地基基礎與地下空間工程技術-免費閱讀

　　

【正文】 ? 4）施工成本降低 50%以上。 ? 相比常規的沉井施工方法，智能化氣壓沉箱施工方法由于氣壓反力的作用，箱體容易糾偏和控制下沉速度，可以防止突沉、超沉，且周邊地層沉降小，對環境影響小； ? 5主要技術指標： ? 1）無排氣環保螺旋機出土速度： 16m3/h； ? 2）遠程遙控自動挖掘機，鏟斗容量 ~，并配有專門的遠程監視系統； ? 3）減摩泥漿：鈉基膨潤土、純堿、 CMC，密度~，黏度 30~40S； ? 4）配有專門的人員生命保障系統（包括醫療艙、減壓艙等），工作室在有人狀態下氧氣含量保持 19%~23%，氣壓小于 ，人員在高壓常壓環境之間轉換有專門操作規程并有各種故障的應急預案，防止減壓病的發生。 ? 2 基本原理 ? 大深度智能化氣壓沉箱施工技術是指在沉箱下部設置一個氣密性高的鋼筋混凝土結構工作室，并向工作室內注入壓力與刃口處地下水壓力相等的壓縮空氣，使在無水的環境下進行無人化遠程遙控挖土排土，箱體在本身自重以及上部荷載的作用下下沉到指定深度后，在沉箱結構面底部澆筑混凝土底板，形成地下沉箱結構的新型施工技術。 ? 10）輔助施工技術 采用化學加固法、高壓噴射攪拌法、凍結法、降低地下水位法、壓氣施工法、或這幾種方法并用以維持圍巖的穩定。為保持開挖面的穩定，要根據圍巖條件調整泥漿質量，能滿足在開挖面上形成充分泥膜的同時，要慎重地進行開挖面泥漿壓力和開挖土量的控制。 ? 3 主要施工技術 ? 1）豎井：須按盾構推進時渣土的運出，襯砌材料的運入等來設置。 ? 2 基本原理與定義 ? 所謂盾構施工技術，是指使用盾構機，一邊控制開挖面及圍巖不發生坍塌失穩，一邊進行隧道掘進、出渣，并在盾構機內拼裝管片形成襯砌、實施壁后注漿，從而在不擾動圍巖的基礎上修筑地下工程的方法。已在上海軌道交通 6號線浦電路車站、 8號線中山北路車站、 4號線南浦大橋車站等等矩形地下人行通道工程中成功應用，具有較好的應用前景。 ? 因地面附加荷載、淺覆土施工地面車行道的動載因素、地質條件的變化、軸線糾偏和后頂千斤頂的油壓波動等影響，會造成大截面矩形掘進機在施工中產生側轉。在頂進時，一旦出現較大的偏差并形成導向，將增大糾偏難度。 ? 矩形隧道掘進機在頂進過程中，通過調節后頂主油缸的推進速度或調節螺旋輸送機的轉速，以控制攪拌艙的壓力，使之與掘進機所處地層的土壓力保持平衡，保證掘進機的順利頂進，并實現上覆土體的低擾動；在刀盤不斷轉動下，開挖面切削下來的泥土進入攪拌艙，被攪拌成軟塑狀態的擾動土；對不能軟化的天然土，則通過加入水、粘土或其他物質使其塑化，攪拌成具有一定塑性和流動性的混合土，由螺旋輸送機排出攪拌艙，再由專用輸送設備排出；隧道掘進機掘進至規定行程，縮回主推油缸，將分節預制好的混凝土管節吊入并拼裝，然后繼續頂進，直至形成整個地下通道結構。其中最為關鍵的管道回拖力最大值計算公式可簡化如下： ? 式中： Fu—— 泥漿對回拖管道的浮力， kN； ? G—— 穿越管道總重量， kN； D—— 管道外徑， m； ? μ 1—— 摩擦系數，一般為 ； μ 2—— 泥漿對管材外表面粘滯力，一般為 ， kPa； L—— 穿越孔總長度。 ? 非開挖埋管技術包括頂管技術及水平定向鉆進穿越埋管技術。 ? 3）坡面出現塌滑的區域，坡面按 置，在拱形骨架梁主梁布置位置，按 間布置中空注漿土錨管。選擇適宜的計算方法確定所需的錨固力并給出整體安全系數。 ? 對于堆積體邊坡普遍采用引排水、及時噴砼封閉坡面、實施自進式中空注漿錨桿和鎖口錨桿、掛網加強噴護、加強施工期安全監測等措施 ? 2主要技術內容及特點 ? （ 1）對于自然高邊坡：通過在坡體內施工預應力錨索、系統錨桿（土釘）或注漿加固對邊坡進行處治。 ? 置換厚度小于 4m或大于 25m，石料缺乏、價格貴，水深淺、淤泥層厚的工程，應進行多種地基處理方案比選，對爆破擠淤法作技術經濟論證。新的拋填體將“石舌”上部浮淤擠走并壓在“石舌”上。 1987年該項技術通過了交通部與中科院的聯合技術鑒定； 1990年獲得了國家科學技術進步二等獎， 1992年 9月通過了交通部的推廣應用項目驗收； 1993年獲國家專利金獎。一般意義上的逆作法是指主體結構的逆作，即，將地下結構的外墻作為挖土圍護的擋墻（地下連續墻）、將結構的梁板作為擋墻的水平支撐、將結構的框架柱作為擋墻支撐立柱的自上而下作業的支護施工方法。當鋼管或型鋼支撐與混凝土構件斜交時混凝土構件宜澆成與支撐軸線垂直的支座面，如圖 4。由于組合空間桁架外圍尺寸、剛度大，穩定性好，常用于跨度長、受力大的支撐部位。其制作工藝是：通過特制的多軸深層攪拌機自上而下將施工場地原位土體切碎，同時從攪拌頭處將水泥漿等固化劑注入土體并與土體攪拌均勻，通過連續的重疊搭接施工，形成水泥土地下連續墻；在水泥土硬凝之前，將型鋼插入墻中，形成型鋼與水泥土的復合墻體。 ? 1)施工程序 : 復合土釘墻的施工應按以下順序進行： 放線定位 → 施作截水帷幕和微型樁 → 分層開挖 → 噴射第一層砼 → 土釘及預應力錨桿鉆孔安裝 → 掛網噴射第二層砼→ （無預應力錨桿部位）養護 48h后繼續分層下挖 → （布置預應力錨桿部位）漿體強度達到設計要求并張拉鎖定后繼續分層開挖 ? 2)土方開挖與噴錨支護的配合 土方開挖與土釘噴射砼等工藝的密切配合是確保復合土釘墻支護順利施工的重要環節，最好由一個施工單位總包，統一安排。 ? 土釘墻設計時必須要進行整體穩定性分析。1979年巴黎地基加固國際會議之后，由于各國信息交流，改變了以前各自獨立研究狀態，使得土釘墻技術得到迅速發展和應用， 1990 年在美國召開的擋土結構國際學術會議上，土釘墻作為一個獨立的專題與其它支擋形式并列，成為了一個獨立的地基加固學科分支。 ? 有些土工合成材料在工程中所起到的功能可能不是單一的，如加筋墊層中的土工織物既起加筋作用，又起隔離作用。 ? 在越南協福電廠成功應用。在正式抽氣期間，真空泵的開啟數量不得少于總數的 80％。 ? 真空預壓法設計的主要內容有勘察、設計參數選取、排水系統設計、排氣系統設計、驗證滿足設計荷載所需要的強度、固結時間、工后沉降等。在砂墊層上鋪設塑料密封膜并使其四周埋設于不透氣層頂面以下至少 50cm，使之與大氣壓隔離。該項目獲得圓滿成功，并于 1985年 12月通過國家鑒定。復合土層的分層與天然地基相同，各復合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的 倍， 值可按下式確定 復合地基的變形計算經驗系數應根據地區沉降觀測資料統計確定，無經驗資料時可采用表中數值。通過對場地土的了解，對荷載情況、地基處理要求等綜合分析，考慮采用何種布樁形式。 ? 水泥粉煤灰碎石樁復合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌合形成的高粘結強度樁（以下簡稱CFG樁），通過在建筑物基礎和樁頂之間設置一定厚度的褥墊層保證樁、土共同承擔荷載，使樁、樁間土和褥墊層一起構成復合地基。 ? 3 混凝土塌落度宜為 180～ 220mm。長螺旋鉆機、砼輸送泵）采用目前市場上常規型號的機械設備，其動力性能和砼輸送泵功率的選擇根據樁徑及樁長確定。 ? 式中 qski 、 qpk —— 極限側阻力和極限端阻力標準值，按 JGJ9494或有關地方標準取值； ? U、 Ap —— 樁身周長和樁底面積 ? βsi βp —— 側阻力、端阻力增強系數，可參考以下取值范圍 βsi： ～ ； ～ ，細顆粒土取低值，粗顆粒土取高值。灌注樁后注漿是一種提高樁基承載力的輔助措施，而不是成樁方法。國外的樁底后注漿裝置大體可分為以下幾種：預埋于樁底的裝有碎石的預載箱、注漿腔、U形管閥；樁側后注漿裝置為設置于鋼筋籠上的帶套袖閥的鋼管。 90年代初，在徐州和鄭州地區有關于后注漿技術應用于泥漿護壁灌注樁工程的報道，前者是將 2根注漿管埋設在樁底虛土的碎石中，先由一管注入清水，由另一管排除泥漿，隨后注入水泥漿，其承載力增幅較小 ； ? 后者由西南交通大學巖土所與鄭州鐵路局鄭州設計院進行的某橋梁樁基注漿試驗，是在樁底設置橡膠囊，由帶鋼球的單向閥鋼管與注漿腔相聯，成樁后向囊中注漿，其加固機理主要靠注漿囊的膨脹壓密和擴底作用，同時應用套管法于成樁后 12小時內沖破混凝土保護層實施樁側注漿的試驗。可利用預埋于樁身的后注漿鋼導管進行樁身完整性超聲檢測，注漿用導管可取代等承載力樁身縱向鋼筋 。 ? 1. 螺旋鉆機就位； ? 2. 啟動馬達鉆孔至預定標； ? 3. 砼泵將攪拌好的砼通過鉆桿內管壓至鉆頭底端，邊壓砼邊拔管直至成素砼樁； ? 4. 將制作好的鋼筋籠與鋼筋籠導入管連接并吊起，移至已成素砼樁的樁孔內； ? 5. 起吊振動錘至籠頂，通過振動錘下的夾具夾住鋼筋籠導入管； ? 6. 啟動振動錘通過導入管將鋼筋籠送入樁身砼內至設計標高； ? 7. 邊振動邊拔管將鋼筋籠導入管拔出，并使樁身砼振搗密實。鋼筋籠導入管的振動，使樁身砼密實，樁身砼質量更有保證。 ? 設計施工可依據現行 《 建筑樁基技術規范 》 JGJ94進行。總之，在設計時必須認真分析結構傳遞荷載的特點以及建筑物對變形的適應能力，做到合理布樁，地基處理方可達到預期目的，保證建筑物安全。 ? CFG樁復合地基設計主要確定 5個參數，分別為 ? 樁長、樁 ? 徑、樁間距、樁體強度、褥墊層厚度及材料。由于抽真空設備選用正確，使試驗區的真空度形成并能維持在 80kPa左右，達到了預期的目的。 ? 因抽真空設備理論上最大只能降低一個大氣壓（絕對壓力零點），所以真空預壓工程上的等效預壓荷載理論極限值為 100kPa，現在的工藝水平一般能達到 80kPa～ 95kPa。 ? c．施工機具和設備簡單，便于操作，施工方便，作業效率高，適于大規模地基加固，易于推廣應用。密封膜埋入壓膜溝后，基本確認密封膜無孔洞時，且真空度達到 50kPa后，可在密封膜上覆水。真空預壓法適用于加固上述飽和軟黏土地基，特別適于新吹填土、超軟土地基，尤其是進行大面積的地基處理工程。塑料排水板的應用開始于 1981年，混凝土模袋護坡始用于江蘇省的南官河口岸，到 80年代末，以推廣到全國七、八個省市。 ? 國外土釘墻技術起源有二： 20世紀 50年代形成的新奧法（ NATM）和 60年代初期最早在法國發展起來的加筋土技術。 ? 2. 噴射砼及土釘：起到對土體的加固、封閉和局部穩定作用。帷幕深度應插入下臥不透水層 ~。 ? 1 原理與制作工藝 : ? 水泥土攪拌樁作為圍護結構無法承受較大彎矩與剪力，插入其中的型鋼或工字鋼可大大改善墻體受力。