大型深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工新技術(shù)

大型深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)

和施工新技術(shù)

孫漢清1572297111深基坑工程施工新設(shè)備和新工藝2逆作法和利用“時(shí)空效應(yīng)”的開挖技術(shù)3結(jié)語21深基坑工程施工新設(shè)備和新工藝施工中新設(shè)備和新工藝——地下連續(xù)墻、混凝土咬合樁排樁、超深多軸水泥土攪拌樁（SMW工法）、水泥土攪拌連續(xù)墻（TRD工法）、超大型環(huán)形支撐體系、十字鋼支撐雙向復(fù)加預(yù)應(yīng)力技術(shù)、混凝土支撐的繩（鏈）鋸切割法、錨桿的回收技術(shù)等。31）抓斗式成槽機(jī) （適用軟弱土層）2）回轉(zhuǎn)式多頭鉆成槽機(jī) （適用較硬的土層）1.1

地下連續(xù)墻成槽機(jī)械和工藝

常用的成槽機(jī)械——

3）雙輪銑削式成槽機(jī)（適用堅(jiān)硬土層和巖石， 也適用軟土及砂性土）

1深基坑工程施工新設(shè)備和新工藝431上海500kV世博地下變電站（成槽1.2m厚、60m深）

1.1

地下連續(xù)墻成槽機(jī)械和工藝

銑削式成槽機(jī)——

最大成槽深度可達(dá)150m，墻體厚度可達(dá)2.5m。1深基坑工程施工新設(shè)備和新工藝5槽壁穩(wěn)定——粉土、粉砂土等易坍塌土層的技術(shù)措施：①“夾心”地下連續(xù)墻（水泥土攪拌樁保護(hù)槽壁）；②改良泥漿性能。1.1

地下連續(xù)墻成槽機(jī)械和工藝水泥土攪拌樁保護(hù)槽壁1深基坑工程施工新設(shè)備和新工藝61）旋挖鉆孔灌注樁1.2

灌注樁施工新技術(shù)1

深基坑工程施工新設(shè)備和新工藝71）旋挖鉆孔灌注

旋挖成孔：通過桶狀斗式鉆頭回轉(zhuǎn)切削土體。裝土外運(yùn)：直接將土裝入鉆斗，提升卸土。泥漿護(hù)壁：易坍塌土層——采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁 （泥漿排量僅傳統(tǒng)工藝的1/4~1/5）；不易坍塌土層——可采用干式或清水鉆進(jìn)工藝（無需泥漿護(hù)壁）。1.2

灌注樁施工新技術(shù)1

深基坑工程施工新設(shè)備和新工藝82）鉆孔咬合灌注樁

由間隔布置的混凝土素樁和配筋樁相互咬合，形成的“樁墻”。1.2

灌注樁施工新技術(shù)咬合方法——旋挖鉆機(jī)成孔、沖抓鉆成孔、全套管成孔等。1

深基坑工程施工新設(shè)備和新工藝92）鉆孔咬合灌注樁性能——與間隔式灌注樁排樁相比：截水性能良好、不需附加的截水帷幕。與地下連續(xù)墻相比：功能基本相同，但施工簡便、造價(jià)低廉。1.2

灌注樁施工新技術(shù)1

深基坑工程施工新設(shè)備和新工藝102）鉆孔咬合合灌注樁1.2灌注樁施工工新技術(shù)1深基坑工程程施工新設(shè)設(shè)備和新工工藝112）鉆孔咬合合灌注樁素樁和配筋筋樁——素樁的混凝凝土：（超緩凝））初凝時(shí)間不不小于40~70h；3d強(qiáng)度不大于于3MPa；28d強(qiáng)度不小于于C15。配筋灌注樁樁：素樁混凝土土初凝階段段施工，咬咬合素樁。。1.2灌注樁施工工新技術(shù)1深基坑工程程施工新設(shè)設(shè)備和新工工藝122）鉆孔咬合合灌注樁全套管成孔孔——適用：除用于咬合合樁外，還還可用于：：淤泥、流砂砂、地下水水富集等不不良地層；；城市建筑物物密集或有有地下障礙礙的地區(qū)。。1.2灌注樁施工工新技術(shù)1深基坑工程程施工新設(shè)設(shè)備和新工工藝131.3型鋼水泥土土攪拌墻施施工工藝1）多軸柱列列式水泥土土攪拌墻SMW工法（SoilMixingWall）攪拌樁施工工機(jī)械：三軸（四軸軸或五軸））攪拌樁機(jī)機(jī)械；樁徑650~1000mm，最大深度度可達(dá)60m。型鋼拔出機(jī)機(jī)械：液壓式拔樁樁機(jī)。三軸攪拌樁機(jī)液壓式拔樁機(jī)1深基坑工程程施工新設(shè)設(shè)備和新工工藝14高水灰比的必要性？1.3型鋼水泥土土攪拌墻施施工工藝1）多軸柱列列式水泥土土攪拌墻關(guān)于水泥土土水灰比的的討論：我國規(guī)范建建議水泥摻摻量高達(dá)20%左右；水灰比為1.5~2.0，砂礫土中中為1.2~2.0。1深基坑工程程施工新設(shè)設(shè)備和新工工藝15高水灰比的必要性？不必要——對水泥土強(qiáng)強(qiáng)度并無益處；大量原土被被置換，施施工中難以實(shí)現(xiàn)（實(shí)際施工工中往往出出現(xiàn)涌土?xí)r時(shí)便停止注注漿）；置換排出的的土為水泥泥含量較高高的廢土，，造成污染。1.3型鋼水泥土土攪拌墻施施工工藝1）多軸柱列列式水泥土土攪拌墻1深基坑工程程施工新設(shè)設(shè)備和新工工藝161）多軸柱列列式水泥土土攪拌墻高水灰比必要性？基于水泥土強(qiáng)強(qiáng)度0.5MPa可滿足要求的的前提，建議——水泥摻量取15%~18%；水灰比取取0.8~1.0。改用震動插入入型鋼的方法法。日本有關(guān)資料料：水泥摻量15%左右，水灰比比0.8~1.0之間。1.3型鋼水泥土攪攪拌墻施工工工藝1深基坑工程施施工新設(shè)備和和新工藝171.3型鋼水泥土攪攪拌墻施工工工藝1）多軸柱列式式水泥土攪拌拌墻型鋼插入：震動沉入自重下沉1深基坑工程施施工新設(shè)備和和新工藝18型鋼插入時(shí)間？規(guī)范規(guī)定：水泥土攪拌后后30min內(nèi)插入；工程經(jīng)驗(yàn)；水泥土攪拌后后1~2h內(nèi)插入，并無無影響。振動插入對型鋼與水泥泥土的粘結(jié)力力的影響？在攪拌樁施工工后1~2h內(nèi)（水泥初凝凝前），振動插入入型鋼不會影響粘結(jié)結(jié)力。1.3型鋼水泥土攪攪拌墻施工工工藝1）多軸柱列式式水泥土攪拌拌墻1深基坑工程施施工新設(shè)備和和新工藝192）水泥土攪拌拌連續(xù)墻日本稱TRD工法（TrenchCuttingRe-mixingDeepWall）1.3型鋼水泥土攪攪拌墻施工工工藝1深基坑工程施施工新設(shè)備和和新工藝202）水泥土攪拌拌連續(xù)墻特點(diǎn)——與多軸柱列式式水泥土攪拌墻墻相比：成墻連續(xù)；表面平整；深度大。1.3型鋼水泥土攪攪拌墻施工工工藝1深基坑工程施施工新設(shè)備和和新工藝212）水泥土攪拌拌連續(xù)墻攪拌連續(xù)墻施施工機(jī)械——成墻：采用鏈鋸式攪攪拌刀具；成墻深：刀具用銷栓連連接，深度可可達(dá)數(shù)十米；；高度?。赫w高低僅10m左右。1.3型鋼水泥土攪攪拌墻施工工工藝1深基坑工程施施工新設(shè)備和和新工藝222）水泥土攪拌拌連續(xù)墻施工工藝——主機(jī)所帶的鏈鏈鋸式攪拌刀刀具沉入地基基土中并沿刀架移動，作作往復(fù)運(yùn)動，，并在深度方方向灌入水泥泥漿液，與土體攪拌、、混合成墻。。1.3型鋼水泥土攪攪拌墻施工工工藝1深基坑工程施施工新設(shè)備和和新工藝232.1地下結(jié)構(gòu)的逆逆作法建造逆作法——地下工程由上上向下施工的的方法。特別適用：超深地下結(jié)構(gòu)構(gòu)、環(huán)境保護(hù)要求求高。2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)24①②③④以主體結(jié)構(gòu)作作為“支撐””，剛度大，，基坑變形較小??；無需支撐，大大大節(jié)約資源、降降低能耗；可實(shí)現(xiàn)上、下下結(jié)構(gòu)同步施施工，不同程度縮短短工期；地下結(jié)構(gòu)頂板板較早形成，，施工現(xiàn)場布置置方便。優(yōu)點(diǎn)——2.1地下結(jié)構(gòu)的逆逆作法建造2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)25全逆作法逆作的幾種方方法——上下結(jié)構(gòu)是否否同步施工半逆作法2.1地下結(jié)構(gòu)的逆逆作法建造2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)26

逆作的幾種方法——

平面區(qū)域是否全部逆作施工全平面逆作法主樓順做裙樓逆作坑邊逆作法2.1地下結(jié)構(gòu)的逆作法建造2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)27逆作的幾種方方法——頂板以下結(jié)構(gòu)構(gòu)是否采用逆作從頂板以下結(jié)結(jié)構(gòu)是否采用用逆作的角度度——蓋挖法2.1地下結(jié)構(gòu)的逆逆作法建造2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)28逆作的幾種方法——圍護(hù)結(jié)構(gòu)是否兼作主體結(jié)構(gòu)外墻

“兩墻合一”(地下連續(xù)墻)

“兩墻合一”的逆作法

臨時(shí)圍護(hù)墻(灌注樁排樁)

臨時(shí)圍護(hù)墻、水平結(jié)構(gòu)的逆作法2.1地下結(jié)構(gòu)的逆作法建造2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)29逆作法的土方方開挖——抓斗挖土2.1地下結(jié)構(gòu)的逆作法建造2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)取土架（抓斗斗）挖土30逆作法的土方開挖——長臂挖土機(jī)2.1地下結(jié)構(gòu)的逆作法建造2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)31逆作法的土方方開挖——皮帶運(yùn)輸機(jī)取取土2.1地下結(jié)構(gòu)的逆逆作法建造2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)32逆作法的土方開挖——加大取土孔面積、增加取土孔數(shù)量——提高挖土效率2.1地下結(jié)構(gòu)的逆作法建造2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)332.2軟土地區(qū)利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)軟土地區(qū)土的的特點(diǎn)——含水率高、強(qiáng)強(qiáng)度低，在開開挖時(shí)有很大大的流變性。開挖易引起基基坑過大變形形，甚至危及及周邊環(huán)境。。2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)34基坑工程的““時(shí)空效應(yīng)””——基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的變形和周周邊地層的變變形：隨時(shí)間推移而而發(fā)展；因開挖的空間間尺度、坑底底暴露面積而而不同。這在軟土地基基的條件下尤尤為突出。2.2軟土地區(qū)利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)35利用“時(shí)空效效應(yīng)”的開挖挖技術(shù)——“分層、分塊、對稱、平衡衡、限時(shí)”。超大深基坑中中，分塊開挖挖是最基本的的措施。2.2軟土地區(qū)利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)36分塊開挖典型型方式之一——超長線性基坑坑采用分段分層開挖方法，及及時(shí)設(shè)置支撐撐、施工墊層。在前區(qū)段的基基礎(chǔ)底板完成成后進(jìn)行后續(xù)續(xù)區(qū)段的開挖。形成線性的流水作作業(yè)。2.2軟土地區(qū)利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)37分塊開挖典型型方式之二——無內(nèi)支撐的大大面積基坑利用后澆帶進(jìn)進(jìn)行分塊施工工，在前一區(qū)塊塊基礎(chǔ)底板施工完成成后進(jìn)行后一一區(qū)塊的土方方開挖。各塊之間可采采用跳倉施工法以加快進(jìn)度。。2.2軟土地區(qū)利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)38分塊開挖典型型方式之三——大面積采用內(nèi)內(nèi)支撐的深基基坑采用分層盆式開挖挖或分層島式開挖挖的方式。2.2軟土地區(qū)利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)2逆作法和利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)”的開挖技技術(shù)39分塊開挖典型型方式之三——大面積采用內(nèi)內(nèi)支撐的深基基坑2.2軟土地區(qū)利用用“時(shí)空效應(yīng)應(yīng)