向，应尽量垂直岩层节理方向，最重要的是应根据实际情况调整孔位、孔向、孔距及每根锚杆应承担的面积等。
边墙锚杆主要承受剪切力，为便于施工，钻孔方向略向下倾斜，一般控制在10°～15°。
3 砂浆锚杆的施工
3.1 砂浆配合比的选择原理
锚杆和孔壁之间连接，主要是靠砂浆来完成的。砂浆在锚杆受力过程中起主导作用，因而制备合格的砂浆是砂浆锚杆施工中的重要环节。砂浆应根据不同的施工方法和强度要求进行配制。它应具有便于施工、强度高、早强、微膨胀等特性。砂浆锚杆施工方法有先填法和后填法，先填法需要流动性较大的砂浆。适用于边墙下斜向孔施工，有的工地洞顶也用袋装砂浆先填入孔内再插锚杆；后填法又分喷进式和压浆（注入）式。根据经验，锚杆与砂浆间粘结力和砂浆与孔壁粘结力，粘结力和砂浆强度成正比，由另外的试验得知，粘结力与按全长计算的锚入深度成反比，因为粘结力是由锚固力被相应的锚入深度接触面积相除得来的，所以在一定锚固深度范围内，其受力图形是略呈矩形分布，超过一定深度，其锚固力就不是随深度的加大而直线上升，而是深度增加得多，锚固力增加得少，甚至锚固力不再增加，故按锚入深度平均计算的粘结力，就相应的有所减少。锚入深度60cm时的粘结力，约等于锚入深度30cm时的65%。如果锚杆与砂浆间粘结力偏小，锚杆施工我们可以选择先注浆后插锚杆的方法。
普通砂浆制备分两种情况：1、人工水泥卷注孔：水灰比控制在0.30～0.35，水泥与砂子比例1：1～1：1.2。2、注入式方法；所有砂浆水灰比控制在0.5～0.55，水泥与砂子比例1：1～1：1.2，坍落度10～14cm。水泥为525#水泥、砂子为4mm筛子筛过的砂。
掺加早强剂砂浆锚杆制备：为提高早期强度，便于进行洞挖爆破施工，我们在砂浆中掺加了1.2%的DII6早强剂和氯化钙促凝剂。这样在距离大于20m时，开挖和锚杆施工可平行作业，两工序距离为10m内时，掺加3%的氯化钙时，16h后可以放炮。
3.2 砂浆锚杆施工
钻孔：采用台车和手风钻进行砂浆锚杆钻孔，孔位根据要求布置，控制好钻孔方向。孔径为48mm和40mm两种，钻完孔后将孔内岩粉冲洗干净。
锚杆安装：锚杆使用直径25mm的螺纹钢筋，砂浆注满孔以后用台车进行安装，锚杆均深入到孔底。
[关键词]南京地铁工程项目;岩土勘察 ;问题;改进对策
中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0230-01
以地铁为代表的现代城市快速轨道交通具备多方面的优点，如环保、省时、快速、节能等，具有很大的发展潜力。南京作为我国比较重要的城市，经济发展良好，人口数量增加迅速，因此对城市交通的需求量也不但增加。快速轨道交通的建设已经成为了南京未来发展的重要战略。2030年，南京将建设二十多条轨道交通线路，因此当前相应的地铁工程项目岩土勘察工作也正在开展着[1]。
1、南京地铁工程项目地质情况概述
地铁勘察主要是为了地下隧道和地下车站等进行勘察，除了需要借助于力学知识外，还需要根据施工功法、地质条件等获取相关的指标[2]。本文以南京地铁7号线西善桥为例，分析在勘查过程中存在的问题及应对措施。
南京位于长江中下游地区，主要有阶地、岗地、漫滩等，地貌比较复杂。地铁七号线的全长为35.64公里，共有27座站点，其位于长江南岸，为南北走向，南起西善桥，北至仙新路。7号线西善桥站介于岱山实验小学和长盛东苑小区之间，在西善桥南路86号附近。西善桥站位于宁芜公路、岱山中路路口，岱山保障房西侧，基本可覆盖岱山保障房片区，最大程度上满足了当地居民出行的需求。目前地铁7号线勘测工作已经在进行，计划在2017年初开工，预计2021年建成通车。正是由于本条地铁线穿过的地形条件比较复杂，因此提高了地铁建设的困难，这些都为地铁工程建设提出了更高的要求。
2、南京地铁工程项目岩土勘察中遇到的问题及解决措施
2.1 地铁工程项目勘查中的土壤均匀性问题及措施
地面上的建筑勘察时，上部结构的沉降会受到地基均匀性的影响，如果是不对称的地基，情况不严重时可以通过尺寸的调整、建筑物刚度的加强等来协调地基变形。但是对于地下隧道而言，它的刚度、衬砌结构、管片结构等都明显小于地面建筑，不对称地基对其会产生更大的影响。因此在隧道的整个施工中所选择的地基加固方法、参数等都需要结合具体的地层特点。在勘察时，需要按照既定线路位置布置勘察点，也需要了解线路周围的地质情况，如果在勘察的过程中发现地层出现十分明显的变化，可以使勘察点布置的更加紧密，做出合理的推测。切忌在施工中出现困难时再做补充工作。
2.2 地铁工程项目勘查中的液化土壤问题及措施
对于地面建筑勘察过程中遇到液化土壤问题，其减小液化影响的方法为处理基础和上部结构。若液化程度较严重直接使用碎石桩挤密。我们都知道地下工程的抗震能力是远远比不上地面建筑的，因此处理液化土壤的方法也不多，常见的方法为注浆加固。想要选择合理的液化处理方法，即必须要在勘察的过程中精准的划分地震液化土的垂直、水平分带，对轻度、中度和重度液化区进行详细的划分。结合隧道的不同走向和深埋提出不同的处理方法，对于典型的砂土段，对其进行地震液化研究，采用标准贯入试验、理论计算等，发现液化主要是在隧道坡顶的拱腰，对工程不会造成很大影响，因此进行简单的压浆处理即可。
2.3 地铁工程项目勘查中的地下水问题及措施
大型地下工程很大程度上会受到地下水的影响，而地下水也是对隧道安全性产生危害的主要诱导因素。因此对于地下车站的建设，比如要做好排水和止水的相关措施。地铁一般是在城市道路地下穿越，其必然会碰到不少的地下管线。如果其降排水工程处理的不到位，必然会影响到周围的地下管道和建筑。因此相关人员在进行工程勘测时，一定要对相关的水文参数资料掌握清楚，只有掌握的数据是清楚的，才可以对地面沉降进行准确的预测。地铁基坑工程过程中，最主要的是防水地层是砂土层。在矿山法开挖低下隧道时，比较小范围的软土和风化岩都会发生渗水现象，而且会在很短的时间内就出现掉块、空隙甚至出现涌水，因此必须要足够的重视。
2.4 地铁工程项目勘查中的软土和地面沉降问题及措施
地下工程的基坑开挖、隧道掘进以及降排水的过程中，因此开挖松动、降水等影响，会十分容易出现不良现象，比如地面沉降等。而且地面沉降所产生的影响并不是特定的，它可能会出现在距离基坑比较远的地方。南京地区位于长江中下游，因此其土壤大多为具有淤泥质的黏土。这种类型的土壤具有厚度大、强度低的特点。即将建设的七号地铁线，尤其是在西善桥附近，软土的厚度相对较大，因此需要进行地基加固的措施。在地下工程施工的过程中要控制到沉降问题，在对软土进行勘察时需要了解土壤相应的变性特征、强度和应力历史等，尤其是软土，其强度比较低，在施工后会发生的沉降量比较大。地铁线路一般都比较长，如果仅仅依靠一个单位的力量是远远不够的，毕竟其掌握的资源有限。对于勘探部门来说，一定要积极的与其他部门进行合作，这样才可以制定出更加完善可行的方案。
3、总结
为了缓解城市交通的压力，现代城市快速轨道交通营运而生，而地铁正是主要的组成部分。就南京地区而言，其地形条件比较复杂，地铁建设必然面临不少问题，因此我们要做好相应的勘察工作。地铁岩土勘察工作与地面建筑勘察方法存在不同，前者需要在勘察过程中注意更多问题，具体如下：（1）相关的勘察人员在具体的勘察过程中，不仅需要依照地铁线路进行勘察，而且还需要充分的结合周围的地质环境，了解其相关的工程和水文资料;（2）在勘察过程中要及时观察地层的变化，因为其会直接对施工方法以及推进速度产生影响。若是比较复杂的地形需要进行加密勘探和测试，注重一些细节的变化;（3）在地下水勘察过程中需要对砂土层的涌水量、富水性进行分析，而且还需要对软土、岩石层面、渗水条件等进行分析。
参考文献
关键词：土压平衡式盾构机 富水砂层 施工
中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（a）-0029-02
人们经济活动的日益频繁和生活水平的提高，有限的地表空间资源越来越显得捉襟见肘，于是，人们把视线转移到地下空间的开发，地下工程的施工建设越来越多。特别是在交通领域，地铁、管廊、饮水等工程的施工建设在地下工程施工建设中占重要地位，也使得盾构工法得以广泛应用。土压平衡式盾构机是我国地下工程开挖施工的主要机械设备，但是面对富水砂层这样的不利地质，除了要严格按照规范要求进行施工外，还要根据地质条件所带来的问题采取有效的方法予以解决，这样才能使施工顺利进行，同时保证工程质量。
1 施工技术分析
土压平衡式盾构机常用于地铁、隧道等地下工程的开挖施工，特别是对于富水砂层地质条件，因含水量丰富，透水性好，隧道掘进中会带来很多问题，应用土压平衡式盾构机是具有一定优势的，在其他含水量较高的软土层和混合地层中应用同样适宜。盾构机在实际掘进施工的运行中，具有三种操作模式，即：土压平衡、气压平衡、敞开式，可以根据实际施工需求在三种模式中进行切换。施工过程中控制模式也分为三种，即自动化、半自动化以及手动。现代化的盾构机设备中通常都会配有导向系统，这有利于在掘进过程中对于方向进行自动控制，防止施工方向出现偏差，良好的方向稳定性也是盾构机的一大优势。自动导向系统的配置和应用使得盾构机在掘进过程中能及时发现曲线偏差，使得偏转的问题得到及时恰当的纠正。盾构机刀盘结构的设计使得设备能够在不同的地层中按照标准要求来进行掘进，保证施工质量。注浆系统的配备减少了掘进施工对周围环境的破坏，更好地满足了绿色施工的要求。需要注意的是，隧道工程的施工建设必然对周围土体造成一定的不利影响，容易发生土体塌陷、沉降等问题，这不仅不利于隧道工程的施工，对周围原有的建筑物也会产生不利的影响，采取一些保护措施对于预防此类施工问题的发生是很有必要的。泡沫、膨润土及高分子注入系统的配置对于盾构机在富水砂层的施工是非常有利的，加上空气压缩系统的配备，对于盾构机在掘进过程中防止工作面渗水、预防和控制地表沉降都具有非常重要的作用。
2 盾构机操作关键点
盾构机在掘进的过程中，会遇到多种问题，特别是在富水砂层的施工中，因富水砂层的地质特点常常会带来地表沉降、流砂、喷涌等多方面的问题。为了对这些问题进行有效的预防和控制，盾构机的操作技术就显得尤为重要。笔者结合工程概况、地质条件和实际工作经验，对于盾构机在操作过程中的技术关键点进行归纳和总结，得出以下几点结论，以供参考：
（1）盾构机在采取土压平衡模式进行掘进施工的过程中，需要对开挖面土体的稳定性进行准确的计算，以此为参考条件来进行各项参数的设定，并对盾构机的掘进姿态、土压力进行控制，从而达到预防地表沉降的目的。盾构机在富水砂层的掘进施工，保持向上的掘进姿态，速度保持高于30mm/min的状态，严格控制出土量。在掘进的过程中尽量保持较高的、均匀的速度持续向前掘进。注意土仓顶部压力的控制，特别是当掘进在1600～1800 mm之间时，要注意尽量控制出土量，土仓顶部压力保持在0.2～0.3 MPa的范围内为宜。
（2）盾构机在掘进的同时向仓内注入高分子聚合物或膨润土，这样做的目的在于使掘进产生的渣土流动性提高，同时使渣土具有一定的止水性，这对于预防流砂和喷涌具有重要的意义，也利于渣土的顺利排出。一旦发生喷涌，要采取有效措施应对，迅速将排渣门关闭同时螺旋机停转，如果顶部土压在合理范围内可继续掘进。然后排渣门呈半开状态利用土压挤出砂土，待砂土不再自动流出重新启动螺旋正常出土。
（3）尽可能的使盾构机保持连续掘进的状态，掘进期间减少停顿。地面沉降的发生与注浆量有着密切的联系，注浆量过少会加大地表沉降的发生机率，注浆过多又容易发生窜浆。特别是在富水砂层，注浆控制难度加大，要时刻根据地面情况对注浆量进行调整，保证能填满空隙即可。砂浆胶凝时间与砂浆配比有直接的关系，要对胶凝时间进行良好的控制，就一定要按照配比标准来进行砂浆的配制，切不可根据经验粗略估计来进行配比。
（4）盾构机的掘进姿态对于掘进质量有很大的影响，富水砂层本身在承重方面就很弱，盾构机在运行中本身又会产生振动，姿态很容易就发生下沉或者抬升的变化。在实际掘进中，要始终保持盾构机呈向上的姿态，以4 mm左右为宜，如果机头出现下沉则需要立即对姿态采用千斤顶进行调节，在调节过程中要注意防止管片错台。
3 质量、安全、环保的控制要点
3.1 质量控制要点
因为是同步注浆，砂浆的质量尤其重要，砂浆要严格按照要求进行配比，切忌不可偷工减料，不可盲目配比，一定要搅拌充分。在通过控制油缸来对盾构机进行姿态调整的过程中，不可过急过猛，避免造成管片错台。在盾构机向前掘进的过程中要注意对出土量加以控制，过多的出土容易造成地面沉降。
3.2 安全控制要点
淞安全意识，遵守项目施工安全相关的各项管理制度，严格按照规范要求和标准进行操作，施工有序，将安全施工放在首位。地下工程的通风和照明对于施工尤其重要，要做好施工现场的照明工作，尽可能的创设通风、明亮、安全的施工环境。加强用电安全管理，保证施工用电的安全管理。对于易燃易爆其他的运输要严格进行管理，加强垂直运输的监管，对于水平运输也不能掉以轻心，谨防运输事故和意外火灾和爆炸事故。盾构机出土量要严格控制，切不可多出土，如果需要增加出土量需要向上级领导汇报，对安全状况评估后再进行施工。对地面情况适时检测，严防出现地面坍塌、沉降事故。因为场地空间十分有限，在对施工材料进行吊运的过程中要尤其加以注意。
3.3 环保控制要点
在工地内要建立专门的物资堆放场所，严谨占用人行通道，对于材料和机械设备要严格按照规则制度进行管理和存放。树立环保意识，做好污水的排放和处理工作，设计必备的污水处理池，污水必须经过必要的处理后才可向市政排水管网排放，施工过程中产生的废浆和淤泥要用专车进行运输。施工现场要采取必要的措施控制粉尘，严禁乱焚乱烧现象。对于掘进过程中产生的油脂污染，要统一进行收集在进行有效的处理。成立专门的项目安全部和环保部，配备专门的管理人员和技术人员，做好安全和环保管理。
4 结语
从实践应用的效果来看，土压平衡盾构机在富水砂层施工的过程中，把握施工工艺和技术要点，可有效的控制掘进造成的地面沉降、喷涌，更好地解决了盾构机姿态问题，不仅有利于施工的顺利进行，对于保证工程质量和稳定性也具有重要意义。随着地下工程建设数量的不断增加，建设规模的不断扩大，盾构机会发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1] GB50446―21008盾构法隧道施工与验收规范[S].
关键词：地质灾害，塌方，透水。
中图分类号：TU74文献标识码： A
近年，由于各项目用地紧张，价格上涨，从项目节约成本角度在设计初始阶段设计时就进行优化，导致各项目的地下部分施工深度及难度不断加大。同时，地质灾害及伴生的地质环境问题也不断涌现。塌方一旦发生,不仅延误工期、大幅度地提高工程费用,而且会威胁到施工和技术人员的人身安全,所以,对隧道的塌方进行科学的预测和控制具有非常重要的现实意义。尽管施工前进行了大量的地质勘察工作，但由于当前勘察技术手段和方法技术的限制，加上地质体的复杂多变，期望在施工前完全查明工程岩体的状态、特性，准确地预测施工中可能发生地质灾害的位置、性质和规模是十分困难的。但是随着施工经验及施工技术的不断提升，可以对地质灾害进行预测，同时采取有效的施工方案就地质灾害进行一定的防治，以达到减轻或防止灾害发生的目的。地质灾害防治工作，实行预防为主、避让与治理相结合的方式进行。
施工阶段的地质预测不但包括业已存在的地质现象，还包括了因开挖引起地质状况的演化。因而施工阶段复杂和困难。施工阶段产生的主要地质灾害形式为塌方、透水。塌方是建筑物、山体、路面、矿井在自然力非人为的情况下，出现塌陷下坠的自然现象。多数因地层结构不良。透水，在施工过程中，穿过溶洞发育的地段(尤其是遇到地下暗河系统)、厚层含水砂砾石层或与地表水连通的较大断裂破碎带等所发生的突然大量涌水现象。透水对地下工程的施工危害极大。
了解地质灾害的危害，在前期对地质灾害进行预测，是防治地质灾害的重要手段。预测工作既是修正和完善前期地质勘察工作成果的一种手段，又是地下工程施工中的一个重要环节。调查和分析预测区的塌陷活动状况及其发生条件是地面塌陷预测的基础。在掌握有关实际资料的基础上,利用时间序列分析、多元回归分析以及灰色系统理论分析、经验公式计算等方法,分析地面塌陷与时间关系、地面塌陷与降雨关系、地面塌陷与抽水(或排水、蓄水)强度关系、地面塌陷与地下水动态关系、地面塌陷与岩土性质关系等,建立发生地面塌陷的单项因素以及综合因素的临界值或判别关系模型,依此对地面塌陷危险性和活动程度进行预测。
引起塌方的主要不良地质有断层破碎带、岩溶陷落柱。断层破碎带塌方的判断和警报，主要包括断层破碎带塌方影响因素的正确分析、断层破碎带围岩级别的准确鉴定和塌方即将发生前兆的及早发现。
1、影响断层破碎带塌方的地质因素主要有：断层上下盘岩性和岩石力学性质、断层的力学性质、断层复合与复合特征、断层破碎带厚度、断层破碎带物质组成和固结程度、断层破碎带的围岩结构，断层破碎带的产状及其与隧道的空间关系、地下水、地应力影响共8个方面。
2、断层破碎带围岩级别的评定
断层塌方的监测与警报，必须在断层识别和影响断层塌方地质因素分析的基础上，落实到断层塌方判断的终极目标――即对断层破碎带围岩级别的准确评定上。
3、塌方即将发生前兆的及早发现
大规模塌方的临近前兆主要有：
(1)顶板岩石开裂，裂缝旁有岩粉喷出或洞内无故尘土飞扬；
(2)支撑拱架变形或发生声响；
(3)拱顶岩石掉块或裂缝逐渐扩大；
(4)干燥围岩突然涌水等。
发现上述征兆，立即采取紧急处理措施。
4.2透水的预测
透水的监测主要是查明地下水源体(溶洞、暗河、老窖、老崆和大型断层破碎带)的位置和地下水源体的性质，判断透水的可能性并及早发出警报。
发生透水可能性的判断与警报，主要依据临近各种水源体前兆和具体的涌水量测量来实现。
临近各种水源体前兆如下：
(1)临近断层水源体前兆
①各种临近断层的前兆
②下盘泥岩、页岩等隔水岩层明显湿化、软化或出现淋水现象。
③其他水流痕迹的出现。
(2)临近大型溶洞水体前兆
①临近各种水源体前兆出现较多的铁锈染或夹泥的裂隙。
②小溶洞出现的频率增加。
(3)临近暗河前兆
①出现大量铁锈染裂隙或小溶洞。
②大量出现的小溶洞含有河沙。
③钻孔中的涌水量剧增，且夹有泥砂或小砾石。
(4)临近老窑积水的前兆(老崆积水与其相似)
①煤壁或顶板渗出水珠，或出现煤层发潮松软。
②顶板淋水或底板涌水。
③煤层中出现暗红色水锈或渗水中挂红。
④掌子面空气变冷或发生雾气。
⑤有嘶嘶的水声。
预测完成后，根据预测结果，通过有效的地质工程手段，改变这些地质灾害产生的过程，同时改变地质灾害的影响及结果。
在施工过程中，不能盲目追求施工进度，忽视施工地下施工的安全监督检查工作，对开挖过程中产生的土体变形及松动保持高度的敏感。在开挖过程中，进行必要的超前支护，支护方式和支护时间需经过专家论证及多方讨论后实施，避免措施不当，造成失稳坍塌发生。工程施工前，编制土方工程施工方案，其内容包括施工准备、开挖方法、方坡、排水、边坡支护等。并对周围环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。对开挖深度大、施工时间长、坑边要停放机械等的基坑，应严格按规定的允许坡度地放坡，当基坑(槽)附近有主要建筑物时，基坑边坡的最大坡度为1:1~1:1.5。操作时应随时注意边坡的稳定情况，发现问题及时加固处理。开挖基坑(槽)时，若因场地限制不能放坡或放坡后所增加的土方量太大，为防止边坡塌方，可采用设置挡土支撑的方法。边坡支护应根据有关规范要求进行设计，并有设计计算书。防止地表水流入坑漕和渗流入土坡体。在有地表滞水或地下水作用的地段，应做好排、降水措施，以拦截地表滞水和下水，避免冲刷坡面和掏空坡脚，防止坡体失稳。特别在软土地段开挖边坡，应降低地下水位，防止边坡产生侧移。严格控制坡顶护道内的静荷载或较大的动荷载。在边坡上侧堆土（或堆放材料）及移动施工机械时，应与边坡边缘保持一定的距离。当土质良好时，堆土（或材料）应距边缘0.8m以外，高度不宜超过1.5m。
为了克服地埋管地源热泵占地和初成本高等缺点，夏才初等提出了一种将地源热泵系统的地下管路直接植入地下工程的能源地下工程技术，但在地下工程施工过程中，大体积混凝土的浇筑与地基加固会产生大量的水泥水化热，而混凝土及加固体与周围土体的导热系数较小，使得地温恢复的速度非常缓慢（4年以上）［2］．地温升高将会使得地源热泵系统夏季工况的换热效率降低．目前通过实验及数值模拟等手段对混凝土水化放热过程进行了大量研究，并得出了一些推荐值或经验公式；朱伯芳提出用复合指数式表示水泥水化热和混凝土绝热温升，并根据试验资料给出参数的经验值；Schindler通过半绝热放热试验建立与水化温度相关的热率模型，分析了不同掺量粉煤灰和矿渣对水化过程的影响，并总结已有试验数据，提出水化放热累计量的计算公式；李明贤等通过实验手段研究了混凝土水化热对多年冻土地温的影响，得到了桩基础水化热的扩散半径．
刘俊等对地源热泵土壤温度的恢复特性进行了模拟与研究，得出了地源热泵系统运营过程中冷热负荷不均衡引起地温变化以及地温恢复的规律；闫晓娜等对地源热泵U形埋管的土壤温度场进行了模拟研究与实验对比，得到了换热器的传热半径；曹诗定针对能源地铁站主要热交换构件提出了平面、柱面及球面的热源模型，并给出相应的理论解或数值解；孙猛基于能量守恒原理建立了地下连续墙内埋管的传热模型理论并采用分离变量法和格林函数法给出了解析解，并初步研究了水化热对围护结构温度场的影响；但并未开展水化热对地埋管周围地温的影响研究；而地温变化对地埋管换热效果影响的研究尚不多见．本文依托上海市自然博物馆能源地下工程项目，基于上述水泥水化放热量求解方法以及地埋管周围地温场变化特性，开展研究地下工程中水泥水化热对地埋管周围地温的影响；然后基于上述地下连续墙内埋管的传热理论研究地温变化对地埋管夏季工况换热效果的影响，从而得出水化热对地源热泵地埋管换热效果的影响，为保障地源热泵系统的高效运行提供相应指导．
1上海市自然博物馆工程概况
上海自然博物馆位于上海市静安区雕塑公园中．地铁13号线从其下部穿越．基坑开挖深度为17．5m，采用地下连续墙作为围护结构．为了减小基坑施工对周围建筑的影响，在基坑的局部区域采用搅拌桩进行地基加固，基坑内搅拌桩加固区域宽8m，内坑外搅拌区宽0．85m，加固范围为从第一道圈梁至底板以下4m；圈梁至底板搅拌区的水泥参量为180kg•m－3，底板下部搅拌区的水泥参量360kg•m－3；D2型地下连续墙尺寸为1m×6m×38m，内衬墙厚度为0．6m，底板厚度为1．5m．地基加固平面如图1所示．上海自然博物馆采用地源热泵系统来承担建筑冬季热负荷和部分夏季冷负荷．受场地限制，采用能源地下工程的理念将地源热泵系统地埋管布置在地铁连续墙内、自然博物馆连续墙内以及自然博物馆地下室范围内的灌注桩内，如图2所示．
2水泥水化热对地温的影响
通过Ansys数值模拟与现场实测地温的变化来研究在地源热泵系统投入使用时水泥水化热对地温的影响．数值模型依据上海自然博物馆的D2－3地下连续墙与其周围的加固土体（图1）建立，同时现场测试该地下连续墙埋深25m和37m处地温的变化．
2．1基本假设（1）假设埋深小于5m的初始地温场由地表空气对流换热作用10年形成；（2）当地层埋深大于等于5m时，不考虑气温对地温的影响，且认为地温随埋深成线性递增；因为埋深5m处的地温随气温变化的振幅已衰减为地表的2．3％［10］；（3）不考虑混凝土与土体之间的接触热阻；（4）不考虑工程桩的水化热，因为工程桩的有效面积比较小．
2．2计算模型二维计算剖面如图3a所示，地下连续墙宽1m，地下连续墙左侧（基坑外）土体宽度取20m，右侧（基坑内）宽度取28m，地表以下取60m；计算模型如图3b所示．
2．3热物理参数为了简化数值模型，将计算范围热物理性质相近的土层归为同一土层，共分三层：软土层（0～25m），硬土层（25～30m），承压含水层（30～60m），并将各层内热物理参数的平均值作为相应土层的热物理参数值．各土层、搅拌桩及混凝土的材料热物理参数见表1．
2．4边界条件空气与土体和混凝土之间属于第三类边界条件．（1）初始地温场：通过数值计算10年时间的地表空气对流换热作用得到埋深小于5m的初始地温场．对上海地区现有地温测试数据进行拟合得到埋深大于等于5m的地温函数。
2．5水化放热模型由于水泥材料的水化热释放过程相对于地下工程的建设过程较短，所以，对地温场起决定性作用的是水化热总量，而与其水化放热的模型关系相对较小．由此，混凝土与搅拌桩的水化热模型均采用复合指数模型。2．6水化热施加过程按照上海自然博物馆的实际工况进行模拟．为了简化模拟过程，水化热每天施加一次，混凝土和土体与空气的对流换热每月进行一次，空气温度取每月的平均温度，见表4．上海自然博物馆埋管灌注桩（图2）的有效深度为地下室底板以下0～45m，以此埋深范围内的地温变化来评判水化热对地埋管换热效果的影响．图6是距地下连续墙一定范围内地温平均升高的情况，即距离地下连续墙2．85m处地温的平均升高为2．2℃，距地下连续墙13m以内地温的平均升高在1℃以上．图7是在地源热泵投入使用时沿深度方向的地温分布曲线，即距离地下连续墙越近，地温受到水化热的影响越明显，底板以下约10m处的地温受水化热影响最大．
3地温升高对地埋管换热效果的影响
3．1地温升高对地埋管换热效果影响的理论分析由牛顿冷却定律可以得到单位时间对流换热量。2．7计算结果对D2－3地下连续墙埋深25和37m处的温度变化进行数值计算，并与实测数据对比．地下连续墙埋深25m处温度的实测值与计算值偏差较大，如图4所示；而埋深37m处两者的数据较为吻合（图5）．地基加固的区域为第一道圈梁至基坑底板以下4m（埋深21．5m），25m处测点的温度受搅拌桩水化热的影响较大，但实测值与理论计算值有一定的偏差，原因之一是搅拌桩施工质量受诸多因素的影响，相比地下连续墙其施工质量较难得到保证，如搅拌的均匀性，水泥净浆掺入量会随深度而不均匀，尤其是当深度较大时水泥净浆掺入量较难保证。
3．2地埋管换热效果的现场实测分析分别对上海自然博物馆的D2－23和D3－1地下连续墙内埋管进行换热能力测试．采用恒温法测试地下连续墙内埋管的换热效果．受水化热的影响，在开始测试前地温仍然维持在较高的温度（平均值为29．5℃），为了保证一定的温差，结合实验条件，地下连续墙内埋管的进水温度调整为38℃．实测进回水温度变化曲线如图8和图9所示，实验结果见表5．从D3－1测试数据可看出，开始试验500min后进出水温差接近稳定，此时进出口水温差为3．1℃，换热量为2．21kw，然后将进水温度逐渐提高至39℃，进出口水温差增加为3．4℃，换热量为2．42kw，换热量提高了9．50％．由式（8）计算该试验工况中换热量提高的变化率为11．76％，由于39℃的进水温度在换热量达到稳定期时已经历了约650min，地埋管周围的地温会随实验的运行而升高，受现场实验条件制约，此时的地温仍按实验前的平均地温，因此由式（8）计算得到的换热量变化率比现场实测的换热量变化率大．
3．3地温升高对地埋管换热效果影响的数值分析将地埋管对流换热问题由三维转换成二维进行分析，然后基于Ansys软件进行数值模拟．首先确定管内流体的平均温度，然后计算流体出水温度，从而得到地埋管的换热量．
3．3．1基本假设（1）土层热物理参数取不同埋深的平均值；（2）热物理参数不随温度变化；（3）将系统运行12h之后的换热量作为换热效果的参考，因为地温场在系统运行12h后达到稳定；（4）各个管内沿长度方向同一断面的换热量相同．
3．3．2计算模型根据D2－23段地下连续墙的埋管形式建立有限元模型，试验时地下连续墙水平断面有4根地埋管，取对称模型，其中混凝土厚度为1m，基坑内、外土宽度体分别为1m和2m，模型宽度为3m，如图10a所示．地埋管、混凝土和土体采用实体单元，在地埋管管壁附加表面效应单元，将热对流边界施加于表面效应单元上．计算模型如图10b所示。
3．3．3热物理参数模型中介质的热物理参数见表6．
3．3．4边界条件如图10b中，模型左侧为对称边界，其他边界为恒温边界（温度与地温相同）；地埋管管内壁为热流边界．
3．3．5计算结果对D2－23地下连续墙进水温度为38℃，平均地温为29．5℃的实验工况进行数值计算，得到的换热量为2．63kw，现场实测结果为2．74kw（表5），两者换热量相差为4．0％．虽然有限元法不能准确地模拟热响应试验过程，但是用其计算温度场稳定时地下连续墙内埋管换的热量与试验结果较为吻合．对进水温度为35℃，地温为17．6℃～30℃的试验工况进行数值计算，得到系统在运行48h的换热量，如图11所示．图中，R为相关系数。由上述计算可知上海自然博物馆地源热泵夏季工况地埋管总换热量随初始地温升高而线性减小，且地温升高1℃，换热量减小5．76％，与式（8）计算所得的5．75％较为吻合．
3．4结果对比分析通过现场实测D3－1地下连续墙内埋管在进水温度变化1℃时换热量的变化，得到相应的换热量的变化率，并与理论分析进行对比，验证了式（8）的合理性，然后通过式（8）计算得到地温变化1℃对上海自然博物馆地源热泵地埋管换热量的影响．将现场实测D2－23地下连续墙内埋管的换热量与数值计算进行对比，验证了数值计算的合理性，然后通过数值计算得到地温变化1℃对上海自然博物馆地源热泵地埋管换热量的影响．
4结论
关键词：地下室；渗漏；措施
中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：
防水原则既要考虑如何适应地下工程种类的多样性问题，也要考虑如何适应地下工程所处地域的复杂性的问题，在杜绝防水材料质量差、选材不当、施工质量不好、地质勘探资料提供不准确、水文资料掌握不全、设计不合理等情况下，针对地下室施工过程中如何做好防微杜渐措施就显得特别重要。
1地下室地坪的位置对防渗的影响
当地下室地坪位于常年地下水位以上时，地下室需做防潮处理。当建筑物有防潮要求时，如外墙刷热沥青、回填三七灰土等措施。按现行施工规范的要求，所有墙体都必须设两道水平防潮层。一道设在地下室地坪附近，具置视地坪构造而定；另一道设置在室外地面散水以上150～200mm的位置。以防止地下潮气沿地下室墙身或勒脚渗入室内。凡在外墙穿管、接缝等处，均应嵌入油膏填缝。当地下室使用要求较高时，可在维护结构内侧涂抹防水涂料，易消除或减少潮气的渗入。
当地下室地坪位于最高设计地下水位以下时，地下室四周墙体及底板均受水压影响，应有防水功能。但由于一些工程的地下室防水工程往往施工的不到位，产生渗漏。目前大多地下室防水工程设计可用卷材防水层，也可用加防水剂的钢筋混凝土来防水。重要工程的防水要采用刚柔结合的做法。卷材防水层的做法是在土层上先浇混凝土垫层地板，板厚约100mm，将防水层铺满整个地下室，然后于防水层抹20mm水泥砂浆保护层，地坪防水层应与垂直防水层搭接，同时做好接头搭接部位的防水层。
2地下室混凝土防渗漏的原因及对策
（1）由于模板表面粗糙或清理不干净，隔离剂涂刷不均匀，模板浇水湿润不够，接缝不严，混凝土振捣不密实等原因，防水混凝土出蜂窝、孔洞、麻面，引起地下水渗漏。（2）墙板和墙板，墙板和底板之间结合部位留置不当，杂物清理不干净，新旧混凝土之间形成夹层，导致地下水沿施工缝渗入室内。（3）由于混凝土中砂石含泥量大，养护不及时等，产生干缩和温度沉降裂缝，造成渗漏水。（4）混凝土内的预埋件表面没有认真清理，周围混凝土振捣不密实，埋件与混凝土粘结不严密而产生缝隙，致使地下水沿缝隙渗入室内，造成渗漏水。（5）由于穿墙管道未按规范要求设置止水法兰盘，管道未做认真清理，周围混凝土与管道粘结不严，造成渗漏水。
因此为防止渗漏，应保证混凝土的级配和养护，保证砂、石质量，混凝土要严格按规程操作，施工时模板拼接要严密，支撑要牢固，尽量减少施工缝，预埋管道应采用加止水法兰盘等防漏措施。
3地下室防水卷材渗漏的原因及对策
卷材防水地下室渗漏的主要原因有：（1）由于保护墙和地下主体结构沉降不同，防水卷材粘在保护墙上后，卷材撕裂而造成漏水。（2）卷材的压边和搭接接头宽度不够，接着处甩槎位置被污损，搭接处不严，有的甚至在接口处张口而造成渗漏。（3）结构转角处卷材铺贴不严实，后浇或后砌结构时，卷材被破坏而产生渗漏。（4）由于卷材韧性较差，结构不均匀下沉时，卷材被破坏而产生渗漏。（5）由于管道处的卷材与管道粘结不严，出现张口翘边现象，地下水沿此处进入室内产生渗漏。
为防止防水卷材渗漏，减少因不均匀沉降引起的卷材破坏，施工时应优先彩外贴法。阴阳角处要按转折折处形状仔细地加粘一层再生橡胶沥青油毡或玻璃布油毡，穿墙管道要加法兰盘，并将此处的卷材粘贴于套管的法兰盘上，用夹板夹紧，严防张口和空隙。
在施工中应注意：
（1）排除基坑积水，避免基坑长期泡水和因地下水引起的地下结构浮起或底板拱裂现象。地下工程施工完毕，需及时回填土，回填土前，应清理基坑底的积水和杂物。填土过程中应严格控制土的含水率并分层夯填密实，密实的回填土可减少填土区的滞水。（2）施工过程中，应做好场地临时地面排水系统。在建筑物使用前，应做好建筑物四周的场地平整和地面排水系统。
4地下室防潮的施工对策
地下水位低于地下室地面时，为防止地面积水，地下室应作防潮处理。其作法是涂刷热沥青或防水涂料（如AB液、氯丁胶乳沥青等冷作涂料）。一般情况下，地下室的地面构造层次为：素土夯实；三合土或3：7灰土；c10混凝土垫层；1：2.5水泥砂浆。地下室外墙外侧用1：2.5水泥砂浆抹面，从基础大放脚顶一直抹到散水面以上300mm，在抹面层上刷冷底油一道、热沥青二道，做到散水底。在外墙四周500mm的范围内用2：8灰土回填夯实。在离地面以下60mm的墙身上设置一层防潮层，防潮层用1：2水泥防水砂浆20mm。
防潮要求较高时，地面亦应作防潮处理。其构造层次为（自下而上）：素土夯实；三合土或3：7灰土；100号混凝土；冷底子油一道；1：3水泥砂浆；一毡二油防潮层；75号混凝土；1：2.5水泥砂浆。
管道穿墙时，应在墙身预留孔洞。在外墙抹水泥砂浆以前，应先将管道安装好，并用细石混凝土将孔洞浇捣密实。
地下室墙面防潮层应在气温不低于＋5℃时施工。在热天施工时，为避免日光直晒引起沥青流淌，应采取遮阳措施。
墙面水泥砂浆层基本干燥后，满涂冷底子油一道，不能露底。冷底子油干燥后将沥青浇于砂浆层表面，随浇随用胶皮板或棕刷由下向上推刮，使其厚度均匀。一般涂两层，每层厚度为1.5～2mm，第一层沥青基本干燥后，再涂刷第二层。
5地下室水泥砂浆防水层渗漏原因及对策
地下室因年久卷材老化需维修，或新建工程卷材防水大面积渗漏时，可采用以素灰和水泥砂浆分层交替抹压的方法，使水泥砂浆与结构层形成牢固结合的整体，以达到防水的目的。采用此种做法仍出现渗漏的原因如下：（1）施工时为严格按防水层做法操作，出现素灰刮抹不严，厚薄不均，漏抹等现象，使地下水沿薄弱层渗入室内。（2）砂浆防水层空鼓，与基层脱离。甚至隆起，表面出现缝隙和大小不等的交叉裂缝。若此峰在地下水位以下，则产生渗漏。（3）由于预埋件表面锈蚀未清除，埋件周围抹压遍数少，有的埋件受振后与防水层接触处产生裂缝，造成其周边出现阴湿和渗漏。（4）穿墙部位管道表面锈蚀，法兰盘周围防水砂浆未做好，热力管道冷热收缩等，造成防水层裂缝，产生渗漏。（5）地下工程门窗口安装时任意剔凿、磕碰防水层，门窗口部位处理不连续，在预埋木砖处或门框门轴预埋件处产生渗漏水。（6）电线盒和电闸箱预埋处的背面和侧面墙体防水处理不严，穿线管和电缆出入口防水砂浆处理不好，使线盒或电闸箱内、线管内或线管穿墙处漏水。（7）五层水泥砂浆防水层施工时，留槎混乱，层次不清，无法分层搭接，各层灰不连续，形成直槎，在施工缝处出现渗漏。（8）阴阳角处素灰刮抹不严，水分挥发慢。抹各层砂浆时造成混层，灰浆下垂，防水层过软，因而产生裂缝和渗漏。
要防止防水砂浆五层做法出现渗漏，首先必须严格操作规程，保证防水砂浆的连续性，防止因后剔凿而造成的漏水隐患。此外变形缝是地下防水工程的一个薄弱部位，如果处理不好，往往会出现漏水现象。产生漏水的原因，除地下结构沉降不均匀而拉裂防水层，造成漏水外，主要是在变形缝施工时，因操作马虎，草率从事而造成的。
6结 语
以上就是对地下室的渗漏及防治方法的总结。总之，防水工程的质量好坏首先取决于防水材料的性能和质量，其次是施工质量的好坏，此外还有设计方面的原因，要处理好防水工程，必须要控制好这三个方面的问题。
【关键词】PCA地质雷达数据KNN灾害分类
一、引言
随着能源行业和交通行业建设的力度的加大，近些年来，每一年修建的公路和铁路以及隧道多达八百公里，还有大量大型地下工程在修建。地下工程是施工高风险的工程，施工中充满了未知数，许多已经知道的、不清楚的、未知的地质灾害在等待着工程建设者。其中，施工中遇到突泥、突水是最危险的威胁，近几年，一些正在施工的隧道，特别是长隧道，施工时遇到突泥、突水，不仅大大延误工期，造成很大经济损失，而且有的隧道还造成多人的伤亡。虽然近十余年来人们研究和使用一些物探方法在地下工程施工时作掌子面前方地质预报，但预报地下水仍是个困难的问题，以至成为业界要求作为首要要解决的问题。探地雷达是目前隧道地质预报探水的最主要的手段，但是近几年的实践表明，其探查预报地下水的成功率不高。经调查，资料解释的理论和实践未为大多数工作人员所了解和掌握是主要原因之一。而随着计算机技术的发展，模式识别渐渐走入我们的视野，通过运行模式识别程序自动甄别地质雷达数据中的灾害部分成为我们研究的重点方向。
本文依托中国矿业大学（北京）杨峰教授研发的GR地质雷达设备进行数据采集采集的数据作为样本进行分类研究。
二、预处理算法
由于采集到得雷达剖面数据单道维数达到2048维，直接使用kNN算法存在计算速度过慢和错误率较高的问题，我们需要对雷达数据进行预处理。目前主流的预处理算法主要有PCA算法和LDA算法。
2.1主成分分析算法（pca）
主成分分析算法即Principal Component Analysis算法简称PCA是一种常用的机遇变量协方差矩阵对数据进行处理，压缩和抽取的有效方法。他是Jolliffe在1986年提出的一种分类算法。从线形代数的角度来看，PCA的目标就是使用另一组基去重新描述得到的数据空间。而新的基要能尽量揭示原有的数据间的关系。在地质雷达数据处理中，单道数据在灾害处的特征最重要的。这个维度即最重要的“主元”。PCA的目标就是找到这样的“主元”，最大程度的去除冗余和噪音的干扰。本质上讲PCA算法计算了一种线性变换L，它能把训练集的输入投影到样本集方差最大化的子空间中去。输入投影的方差用协方差矩阵表示为：
上述方程存在一个封闭的解。如果L是一个矩阵，那么线性变换把输入数据投影到一个低维度的子空间中。如果L是一个方阵那么线性变换并不能把输入数据降维，但是它还是可以通过各样本的方差来旋转或者重定位输入数据的坐标。
PCA算法是一种非监督学习算法，他不需要在建立投影矩阵时输入训练集的已知分类信息。不过，PCA作为KNN算法的预处理算法时仍有较为显著地作用。例如，PCA可以作为数据降噪处理算法，通过投影出主要成分的特征向量可以明显的降低kNN分类器的错误率。PCA算法还能够用来在大数据集处理中加速KNN的计算过程。总之，通过降低输入样本维数或者重排坐标作为线性预处理的PCA算能能够显著地降低计算量。
2.2线性判别式分析（LDA）
表示第c类的样本均值。线性变换矩阵L定义了一个投影矩阵，使得它能够最大化类间方差同类内方差的比值。这个最优化过程定义方程为：
容易知道上述方程存在封闭解。
LDA算法作为一种模式分类器的预处理算法而被广泛应用。不同于PCA，LDA算法时一种监督学习算法，他使用先验的类信息作为生成投影矩阵的附加信息。我们知道投影矩阵L是基于二阶统计，它们能够在类的条件概率是多元高斯条件下取得较好的分类效果，但是当条件不满足时LDA算法可能会产生错误的解，所以并不适合kNN算法。
三、分类器算法（kNN）
K最近邻（k-Nearest Neighbor，KNN）分类算法，是一个理论上比较成熟的方法。该方法的思路是：如果一个样本在特征空间中的k个最相似（即特征空间中最邻近）的样本中的大多数属于某一个类别，则该样本也属于这个类别。KNN算法中，所选择的邻居都是已经正确分类的对象。该方法在定类决策上只依据最邻近的一个或者几个样本的类别来决定待分样本所属的类别。KNN方法虽然从原理上也依赖于极限定理，但在类别决策时，只与极少量的相邻样本有关。由于KNN方法主要靠周围有限的邻近的样本，而不是靠判别类域的方法来确定所属类别的，因此对于类域的交叉或重叠较多的待分样本集来说，KNN方法较其他方法更为适合。
如下图中所示右图中，绿色圆要被决定赋予哪个类，是红色三角形还是蓝色正方形？如果K=3，由于红色三角形所占比例为2/3，绿色圆将被赋予红色三角形类，如果K=5，由于蓝色四方形比例为3/5，因此绿色圆被赋予蓝色四方形类。
kNN的决策过程：
（1）准备数据，对数据进行预处理；
（2）选用合适的数据结构存储训练数据和测试元组；
（3）设定参数，如k；
（4）维护一个大小为k的的按距离由大到小的优先级队列，用于存储最近邻训练元组。随机从训练元组中选取k个元组作为初始的最近邻元组，分别计算测试元组到这k个元组的距离，将训练元组标号和距离存入优先级队列；
（5）遍历训练元组集，计算当前训练元组与测试元组的距离，将所得距离L与优先级队列中的最大距离Lmax进行比较。若L≥Lmax，则舍弃该元组，遍历下一个元组。若L < Lmax，删除优先级队列中最大距离的元组，将当前训练元组存入优先级队列。
（6）遍历完毕，计算优先级队列中k个元组的多数类，并将其作为测试元组的类别。
四、雷达数据处理中的pca+knn算法
在雷达数据处理中，我们取单道剖面数据作为训练样本，维数约为2048维。由于样本维数较大，直接使用kNN算法在性能上存在瓶颈，所以在knn算法处理之前先使用PCA算法取出雷达样本中的主成分来进行数据降维，而后再用kNN算法进行数据分类。
具体的步骤为：
（1）对数据进行PCA降维处理；
（2）取出雷达数据测试集中未被分类的一个样本，遍历计算它同样本集中各向量的欧几里得距离并排序，取最小的K个向量确定该样本的类别；
（3）如果测试集中还有未被分类样本则返回2，若没有则程序结束。
五、总结
在计算机技术迅猛发展的今天，传统的半人工地质灾害分类方法已经过时。而新兴的模式分类技术逐渐成熟，成为我们进行灾害分类的主要方法。本文将PCA和kNN算法引入与地质灾害分类领域中，在实验数据样本类别较为平衡的情况下取得了较好的效果。
参考文献
[1]闭小梅，闭瑞华. KNN算法综述[J].科技创新导报. 2009（14）
[2]李秀娟. KNN分类算法研究[J].科技信息. 2009（31）
