地基基礎(chǔ)與地下空間工程技術(shù)(留存版)

　　

【正文】 施工技術(shù) ? 智能化氣壓沉箱施工技術(shù) ? 雙聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù) ? 早在 60年代初，國外就開發(fā)出解決灌注樁樁底沉渣和樁身泥皮的后注漿技術(shù)。 ? 1 樁底后注漿導(dǎo)管及注漿閥數(shù)量宜根據(jù)樁徑大小設(shè)置，對于 d≤l000mm 的樁，宜沿鋼筋籠圓周對稱設(shè)置 2根；對于 d≤600mm 的樁，可設(shè)置 1根；對于 1000mmd≤2022mm 的樁，宜對稱設(shè)置 3～ 4根； ? 2管閥應(yīng)能承受 1MPa以上靜水壓力；管閥外部保護(hù)層應(yīng)能抵抗砂、石等硬質(zhì)物的刮撞而不至使管閥受損 ； ? 3 漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性確定，對于飽和土宜為 ~，對于非飽和土宜為 ～ (松散碎石土、砂礫宜為 ～ )；低水灰比漿液宜摻入減水劑；地下水處于流動狀態(tài)時(shí)，應(yīng)摻入速凝劑； ? 4 樁底注漿終止工作壓力應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)、注漿點(diǎn)深度確定，對于風(fēng)化巖、非飽和粘性土、粉土，宜為 5～ 10Mpa；對于飽和土層宜為 ～ 6Mpa，軟土取低值，密實(shí)粘性土取高值；樁側(cè)注漿終止壓力宜為樁底注漿終止壓力的 1／ 2； ? 5 注漿流量不宜超過 75L／ min： ? 6. 單樁注漿量的設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮樁的直徑、長度、樁底樁側(cè)土層性質(zhì)、單樁承載力增幅、是否復(fù)式注漿等因素確定 。 ? 1 混凝土中可摻加粉煤灰或外加劑，每方混凝土的粉煤灰摻量宜為 70～ 90kg。 ? 3 場地土質(zhì)的變化對復(fù)合地基施工工藝的選擇和設(shè)計(jì)參數(shù)的確定有著密切的關(guān)系，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需認(rèn)真閱讀勘察報(bào)告，仔細(xì)分析場地土質(zhì)特點(diǎn)。后經(jīng)過加固效果檢驗(yàn)，袋裝砂井真空預(yù)壓法顯示出了強(qiáng)大的生命力，受到了人們高度重視。 ? d．不需要大量堆載材料、無噪音、無振動、不污染環(huán)境。 ? 1989年，法國梅納公司（ Menard）技術(shù)人員來我國，參觀了天津港真空預(yù)壓施工現(xiàn)場，并與有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了座談。 70年代，德國、法國、美國、西班牙、巴西、匈牙利、日本等國家?guī)缀踉谕粫r(shí)期各自獨(dú)立開始了現(xiàn)代土釘墻技術(shù)的研究與應(yīng)用。 3. 土釘：長度宜為開挖深度的 ~2倍，間距宜為 1~2m，與水平面夾角宜為 8~15176。 ? 3) 折算成每根型鋼的彎矩、剪力與位移 Mp、Qp、 yp，每根型鋼承受水土壓力沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)延長方向長度為 (w+z)，則每根型鋼內(nèi)力與位移為： ? 4)強(qiáng)度驗(yàn)算 ? 型鋼抗拉驗(yàn)算：考慮彎矩全部由型鋼承擔(dān)，則型鋼應(yīng)力需滿足： ? 水泥土與型鋼聯(lián)接部位的錯(cuò)動剪力，如圖 ? 組合內(nèi)支撐技術(shù)是建筑基坑支護(hù)的一項(xiàng)新技術(shù)，它是在混凝土內(nèi)支撐技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系，主要利用組合式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面靈活可變、加工方便等優(yōu)點(diǎn)。但是在地下室澆筑鋼筋混凝土底板之前，隨著開挖深度的變化，各層梁板及柱墻受力不斷變化，地面以上結(jié)構(gòu)部分允許施工的層數(shù)須經(jīng)計(jì)算后嚴(yán)格限制。塌落石方滑向爆坑后，形成“爆炸石舌”。 ? 對于巖質(zhì)高邊坡的淺層加固支護(hù)處理，通常采用系統(tǒng)錨桿（樁）加固、坡面噴砼封閉等常規(guī)手段。 ? 在實(shí)際工程中，要結(jié)合邊坡坡度、高度、水文地質(zhì)條件、邊坡危害程度合理選擇防護(hù)措施， （ 2）對于堆積體高邊坡： ? 1）土錨管注漿：土錨管灌注 M20的水泥凈漿，水灰比∶ 1，注漿壓力 。成孔后，在擴(kuò)孔器后面拖帶著需敷設(shè)的管線緩慢回拉完成管線敷設(shè) . ? 水平定向鉆施工示意 2 技術(shù)指標(biāo)與技術(shù)措施 ? 1)頂管法推力計(jì)算 ? 總推力為初始推力與各種阻力之和： F—— 總推力 (kN)； F0—— 初始推力 (kN)； Bc管外徑 (m)； q管周邊均布載荷 (kPa)； W—— 單位長度管的重力 (kN／ m)； μ ’ —— 管與土之間的摩擦系數(shù)； c—— 管與土之間的粘聚力(kPa)； L—— 推進(jìn)長度 (m)。在頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)不斷調(diào)整頂進(jìn)速度，找出頂進(jìn)速度、正面土壓力與出土量三者的最佳匹配值，增加潤滑泥漿壓注量，可減小頂進(jìn)阻力，同時(shí)適當(dāng)提高頂進(jìn)速度。 5）地下通道最大寬度 ；地下通道最大高度 。在選擇盾構(gòu)型式時(shí)，最為重要的是要以保持開挖面穩(wěn)定為基點(diǎn)進(jìn)行選擇。 ? 9）防水：防水須根據(jù)隧道的使用目的，用適合作業(yè)環(huán)境的方法施工。 ? 4）下沉開挖與沉箱體的澆筑 ? 沉箱體通常以 4m高的分節(jié)高度澆筑；其順序?yàn)闈仓?→ 開挖 → 澆筑循環(huán)進(jìn)行，直到箱體達(dá)到所定深度為止。 ? 該項(xiàng)成果已在溪洛渡、彭水、南水北調(diào)、武都引水等大中型水利水電工程建設(shè)中推廣應(yīng)用，取得了良好的效果。 ? ? 3 主要技術(shù)內(nèi)容及特點(diǎn) ? 大深度智能化氣壓沉箱施工技術(shù)主要包括：沉箱結(jié)構(gòu)制作技術(shù)、遠(yuǎn)程遙控智能化挖掘及出土技術(shù)、高氣壓環(huán)境下生命保障技術(shù)、 3D地貌與信號監(jiān)測技術(shù)、沉箱的助沉與糾偏技術(shù)、氣壓沉箱封底施工技術(shù)等。 ? 6）敞開式盾構(gòu)作業(yè) ? 手掘式、半機(jī)械式和機(jī)械式盾構(gòu)施工法的開挖，應(yīng)考慮圍巖條件、隧道斷面大小等，以盡量不發(fā)生圍巖松動為原則來選定適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方式，一邊確保開挖面的穩(wěn)定一邊進(jìn)行推進(jìn)。 ? 復(fù)雜盾構(gòu)法施工技術(shù)為復(fù)雜地層、復(fù)雜地面環(huán)境條件下的盾構(gòu)法施工技術(shù)，或大斷面（洞徑大于10米）、異形斷面形式（非單圓形）的盾構(gòu)法施工技術(shù)。 4 適用范圍： 1）矩形土壓平衡式頂管掘進(jìn)機(jī)適應(yīng)各類粘性土、砂性土 粉質(zhì)土及流砂地層，土的 N值在 10以下。減小正面土壓力可適當(dāng)減小刀盤扭矩，但同時(shí)會導(dǎo)致地面沉降加大。 1)頂管施工技術(shù)原理 頂管施工就是借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推到接收坑內(nèi)吊起。主要技術(shù)指標(biāo)為： 1）錨索錨固力： 500～ 3000kN。 ? 邊坡是指經(jīng)人工改造形成的或受工程影響的邊坡。交通部頒布的 《 爆炸法處理水下地基和基礎(chǔ)規(guī)程 》 （ JTJ/T25898）， 《 水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范 》 （ JTS 2042022）對爆炸排淤填石法的理論與實(shí)踐作了總結(jié)，促進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步的發(fā)展與應(yīng)用。它借助于地下逐層形成鋼筋混凝土梁板的水平強(qiáng)度和剛度，對周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各道支撐作用，來保證內(nèi)部土方相應(yīng)逐步下挖的施工方法。 II型是在水泥土墻內(nèi)外兩側(cè)應(yīng)力較大的區(qū)域插入斷面較小的工字鋼等型鋼，利用水泥土與型鋼的共同工作，共同承受水土壓力并具有止水帷幕的功能。整體穩(wěn)定性驗(yàn)算可采用簡化圓弧滑動面條分法,與普通土釘墻的不同之處在于計(jì)算公式中除了土體、土釘外，還必須考慮預(yù)應(yīng)力錨桿、截水帷幕和微型樁的作用。因此，在工程應(yīng)用中既要按其主要作用進(jìn)行設(shè)計(jì)，又要兼顧其它需要。 ? 第四紀(jì)后期形成的海相、瀉湖相、溺谷相和湖泊相的黏性土沉積物或河流沖積物，有的屬于新近淤積物，大部分是飽和的，稱為軟黏土。 ? a．真空預(yù)壓法加固的土體的密實(shí)度比同等條件下堆載預(yù)壓加固法高。 ? 1957年，天津大學(xué)在室內(nèi)進(jìn)行了真空預(yù)壓試驗(yàn)，試驗(yàn)將配置均勻的黏土分四層填入 φ 20cm的圓筒中，利用真空泵抽真空，保持負(fù)壓在 80kPa情況下連續(xù)抽氣 84h后，對軟土進(jìn)行檢測，含水量由抽氣前的 86％降至 52％，說明有明顯的加固效果。對淤泥質(zhì)土應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。該工法施工的單樁承載力高于普通的泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁，成樁質(zhì)量穩(wěn)定。 ? 灌注樁后注漿提高承載力的機(jī)理：一是通過樁底和樁側(cè)后注漿加固樁底沉渣（虛土）和樁身泥皮，二是對樁底和樁側(cè)一定范圍的土體通過滲入（粗顆粒土）、劈裂（細(xì)粒土）和壓密（非飽和松散土）注漿起到加固作用，從而增大樁側(cè)阻力和樁端阻力，提高單樁承載力，減少沉降。 80年代初，采用 PVC管作為注漿管進(jìn)行后注漿試驗(yàn)。后插入鋼筋籠的工序應(yīng)在壓灌混凝土工序后連續(xù)進(jìn)行。 ? 6 樁頂混凝土超灌高度不宜小于 ～ 。 ? 5 場地周圍環(huán)境 ? 場地周圍環(huán)境情況是設(shè)計(jì)時(shí)確定施工工藝的一個(gè)重要因素。土體內(nèi)的孔隙水壓力隨著排水通道內(nèi)孔隙壓力的降低（形成壓力梯度）而逐漸降低。 ? 4抽氣系統(tǒng) :由砂墊層中鋪設(shè)的濾管、密封膜、射流泵組成 . ? 5 計(jì)算 :固結(jié)度，沉降，穩(wěn)定分析 ? , 對原地面進(jìn)行方格網(wǎng)測量，準(zhǔn)確確定場地標(biāo)高。 ? 織造型土工織物在我國的應(yīng)用大致是從 20世紀(jì) 70年代開始應(yīng)用于護(hù)岸工程，進(jìn)入 80年代，隨著土工材料增多，復(fù)合型軟體排開始用于防止河岸沖刷，織造型布還普遍應(yīng)用于土袋、石枕及軟土地基加固。 ? 復(fù)合土釘墻是將普通土釘墻與一種或幾種構(gòu)件有機(jī)組合成的復(fù)合支護(hù)體系，構(gòu)成要素主要有土釘 (鋼筋土釘或鋼管土釘 )，預(yù)應(yīng)力錨桿(索 )，截水帷幕，微型樁，掛網(wǎng)噴射混凝土面層，原位土體等。 ? 4)鋼管土釘施工：鋼管土釘不需先成孔，它是通過專用設(shè)備直接打入土層，并通過管壁與土層的摩阻力產(chǎn)生錨拉力達(dá)到穩(wěn)定的目的。 ? 措施 : 鋼支撐的連接主要采用焊接或高強(qiáng)螺栓連接。因此，其節(jié)點(diǎn)連接問題，即墻與梁板的聯(lián)接，柱與梁板的聯(lián)接，它關(guān)系到結(jié)構(gòu)體系能否協(xié)調(diào)工作，建筑功能能否實(shí)現(xiàn)。 有“微差爆破”技術(shù)和“氣幕 ” 技術(shù) ? 1)常用微差爆破技術(shù)是通過使用毫秒電雷管，使不同的藥孔以相同的毫秒級時(shí)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。根據(jù)滑動面的埋深確定邊坡不穩(wěn)定塊體大小及所需錨固力，一般多用預(yù)應(yīng)力錨（索）桿有針對性的進(jìn)行加固防護(hù)。 ? 6）淺表排水花管直徑為 100mm~50mm。對僅在出土點(diǎn)或入土點(diǎn)側(cè)含有卵礫石等不適合水平定向鉆施工的地層條件時(shí)，在采取得當(dāng)措施后也可進(jìn)行定向鉆進(jìn)穿越施工。糾偏量不宜過大，以免土體出現(xiàn)較大的擾動及管節(jié)間出現(xiàn)張角 ? 5) 管節(jié)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(zhì)量和施工進(jìn)度，在頂管頂進(jìn)的同時(shí)，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。隨后注冊了專利，并逐步完善了盾構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)。 ? 2）出發(fā)與到達(dá)：出發(fā)時(shí)把盾構(gòu)正確地安裝在規(guī)定的位置后，要貫入圍巖，沿著規(guī)定的路線嚴(yán)格周密地進(jìn)行推進(jìn)，嚴(yán)禁給豎井結(jié)構(gòu)、路面、地下管線等帶來不良的影響。 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(jīng)濟(jì)合理； 4）機(jī)械造價(jià)昂貴，操作工藝復(fù)雜。 ? “雙聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù)”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(jìn)行輪廓控制爆破的新技術(shù)，專用裝置由雙聚能槽管、連接套管、孔口及孔內(nèi)對中環(huán)組成。 ? 1) 根據(jù)輪廓控制爆破巖石的力學(xué)特性和巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造預(yù)裂或者光面爆破孔距可以增大 2～ 3倍。 及盾構(gòu)外徑；盾構(gòu)長度；刀盤扭矩；總推力。 ? 3）推進(jìn)：應(yīng)根據(jù)圍巖條件，正確地使用盾構(gòu)千斤頂，在確保圍巖穩(wěn)定的同時(shí)，沿規(guī)定的線路正確地進(jìn)行盾構(gòu)推進(jìn)。 1917年