地基基礎與地下空間工程技術(文件)

　

【正文】 ? 逆 作法是建筑地下主體結構的一種施工技術，它通過合理利用建（構）筑物地下結構逐層施工產生的自身抗力，達到后續開挖支護圍護結構的目的。因此，其節點連接問題，即墻與梁板的聯接，柱與梁板的聯接，它關系到結構體系能否協調工作，建筑功能能否實現。 ? 1984年由連云港建港指揮部、中國科學院力學研究所和交通部第三航務工程勘測設計院等單位合首次提出該方法并組織試驗，并將其成功應用于連云港西大堤工程建設上。 ? 1 基本原理與擠淤過程 : 爆破排淤填石法從機理上說，主要是置換功能，爆炸能量將淤泥排開同時使淤泥質土產生結構性破壞，強度弱化，爆炸引起拋石體的震動，產生的附加動荷載有助于擠淤，使堤身下沉。繼而，在爆后堤頭拋填，形成新的拋填堤頭。 有“微差爆破”技術和“氣幕 ” 技術 ? 1)常用微差爆破技術是通過使用毫秒電雷管，使不同的藥孔以相同的毫秒級時差依次起爆，以減少一次起爆的炸藥量，從而有效降低爆破震動速度。 ? 3 適用性 ? 爆破擠淤可用于拋石置換水下淤泥質地基的工程，置換厚度宜取 425m。分巖質邊坡、土質邊坡和巖土混合邊坡。對于高邊坡的安全穩定深層加固支護處理，預應力錨索（桿）、抗滑樁等是一種有效的加固支護措施，已在國內外各類工程高邊坡治理中普遍使用。根據滑動面的埋深確定邊坡不穩定塊體大小及所需錨固力，一般多用預應力錨（索）桿有針對性的進行加固防護。 3 技術指標與技術措施 ? （ 1）對于自然邊坡：根據邊坡高度、巖體性狀、構造及地下水的分布，判斷潛在滑移面的位置。 2）錨桿錨固力： 100～ 500kN。 ? 2）在拱形骨架梁主梁、中空注漿土錨管相間布置，間距 ，坡面按 。 ? 6）淺表排水花管直徑為 100mm~50mm。 應用 : 三峽永久船閘高邊坡、宜昌下澇溪特大橋橋墩下巖石陡壁錨固、大連港礦石碼頭高邊坡、京福國道、京珠高速、溪洛渡水電站等。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩坑之間，這是一種非開挖的敷設地下管道的施工方法，如圖 ? 頂管法施工示意 ? 1— 混凝土管； 2— 運輸車； 3— 扶梯； 4— 主頂油泵； 5—行車； 6— 安全扶欄； 7— 潤滑注漿系統； 8— 操縱房； 9配電系統； 10— 操縱系統； 11— 后座； 12— 測量系統；13— 主頂油缸； 14導軌； 15— 弧形頂鐵； 16— 環形頂鐵； 17混凝土管； 18— 運土車； 19機頭 2) 水平定向鉆技術原理 ? 水平定向鉆機的鉆進系統具有導向作用，在楔形鉆頭到達目的地后，鉆頭將被換成一個錐形擴孔器，接著在回拉鉆桿時將鉆孔直徑擴大到所需尺寸，再將管道牽引入已擴好的孔洞，在該過程中所有的作用力都在通過鉆桿傳到鉆頭。 ? 2)水平定向鉆考慮因素 ? 水平定向鉆設計須考慮的因素較多，地層狀況、鉆機性能、出入土角、引導孔曲率半徑、泥漿比重、管子重力和浮力、最大回拖力、管孔摩阻力、曲線絞盤力、管材拉應力以及拉出口的富余長度等。對僅在出土點或入土點側含有卵礫石等不適合水平定向鉆施工的地層條件時，在采取得當措施后也可進行定向鉆進穿越施工。 ? 1 基本原理與定義 ? 大斷面矩形地下通道掘進施工技術是利用矩形隧道掘進機在前方掘進，而后將分節預制好的混凝土結構在土層中頂進、拼裝形成地下通道結構的非開挖法施工技術。 ? 2)出土量控制 ? 單個管節的理論出土量為 =40m179。 ? 4)頂進軸線的控制 ? 軸線控制是矩形頂管頂進的一大難題。糾偏量不宜過大，以免土體出現較大的擾動及管節間出現張角 ? 5) 管節減摩 ? 為減小土體與管壁間的摩阻力，控制好地面沉降，提高工程質量和施工進度，在頂管頂進的同時，向管道外壁壓注一定量的潤滑泥漿，變固固摩擦為固液摩擦。為克服掘進機出洞階段的磕頭現象，應采用高出洞技術。 2）有較好的防水性能，最大覆土層深度為 15m。 ? 大斷面矩形地下通道掘進施工技術施工機械化程度高，掘進速度快，矩形斷面利用率高，非開挖施工地下通道結構對地面既有運營設施影響小，能適應多種截面尺寸的地下通道施工需求。隨后注冊了專利，并逐步完善了盾構的機械系統。 2022年，中國首條雙圓盾構隧道在上海地鐵 8號線獲得成功。 盾構機構造示意圖 ? (a) 閉胸式盾構 (b)敞開式盾構 盾構機主要是用來開挖土砂圍巖的隧道機械，由切口環、支承環及盾尾三部分組成。為了選擇合適的盾構型式，除對土質條件、地下水進行調查以外，還要對用地環境、豎井周圍環境、安全性、經濟性等作充分地考慮。 ? 2）出發與到達：出發時把盾構正確地安裝在規定的位置后，要貫入圍巖，沿著規定的路線嚴格周密地進行推進，嚴禁給豎井結構、路面、地下管線等帶來不良的影響。 ? 5）泥水加壓式盾構作業 ? 泥水加壓式盾構施工法的開挖，要考慮圍巖條件、隧道斷面大小等來進行，以便保持開挖面的穩定。渣土的處理，要根據開挖方法、適合渣土性的處理方法和具有滿足設計能力的處理系統。一般采用管片間設置止水條，管片后灌漿等方法。 2）自動化、智能化和信息化程度較高； 3）施工速度快，安全可靠，經濟合理； 4）機械造價昂貴，操作工藝復雜。 1894年2月竣工的天津灤河大橋是我國最早采用氣壓沉箱法施工的鐵路橋，該橋是我國鐵路工程先驅－詹天佑親自主持的。 ? 4 大深度智能化氣壓沉箱施工工藝 ? 1）場地平整 ? 沉箱支承地基的平整，并保持場地有適當的地基承載力。 ? 5）基底混凝土的澆筑與豎井的撤去 ? 當氣壓沉箱穩定后，拆除作業室內的設備，在其中澆筑封底砼，充填中空并撤去豎井。 ? “雙聚能預裂與光面爆破綜合技術”用一種特制的專用裝置裝入粉狀或乳化炸藥制作橢圓雙極線性聚能藥柱進行輪廓控制爆破的新技術，專用裝置由雙聚能槽管、連接套管、孔口及孔內對中環組成。 ? 3）半孔殘留率遠高于國家規范要求并且爆后殘留半孔沒有爆破再生裂隙。與現行的預裂與光面爆破技術相比，可減少鉆孔量和裝藥量 50％以上，有效地降低了爆破危害，提高了爆破質量，經濟與社會效益顯著。 ? 5）節省能源消耗 50～ 60%、造孔矽塵大量減少有利于環境保護。 ? 1) 根據輪廓控制爆破巖石的力學特性和巖石的結構構造預裂或者光面爆破孔距可以增大 2～ 3倍。 ? 1 基本原理 ? “雙聚能預裂與光面爆破綜合技術”是采用國家發明專利（專利號： ZL 2022 1 ） —— “ 雙聚能預裂與光面爆破綜合技術施工工法及其專用裝置”進行聚能預裂（光面）爆破的一項世界領先的輪廓控制爆破技術。 ? 3） 運輸出入口的設置 ? 人員進出具有空氣壓力的作業室或從作業室進出的土體，需要分別通過鋼制豎井形式的人員塔和物料塔來調節地上大氣壓與作業室的壓力差。 ? 大深度智能化氣壓沉箱在施工中，利用氣體壓力平衡箱體外水壓力，沉箱底土體在無水狀態下進行無人化遠程遙控開挖，通過遠程監視系統，沉箱在下沉過程中可以直接辨別并較方便地處理地下障礙物，同時避免了坑底隆起和流砂管涌現象。 及盾構外徑；盾構長度；刀盤扭矩；總推力。在盾構出發，到達部位，急曲線部位，覆土小部位以及近接施工部位由于圍巖易出現不穩定現象，也應根據具體情況采取有效的技術措施。 ? 8）壁后注漿：壁后注漿施工應以最適合于圍巖的注漿材料和注漿方法，在盾構推進的同時進行，并要做到完全填充盾尾空隙以防止圍巖松弛和下沉。渣土的處理，須適合圍巖粒度組成，并滿足設計能力的泥漿處理設備進行處理后外運。 ? 3）推進：應根據圍巖條件，正確地使用盾構千斤頂，在確保圍巖穩定的同時，沿規定的線路正確地進行盾構推進。豎井的結構，須考慮盾構的大小、運人、組裝、出發方法、出發時反力的提供、出發部分的輔助施工法、同隧道的關系及周圍環境等。 3 盾構選型 ? 選擇盾構型式時，除考慮施工區段的圍巖條件、地面情況、斷面尺寸、隧道長度、隧道線路、工期等各種條件外，還應考慮開挖和襯砌等施工問題，必須選擇能夠安全而且經濟地進行施工的盾構型式。“盾”是指保持開挖面穩定性的刀盤和壓力艙、支護圍巖的盾型鋼殼，“構”是指構成隧道襯砌的管片和壁后注漿體。 1917年，日本引進盾構施工技術，是歐美國家以外第一個引進盾構法的國家。 ? 1 國內外發展概述 ? 盾構法問世至今約有 200余年的歷史。 4）受工作井和轉場運輸條件限制，頂管掘進機應拆裝方便，分段最大長度 ≤ ，經拆裝后仍能保持整機原有的工作性能和使用要求。 ? 頂進速度不宜過快，一般控制在 5mm/min左右；盡量做到均衡施工，避免在頂進過程中產生延誤；嚴格控制頂管的出土量，防止超、欠挖；嚴格控制頂管頂進的糾偏量，盡量減小對正面土體的擾動；保證持續、均勻壓漿，使出現的建筑空隙能被迅速得到填充，保證管道上部土體的穩定。加強潤滑泥漿的壓注管理，一方面要保證一定的壓注量，另一方面還應保證所注泥漿要有質的要求。頂管在正常頂進施工過程中，必須密切注意對頂進軸線的控制。 ? 3)頂進速度 ? 頂管的頂進速度是控制切口土壓力穩定、正面出土量均勻的主要手段。 ? 2 主要施工技術參數的控制 ? 1)正面土壓力的設定 ? 在實際頂進后，通過頂進參數、地面沉降監測數據，將土壓力的最初設定值調整到 ～ ，此時的出土量、地面沉降情況較為理想。 ? 從矩形隧道掘進機國外應用情況看，目前掌握該項施工裝備和技術的，主要是日本。 3 適用范圍 ? 頂管法適用于直接在松軟土層或富水松軟地層中敷設中、小型管道。鉆頭的位置、傾斜度和楔面角度等重要數據通過一探測儀傳送至地面接收儀。 1 基本原理與定義 非開挖地下管線施工技術是指在地面不開挖溝槽的情況下采用地下頂管或水平定向鉆技術鋪設、修復和更換地下管道和電纜的施工技術。 4 適用范圍 （ 1）高度大于 30m 的巖質高陡邊坡、高度大于 15m 的土質邊坡、水電站側岸高邊坡、船閘、特大橋橋墩下巖石陡壁、隧道進出口仰坡等。 ? 4）對已開挖的坡面全部進行拱形骨架梁混凝土護坡支護。 4）錨（索）桿固定方式：可采用機械固定、灌漿（膠結材料）固定、擴張基底固定方式，根據粘結強度確定錨固力設計值。采用加固防護措施提高邊坡的穩定性。 ? （ 2）對于堆積體高邊坡：堆積體高邊坡的加固主要采取淺表加固、混凝土貼坡擋墻加預應力錨索固腳和淺表排水和深層排水降壓的加固處理等技術。系統預應力錨索為主動受力，單根錨索設計錨固力可高達 3000kN，是高邊坡深層加固防護的主要措