前言
随着国家经济建设的发展，地下建筑工程施工技术应用领域越来越广泛，无
论是在交通、市政、水利水电、矿床开采等工业民用建设领域，还是在现代化的
军事建设领域都得到了广泛的应用。施工过程中遇到的复杂地质条件和环境，进
一步促进了地下建筑工程施工技术的创新和发展，工程实践中出现了许多新技
术、新方法。为适应新形势下地下建筑工程学科本科教学特点，并结合当前不同
应用领域对地下建筑工程施工技术的要求，特编著了本教材
教材编著特点是：以开挖和支护两项地下建筑工程的基本作业为主线，全面
介绍了不同应用领域和不同施工条件下的地下建筑工程施工技术与工艺方法；内
容注重理论联系实际，并吸收地下工程学科领域的有关最新理论与工程技术成
果；以地下建筑工程施工技术内容为主，系统地介绍了与施工技术关系密切的施
工监测、施工对环境影响、施工管理等内容。教材强调内容的系统性、完整性；
由于受总篇幅限制，各章节内容编排上有详有略，主次分明。其中，带星号的章
节，可作为授课时的选学内容
本书作为地下建筑工程学科方向的本科生教材，也可供相关专业的教师、研
究生和工程技术人员参考
本书由中国地质大学（武汉）工程学院几位从事相关地下建筑工程学科教学
科研较长时间的教师集体编写，由具有丰富教学和科研经验的陈建平教授主审
全书共15章，周传波教授任主编，罗学东、王晓梅讲师为副主编。第1、2、3、
4、5、6、7章由周传波编写；第8、9、10、11章由王晓梅编写；第12、13、14、
15章由罗学东编写；周传波负责全书的统稿
硕士研究生张亮、王鹏、贾建红、李扬、郑晓硕、肜增湘参与了书中部分章
节的图文处理，在此表示感谢！
由于本书是多位编者合作的产物，加之编著者学术水平有限，书中的错误在
所难免，恳请读者批评指正
周传波
2008年2月 武汉
目录
第一章绪 论 ... 1
1.1 概述 .... 1
1.1.1 涵义与基本特征 ..... 1
1.1.2 地下空间应用历史 . 1
1.1.3 地下建筑工程建设发展前景 ......... 2
1.2 地下建筑的类型及特点 ........ 5
1.2.1 地下建筑的类型 ..... 5
1.2.2 地下建筑工程特点 . 6
第二章地下建筑工程施工概论9
2.1 地下建筑工程施工技术概述9
2.2 地下建筑工程施工方案 ...... 11
2.2.1 一次成巷方案 ....... 11
2.2.2 多次成巷方案 ....... 11
2.3 地下建筑工程施工特点 ...... 12
2.4 地下建筑工程施工技术发展 .......... 12
第三章隧道钻爆法开挖施工技术 ......... 14
3.1隧道爆破的基本概念 ........ 14
3.2 钻爆法隧道开挖方法 .......... 15
3.2.1 开挖方法 ... 15
3.2.2 影响开挖方法的因素 ....... 17
3.3 隧道爆破技术 .......... 18
3.3.1凿岩爆破基本参数18
3.3.2 布孔技术 ... 25
3.3.3光面（预裂）爆破技术 .... 54
3.3.4 隧道爆破设计 ....... 70
3.3.5 隧道爆破器材及起爆方法 ........... 75
3.4凿岩机械与工具 ....... 82
3.4.1 凿岩机械 ... 82
3.4.2 凿岩工具 ... 86
3.5 隧道钻爆法施工通风与防尘 .......... 86
3.5.1 隧道施工通风 ....... 86
3.5.2 隧道施工防尘 ....... 94
3.6装岩与运输 ........... 94
3.6.1 装渣 ....... 95
3.6.2 运输 ....... 97
3.6.3 卸渣 ..... 102
3.7 钻爆法开挖机械方案配套102
3.7.1方案配套的原则 .. 102
3.7.2 常用的机械配套方案 ..... 103
第四章竖井、斜井钻爆法开挖施工技术 .. 105
4.1 竖井施工技术 ........ 105
4.1.1 概述 ......... 105
4.1.2 井口施工 . 105
4.1.3 竖井井身施工方法 ......... 105
4.1.4 竖井凿岩爆破 ..... 109
4.1.5 竖井装岩与提升 . 111
4.2 斜井施工 .... 114
4.2.1 斜井开挖特点 ..... 114
4.2.2 斜井施工方法 ..... 114
4.2.3 斜井装岩 . 114
4.2.4 斜井提升 . 116
4.3 斜井、竖井施工治水 ........ 116
第五章隧道支护施工技术 .. 118
5.1 概述 ......... 118
5.2 锚杆支护施工 ........ 118
5.2.1 锚杆支护参数确定方法 . 118
5.2.2 不同类型锚杆施工要点 . 120
5.3 喷射混凝土支护施工 ........ 128
5.3.1 喷射混凝土基本特点及作用 ..... 128
5.3.2 喷射混凝土的设计要点 . 129
5.3.3 喷射混凝土工艺流程类型 ......... 130
5.3.4 喷射混凝土原材料及配合比 ..... 132
5.3.5 喷射混凝土机械设备 ..... 133
5.3.6 喷射混凝土的施工要点 . 135
5.4 数值模拟方法在优化锚喷支护参数中的应用* ... 141
5.4.1 引言 ......... 141
5.4.2 锚喷（网）支护型式与参数的初选 ..... 142
5.4.3 锚喷网支护参数数值模拟优化 . 143
5.4.4 结论与建议 ......... 162
5.5 钢拱架支护施工 .... 163
5.5.1 钢拱架支护的性能特点 . 163
5.5.2 钢拱架支护设计要点 ..... 163
5.5.3 钢拱架构造和制作 ......... 165
5.5.4 钢拱架安设与施工 ......... 165
5.6 混凝土衬砌施工 .... 165
5.6.1 混凝土衬砌施工工艺 ..... 166
5.6.2 模板工程 . 166
5.6.3 钢筋工程 . 169
5.6.4 混凝土工程 ......... 170
5.6.5 竖井衬砌施工 ..... 176
5.6.6 混凝土衬砌施工后的若干问题及其处理 ......... 178
5.7隧道超前支护施工 . 180
5.7.1 超前锚杆 . 181
5.7.2 管棚超前支护 ..... 184
5.7.3 注浆法加固技术 . 187
第六章隧道盾构法施工技术190
6.1 概述190
6.2 盾构机基本构造 .... 191
6.3 盾构机类型192
6.4 盾构机机型选择 .... 196
6.5 盾构施工 .... 197
6.5.1 盾构的安装与拆卸 ......... 197
6.5.2 盾构推进 . 197
6.5.3 盾构掘进施工管理 ......... 199
6.6 盾构法施工时的地表变形及其控制 ........ 199
第七章掘进机（TBM）施工技术 ......... 201
7.1 掘进机（TBM）法概述 ... 201
7.1.1 掘进机法及其在国内外的应用 . 201
7.1.2 隧道掘进机分类与特点 . 202
7.2 隧道掘进机的基本构成和性能 .... 203
7.2.1 TBM工法的基本构成 .... 203
7.2.2 TBM的掘进速度207
7.3 采用隧道掘进机法的基本条件 .... 208
7.3.1 工程地质条件 ..... 209
7.3.2 机械条件 . 211
7.3.3 开挖长度 . 211
7.3.4 工程所在地的设施条件 . 211
7.4 隧道掘进机法的附属设施211
7.4.1 TBM附属设备设置原则212
7.4.2 附属设备种类 ..... 212
7.4.3 集尘及通风设备 . 213
7.4.4 洞内超前钻孔设备.214
7.5 隧道掘进机法的支护技术214
7.6 掘进机开挖隧洞经济分析和施工组织 .... 215
7.6.1 经济分析 . 215
7.6.2 掘进机施工组织 . 216
第八章 隧道顶管法施工技术 . 218
8.1 概述218
8.2 顶管法施工基本原理 ........ 219
8.2.1 施工内容 . 219
8.2.2 施工程序 . 221。