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首页 3-建筑业10项新技术2010版之地基基础和地下空间工程技术

3-建筑业10项新技术2010版之地基基础和地下空间工程技术.ppt

3-建筑业10项新技术2010版之地基基础和地下空间工程技术

精品课件
2019-02-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《3-建筑业10项新技术2010版之地基基础和地下空间工程技术ppt》,可适用于高等教育领域

建筑业项新技术地基基础与地下空间工程技术简介灌注桩后注浆技术长螺旋钻孔压灌桩技术水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基技术真空预压法加固软土地基技术土工合成材料应用技术复合土钉墙支护技术型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术工具式组合内支撑技术逆作法施工技术爆破挤淤法技术高边坡防护技术非开挖埋管施工技术大断面矩形地下通道掘进施工技术盾构施工法智能化气压沉箱施工技术双聚能预裂与光面爆破综合技术灌注桩后注浆技术长螺旋钻孔压灌桩技术水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基技术真空预压法加固软基技术土工合成材料应用技术复合土钉墙支护技术型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术工具式组合内支撑技术逆作法施工技术爆破挤淤法技术高边坡防护技术非开挖埋管技术大断面矩形地下通道掘进施工技术盾构施工技术智能化气压沉箱施工技术双聚能预裂与光面爆破综合技术灌注桩后注浆技术长螺旋钻孔压灌桩技术水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基技术真空预压法加固软基技术土工合成材料应用技术复合土钉墙支护技术型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术组合内支撑技术逆作法施工技术爆破挤淤法技术高边坡防护技术非开挖埋管技术(暗挖法)夯实水泥土桩复合地基成套技术盾构施工技术冻结排桩法进行特大型深基坑施工技术预应力锚杆施工技术强夯法处理大块石高填方地基版版()灌注桩后注浆技术的概念灌注桩后注浆(postgroutingforcastinsitupile,简写PPG)是指在灌注桩成桩后一定时间通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆使桩端、桩侧土体(包括沉渣和泥皮)得到加固从而提高单桩承载力减小沉降。灌注桩后注浆是一种提高桩基承载力的辅助措施而不是成桩方法。后注浆的效果取决于土层性质、注浆的工艺流程、参数和控制标准等因素。灌注桩后注浆技术()灌注桩后注浆技术的基本原理灌注桩后注浆提高承载力的机理:一是通过桩底和桩侧后注浆加固桩底沉渣(虚土)和桩身泥皮二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入(粗颗粒土)、劈裂(细粒土)和压密(非饱和松散土)注浆起到加固作用从而增大桩侧阻力和桩端阻力提高单桩承载力减少沉降。在优化工艺参数的条件下可使单桩承载力提高~粗粒土增幅高于细粒土桩侧、桩底复式注浆高于桩底注浆桩基沉降减小左右。可利用预埋于桩身的后注浆钢导管进行桩身完整性超声检测注浆用导管可取代等承载力桩身纵向钢筋。()灌注桩后注浆工法要点桩底后注浆导管及注浆阀数量宜根据桩径大小设置对于d≤lmm的桩宜沿钢筋笼圆周对称设置根对于d≤mm的桩可设置根对于mm<d≤mm的桩宜对称设置~根管阀应能承受MPa以上静水压力管阀外部保护层应能抵抗砂、石等硬质物的刮撞而不至使管阀受损管阀应具备逆止功能。浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定对于饱和土宜为~对于非饱和土宜为~(松散碎石土、砂砾宜为~)低水灰比浆液宜掺入减水剂地下水处于流动状态时应掺入速凝剂桩底注浆终止工作压力应根据土层性质、注浆点深度确定对于风化岩、非饱和粘性土、粉土宜为~Mpa对于饱和土层宜为~Mpa软土取低值密实粘性土取高值桩侧注浆终止压力宜为桩底注浆终止压力的/注浆流量不宜超过L/min:单桩注浆量的设计主要应考虑桩的直径、长度、桩底桩侧土层性质、单桩承载力增幅、是否复式注浆等因素确定。()承载力估算Lj后注浆非竖向增强段第j层土厚度Lgi后注浆竖向增强段内第i层土厚度:对于泥浆护壁成孔灌注桩当为单一桩端后注浆时竖向增强段为桩端以上m当为桩端、桩侧复式注浆时竖向增强段为桩端以上m与各桩侧注浆断面以上m之和重叠部分应扣除对于干作业灌注桩竖向增强段为桩端以上、桩侧注浆断面上下各mqsik、qsjk、qpk分别为后注浆竖向增强段第i土层极限侧阻力标准值、非竖向增强段第j土层极限侧阻力标准值、极限端阻力标准值βsi、βp分别为后注浆侧阻力、端阻力增强系数。βsi=~βp=~细颗粒土取低值粗颗粒土取高值。灌注桩经后注浆处理后的单桩极限承载力应通过静载试验确定在没有地方经验的情况下可按下式预估单桩竖向极限承载力标准值。()施工工艺螺旋钻机就位启动马达钻孔至预定标砼泵将搅拌好的砼通过钻杆内管压至钻头底端边压砼边拔管直至成素砼桩将制作好的钢筋笼与钢筋笼导入管连接并吊起移至已成素砼桩的桩孔内起吊振动锤至笼顶通过振动锤下的夹具夹住钢筋笼导入管启动振动锤通过导入管将钢筋笼送入桩身砼内至设计标高边振动边拔管将钢筋笼导入管拔出并使桩身砼振捣密实。长螺旋钻孔压灌桩技术其施工流程如图所示。与该施工工艺配套的主要施工设备包括长螺旋钻机、砼输送泵、钢筋笼导入管、夹具、振动锤。长螺旋钻机、砼输送泵)采用目前市场上常规型号的机械设备其动力性能和砼输送泵功率的选择根据桩径及桩长确定。()关键技术长螺旋钻孔泵送砼成桩技术振动锤及夹具钢筋笼导入管导入管与钢筋笼的连接方式长螺旋水下成桩工艺与设备施工便捷、无泥浆或水泥浆污染、噪音小、效率高、成本低是一种很好的灌注桩施工方法。该工法施工的单桩承载力高于普通的泥浆护壁钻孔灌注桩成桩质量稳定。与泥浆护壁钻孔灌注桩相比该工法的施工效率是其施工效率的~倍施工费用是其施工费用的节约费用约与长螺旋钻孔无砂砼桩相比该工法的施工效率是其施工效率的~倍施工费用是其施工费用的节约费用约。钢筋笼导入管与钢筋笼巧妙连接将激振力传至钢筋笼底部通过下拉力有效地将钢筋笼下至设计标高。钢筋笼导入管的振动使桩身砼密实桩身砼质量更有保证。()技术指标混凝土中粗掺加粉煤灰或外加剂每方混凝土的粉煤灰掺量宜为~kg。骨料可采用卵石或碎石最大粒径不宜大于mm。混凝土塌落度宜为~mm。提钻速度:宜为~mmin。长螺旋钻孔压灌桩的充盈系数宜为~。桩顶混凝土超灌高度不宜小于~m。钢筋笼插入速度宜控制在~mmin。设计施工可依据现行《建筑桩基技术规范》JGJ进行。()适用范围适用于地下水位较高易塌孔且长螺旋钻孔机可以钻进的地层。()CFG桩的技术要点水泥粉煤灰碎石桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌合形成的高粘结强度桩(以下简称CFG桩)通过在建筑物基础和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层保证桩、土共同承担荷载使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。CFG桩复合地基适用于处理粘性土、粉土、砂土和自重固结完成的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。采用CFG桩复合地基对建筑物进行地基处理设计时除满足复合地基承载力和变形条件外还要考虑以下诸多因素进行综合分析确定设计参数:)地基处理目的)建筑物结构布置及荷载传递)场地土质变化)施工设备和施工工艺)场地周围环境水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基技术()设计流程CFG桩复合地基设计主要确定个参数分别为)桩长l)桩径d)桩间距)桩体强度)褥垫层厚度及材料。设计程序如图所示。()承载力计算CFG桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定初步设计时按下式估算:()沉降计算地基处理后的变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB的有关规定执行。复合土层的分层与天然地基相同各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的倍复合地基的变形计算经验系数应根据地区沉降观测资料统计确定无经验资料时可采用表中数值。()基本原理真空预压作用下土体的固结过程是在总应力基本保持不变的情况下孔隙水压力降低有效应力增长的过程。真空预压法如图a)所示。首先在需要加固的地基上铺设水平排水垫层(如砂垫层等)和打设垂直排水通道(袋装砂井或塑料排水板等)。在砂垫层上铺设塑料密封膜并使其四周埋设于不透气层顶面以下至少cm使之与大气压隔离。然后采用抽真空装置(射流泵)降低被加固地基内孔隙水压力使其地基内有效应力增加。如图b)所示孔隙水压力从图中原孔隙水压力线变为抽真空后降低的孔隙水压力线其孔隙压力的降低量全部转化为有效应力的增加值。真空预压法加固软基技术()适用场地与主要特点第四纪后期形成的海相、泻湖相、溺谷相和湖泊相的黏性土沉积物或河流冲积物有的属于新近淤积物大部分是饱和的称为软黏土。特点是含水量大、压缩性高、强度低、透水性差不易作为天然地基使用。真空预压法适用于加固上述饱和软黏土地基特别适于新吹填土、超软土地基尤其是进行大面积的地基处理工程。真空预压法加固软基技术主要特点有:a.真空预压法加固的土体的密实度比同等条件下堆载预压加固法高。加固效果比同等条件下堆载预压加固法要好特别适用于超软地基加固。b.无须控制加荷速率无须分级加固速度快工期短。c.施工机具和设备简单便于操作施工方便作业效率高适于大规模地基加固易于推广应用。d.不需要大量堆载材料、无噪音、无振动、不污染环境。e.在堆载材料来源紧张、价格高的地区真空预压的费用低于堆载预压但是真空预压需要充足、连续的电力供应加固时间不宜过长否则加固费用可能高于同等的堆载预压。()技术指标与技术措施真空预压法设计的主要内容有勘察、设计参数选取、排水系统设计、抽气系统设计、验证满足设计荷载所需强度、固结时间、工后沉降等。勘察:土层分布,地下水,软土特征指标参数选取:预压荷载的确定(~kPa),固结度确定(可取%%%和%),加固范围及分区(单块加固面积为万m~万m)排水系统设计:由地表水平向排水层和竖向排水体组成抽气系统设计:由砂垫层中铺设的滤管、密封膜、射流泵组成计算:固结度,沉降,稳定分析其中整个压缩土层的平均固结包含a.排水板范围土层平均固结度b.排水板下土层平均固结度排水板未打穿软土层计算图()施工场地整平对原地面进行方格网测量准确确定场地标高铺设砂垫层:水平排水体一般采用透水性好的中粗砂打设塑料排水板抽真空:真空设备在安装前应进行试运转空抽时必须达到kPa以上的真空吸力。密封膜埋入压膜沟后基本确认密封膜无孔洞时且真空度达到kPa后可在密封膜上覆水。加固区膜下真空度在d~d内应达到kPa以上否则应查找原因及时处理。经过几天的试抽气在真空度满足设计要求后应及时上报请监理检验后开始抽真空计时。在正式抽气期间真空泵的开启数量不得少于总数的%停泵卸载根据地基加固过程中监测数据的分析、计算满足设计要求后可停泵卸载。()基本涵义土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作为一种土木工程材料它是以人工合成的聚合物(如塑料、化纤、合成橡胶等)为原料制成各种类型的产品置于土体内部、表面或各种土体之间发挥加强或保护土体的作用。根据我国《土工合成材料应用技术规范》(GB)可分为四大类:分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料其功能是多方面的但归纳起来可以概括为反滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护等六大功能。土工合成材料应用技术主要土工工合成材料性能指标规范序号材料品种性能指标规范短纤针刺非织造土工布GBT长丝纺粘针刺非织造土工布GBT长丝机织土工布GBT裂膜丝机织土工布GBT非织造复合土工膜GBT聚氯乙烯土工膜GBT双层聚氯乙烯复合土工膜GBT塑料土工格栅GBT塑料排水板JTJT()应用土工合成材料在我国不仅已经广泛应用于建筑工程的各种领域而且已成功地研究、开发了成套的应用技术。在我国各行业基础建设中土工合成材料主要应用于滤层、加筋垫层、加筋挡墙、陡坡及码头岸坡、土工织物软体排、充填袋、模袋混凝土、塑料排水板、土工膜防渗墙和防渗铺盖、软式透水管和排水盲沟、治理路基和路面病害以及三维网垫边坡防护应用等。土工织物滤层应用技术对土工织物的反滤机理在学术上主要有挡土和滤层作用。对于无粘性土来说其级配不是稳定的在单向渗流的情况下存在潜蚀可能性因此可分为能够形成天然滤层和不能形成天然滤层的两种。对于双向反复流动如沿海护岸的土工织物滤层对土工织物滤层的要求较严格要求其能够阻止较细颗粒的通过。对于粘性土来说由于粘性土是难于形成天然滤层的。所以对低塑性粉粒含量较高粘性土的滤层要求更加严格要求土工织物能阻止较细颗粒的通过。土工合成材料加筋垫层应用技术土工合成材料加筋垫层是通过铺设在堤底面的土工合成材料与砂、碎石共同组成的连续完整的垫层能约束浅层地基软土的侧向变形改善软基浅部的位移场和应力场均化应力分布从而提高地基承载力和稳定性调整不均匀沉降。软土地基上加筋堤与不加筋堤的不同在于的破坏机理和破坏条件不同。主要破坏形式有:滑动破坏、筋材断裂破坏、地基土塑性破坏、薄层挤出破坏、水平滑动破坏。土工合成材料加筋挡土墙、陡坡及码头岸壁应用技术土工合成材料加筋挡土墙、加筋码头岸壁均属于加筋支挡结构由基础、墙面、加筋材料、墙后填土等部分组成。加筋支挡结构按照加筋材料的不同分为条带式加筋挡墙、包裹式加筋挡墙两种。加筋支挡结构的破坏失稳的型式主要有整体产生滑动或是以楔形体形式沿折面滑动失稳外部失稳及内部加筋失稳。其中a是直立式有面板墙b是两面直立式面板墙c是无面板墙d是台阶式有面板墙。土工织物软体排应用技术在平原粉砂、细砂土质的河床和潮汐河口修建工程或进行航道整治时为防止水流冲刷河床或水流渗透作用而造成河床的局部变形破坏可以采用铺设土工织物软体排的办法对砂质河床的岸坡及水底进行“护底”和“固滩”。土工织物软体排结构质轻、强度高、整体连续好、耐腐蚀性能高而且十分柔软能适应各种地形铺设后能始终紧贴地面。按其上部的压载形式可分为:散抛压载软体排系结压载软体排,砂被式软体排。土工织物充填袋应用技术是以高强编织土工织物或机织土工织物缝制成的被形、枕形和长管形的袋状制品。模袋混凝土应用技术一种特殊的土工织物充填袋模袋是用化纤长丝直接机织成的模袋内的充填料是混凝土或砂浆。塑料排水板应用技术是一种可以替代袋装砂井并排水固结的新型材料在软基中设置竖向排水体大大缩短排水距离加速地基的固结过程。排水带是带复合型结构中间是挤出成型的塑料芯板是排水带的骨架和通道其断面呈并联十字由条筋条槽组成宽mm厚mm芯板外部包复化纤无纺布它起着隔土滤膜作用。土工膜防渗(包括防渗铺盖和垂直防渗)土工膜防渗层结构应包括土工膜、保护层、支持层和排水设施等部分。在渠道、蓄水池支持层采用透水材料或置于级配良好的透水地基上对于土石坝支持层膜下应设置垫层和过渡层。膜上保护层对于渠道、蓄水池来说一般可用素土、砂砾石、混凝土板块、干砌块石和浆砌块石护面对于土石坝采用垫层和面层采用复合式土工膜不需做垫层采用干、浆砌块石护面的均应设置垫层。土工膜防渗层分为单层土工膜防渗层、多层土工膜防渗层及土工膜复合防渗层。软式透水管和土工合成材料排水盲沟应用技术软式透水管盲沟:软式透水管盲沟的主要材料为软式透水管或单独使用或埋入透水垫层中。土工织物包裹砂石盲沟:土工织物包裹砂石盲沟的主要材料为土工织物和洗净的砂和碎石。土工织物包裹透水管盲沟:土工织物包裹砂石盲沟的主要材料为土工织物和带有多孔的塑料管或混凝土管。土工织物治理路基和路面病害应用技术A、土工织物在公路路基排水中的应用B、路面裂缝防治技术土工合成材料三维网垫边坡防护应用技术土工合成材料三维网垫护坡主要用于环境边坡工程土工合成材料三维网根据需要选取因制造工艺一般强度不大三维网仅作固土措施。对于强度要求较高的土工合成材料护坡按高陡边坡加固进行设计或采用土工布与土工格栅进行加固。对于三维网垫护坡通常叫作生态护坡需要考虑四个要素:斜面的力学稳定性斜面覆盖表土的存在性表土的保水性以及覆土植生能力。生态护坡的作用在于植被对边坡的力学作用和水文作用其护坡原理为水土保持原理、加固原理、水平排水原理。()概念复合土钉墙是将普通土钉墙与一种或几种构件有机组合成的复合支护体系构成要素主要有土钉(钢筋土钉或钢管土钉)预应力锚杆(索)截水帷幕微型桩挂网喷射混凝土面层原位土体等。预应力锚杆、截水帷幕及微型桩或单独或组合与基本型土钉墙复合形成了种复合形式:(a)土钉墙预应力锚杆(b)土钉墙截水帷幕(c)土钉墙微型桩(d)土钉墙截水帷幕预应力锚杆(e)土钉墙微型桩预应力锚杆(f)土钉墙+截水帷幕微型桩(g)土钉墙截水帷幕微型桩预应力锚杆其中第三种应用最多。()复合土钉墙支护的基本原理截水帷幕:截水同时兼作支挡结构并形成垂直开挖面其支挡效果是通过具有一定厚度和强度的帷幕的抗剪作用而产生的。喷射砼及土钉:起到对土体的加固作用、封闭作用和局部稳定作用。微型桩(可称弱桩):发挥超前支护作用和局部稳定作用。,预应力锚杆(索):将土、水、外荷载产生的拉力传递到深部稳定的岩土层中利用其潜能达到稳定的目的并通过预加应力达到主动加固的效果。复合土钉墙支护技术整体稳定性分析钉墙设计时必须要进行整体稳定性分析此外还应进行抗隆起稳定性验算及抗渗流稳定性验算。整体稳定性验算可采用简化圆弧滑动面条分法,与普通土钉墙的不同之处在于计算公式中除了土体、土钉外还必须考虑预应力锚杆、截水帷幕和微型桩的作用。计算简图如下:复合土钉墙稳定性分析计算简图技术指标及构造参数)坡型:可根据工程地质和工程环境条件设计为放坡型、直立型或混合型。)帷幕:一般采用水泥土桩设置~排。帷幕深度应插入下卧不透水层~m。)土钉:长度宜为开挖深度的~倍间距宜为~m与水平面夹角宜为~°孔径宜为~mm钢筋土钉宜采用直径~mm的HRB螺纹钢筋钢管土钉宜采用Ф~Ф厚度~mm热轧或无缝钢管)挂网喷射砼面层:强度一般C~C面层厚~mm钢筋网一般采用Ф~网格×~×mm)微型桩:一般采用直径~mm的钻孔灌柱桩或钢管、木桩等钻孔桩骨架可为钢筋笼、工字钢或钢管桩体材料可为砼、砂浆或水泥净浆长度一般伸入基坑底部以下~m纵向间距~m)预应力锚杆:预应力锚杆一般用于深度m以上的基坑预应力锚杆的位置多布于土钉墙的中、下部预应力锚杆可采用Ⅱ级钢筋精轧螺纹钢筋或钢绞线复合土钉墙中的预应力锚杆吨位不宜太高预应力锚杆的布置及锁定预拉力应考虑与土钉变形相协调。施工要点)施工程序复合土钉墙的施工应按以下顺序进行:放线定位→施作截水帷幕和微型桩→分层开挖→喷射第一层砼→土钉及预应力锚杆钻孔安装→挂网喷射第二层砼→(无预应力锚杆部位)养护h后继续分层下挖→(布置预应力锚杆部位)浆体强度达到设计要求并张拉锁定后继续分层开挖。)土方开挖与喷锚支护的配合土方开挖与土钉喷射砼等工艺的密切配合是确保复合土钉墙支护顺利施工的重要环节最好由一个施工单位总包统一安排。土方开挖必须严格遵循分层、分段、平衡、适时等原则。)关于土钉的施工土钉的施工质量对土钉墙的稳定至关重要土钉施工除遵循土钉墙已有规范外在复合土钉墙中应特别注意以下两点:①土钉选择:一般来说地下水位以上或有一定自稳能力的地层中钢筋土钉和钢管土钉均可采用但地下水位以下软弱土层砂质土层等由于成孔困难则应采用钢管土钉。②钢管土钉施工:应注意:一、钢管土钉在土层中禁止引孔(帷幕除外)由于设备能力不够而造成土钉不能全部被打进时则应更换设备二是土钉外端应有足够的自由段长度自由段一般不小于m不开孔靠其与土层之间的紧密贴合保证里段有较高的注浆压力和注浆量提高加固和锚固效果三是在帷幕上开孔的土钉土钉安装后应对孔口进行封闭防止渗水漏水。()概念与制作工艺水泥土搅拌桩作为围护结构无法承受较大弯矩与剪力插入其中的型钢或工字钢可大大改善墙体受力。型钢或工字钢主要用来承受弯矩与剪力水泥土主要用来止水防渗对型钢还有围箍作用。其制作工艺是:通过特制的多轴深层搅拌机自上而下将施工场地原位土体切碎同时从搅拌头处将水泥浆等固化剂注入土体并与土体搅拌均匀通过连续的重叠搭接施工形成水泥土地下连续墙在水泥土硬凝之前将型钢插入墙中形成型钢与水泥土的复合墙体。实际工程应用中主要有两种结构形式:I型是在水泥土墙中插入断面较大H型主要利用型钢承受水土侧压力水泥土墙仅作为止水帷幕基本不考虑水泥土的承载作用和与型钢的共伺工作型钢一般需要涂抹隔离剂待基坑工程结束之后将H型钢拔除以节省钢材。II型是在水泥土墙内外两侧应力较大的区域插入断面较小的工字钢等型钢利用水泥土与型钢的共同工作共同承受水土压力并具有止水帷幕的功能。型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术作用机理与计算模型水泥土与型钢共同作用对墙体刚度的提高可用提高系数表达:式中Ecs、Es分别为加筋水泥土墙和型钢的弹性模量Ecs由试验确定Ics、Is分别为加筋水泥土墙和型钢的惯性矩由材料的尺寸计算。加筋水泥土挡墙的计算可采用和其他板桩式结构相同的计算方法其土压力可按朗金理论确定也可按考虑时空效应原理的修正方法确定然后对挡墙进行抗倾覆验算、抗滑动验算和墙身强度验算并利用圆弧滑动法进行边坡整体稳定验算当基坑底涉及流砂和管涌时尚需进行抗渗流验算。设计计算:加筋水泥土墙设计计算要计算其内力与位移并验算水泥土、型钢的强度具体步骤如下:)折算为等刚度厚h的混凝土壁式地下墙设计计算:加筋水泥土墙设计计算要计算其内力与位移并验算水泥土、型钢的强度具体步骤如下:)折算为等刚度厚h的混凝土壁式地下墙设型钢宽度为W型钢间的净距为t可将其按刚度相等的原则折算为一定厚度的钢筋混凝土壁式地下连续墙如图。加筋水泥土墙的等刚度折算考虑刚度提高系数加筋挡土墙整体刚度EcsIcs=EsIs则墙体内力计算可按整体壁式地下墙计算也将其等价为厚度为h的混凝土壁式地下墙计算。)按厚h的混凝土壁式地下墙计算每延米墙体弯矩、剪力与位移Mw、Qw、yw计算中水土压力假定以及采用的方法详见围护结构设计计算的有关章节。)折算成每根型钢的弯矩、剪力与位移Mp、Qp、yp每根型钢承受水土压力沿围护结构延长方向长度为(wz)则每根型钢内力与位移为:)强度验算型钢抗拉验算:考虑弯矩全部由型钢承担则型钢应力需满足:型钢剪应力应满足:设型钢之间的平均侧压力为q则型钢与水泥土之间剪力为Q=q·L水泥土抗剪应满足:水泥土局部抗剪:由于型钢刚度远大于水泥土刚度必须验算水泥土与型钢联接部位的错动剪力如图。()基本原理、特点、适用范围和应用前景组合内支撑技术是建筑基坑支护的一项新技术它是在混凝土内支撑技术的基础上发展起来的一种内支撑结构体系主要利用组合式钢结构构件截面灵活可变、加工方便等优点。当无大型钢管和型钢时可用角钢组合成空间桁架支撑它的外围尺寸可以根据需要设计。由于组合空间桁架外围尺寸、刚度大稳定性好常用于跨度长、受力大的支撑部位。工具式组合内支撑技术具有以下特点:()适用性广可在各种地质情况和复杂周边环境下使用()施工速度快支撑形式多样()计算理论成熟()可拆卸重复利用节省投资。组合内支撑技术适用于周围建筑物密集相邻建筑物基础埋深较大周围土质情况复杂施工场地狭小软土场地等深大基坑。工具式组合内支撑技术()施工方案设计、技术措施和技术指标)荷载作用在水平支撑上的荷载主要是水平力和竖向荷载。水平力主要是由竖向围护结构传来的水、土压力和基坑外地面荷载。沿压顶梁、腰梁长度方向的分布力汇集到水平支撑的端部节点上。必要时还要考虑环境条件的变化如温度应力或附加预压力等外荷载。竖向荷载主要是支撑自重和附加在支撑上的施工活荷载。)计算方法支撑计算比较复杂它的复杂性不在于支撑本身而在于计算的精确性与同它相联系的围护结构、土质、水文、施工工艺等条件密切有关。计算方法主要有两种:第一种是简化计算方法。它将支撑体系与竖向围护结构各自分离计算。压顶梁和腰粱作为承受由竖向围护构件传来的水平力的连续梁或闭合框架支撑与压顶梁、腰梁相联的节点即为其不动支座。当基坑形状比较规则并采用简化计算方法时可以采用以下规定:.在水平荷载作用下腰梁和压顶梁的内力和变形可近似按多跨或单跨水平连续梁计算。计算跨度取相邻支撑点中心距。当支撑与腰梁、压顶梁斜交时或梁自身转折时尚应计算这些梁所受的轴向力.支撑的水平荷载可近似采用腰梁或压顶梁上的水平力乘以支撑点中心距.在垂直荷载作用下支撑的内力和变形可近似按单跨或多跨连续梁分析。其计算跨度取相邻立柱中心距.立柱的轴向力取水平支撑在其上面的支座反力。第二种是平面整体分析。它将支撑体系作为一个整体传至环梁(即压顶梁、腰梁)的力作为分布荷载整个平面体系设若干支座(以弹性支座为好其刚度根据支撑标高处的土层特性及围护结构刚度综合选定借助计算机软件进行分析可同时得出支撑系统的内力与变形结果。()水平支撑的截面设计支撑截面设计方法基本上与普通结构类似作为临时性结构尚可作如下一些规定:.支撑构件的承载力验算应根据在各工况下计算内力包络图进行。.水平支撑按偏心受压构件计算。杆件弯矩除由竖向荷载产生的弯矩外尚应考虑轴向力对杆件的附加弯矩附加弯矩可按轴向力乘以初始偏心距确定。偏心距按实际情况确定且不小于mm。.支撑的计算长度:在竖向平面内取相邻立柱的中心距在水平面内取与之相交的相邻支撑的中心距。如纵横向支撑不在同一标高上相交时其水平面内的计算长度应取与该支撑相交的相邻支撑的中心距的~倍。()技术措施钢支撑的连接主要采用焊接或高强螺栓连接。钢构件拼接点的强度不应低于构件自身自截面强度。对于格构式组合构件的缀条应采用型钢或扁钢不得采用钢筋。钢管与钢管的连接一般以法兰盘形式连接和内衬套管焊接。当不同直径的钢管连接时采用锥形过渡。钢管或型钢与混凝土构件相连处须在混凝土内预埋连接钢板及安装螺栓等。当钢管或型钢支撑与混凝土构件斜交时混凝土构件宜浇成与支撑轴线垂直的支座面。()技术指标组合内支撑技术应符合国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ)、中华人民共和国标准《钢结构设计规范》(GBJ)和中华人民共和国行业标准《建筑基坑工程技术规范》(YB)的规定。()概念逆作法是地面以下主体结构各层自上而下(相对于传统方法反顺序)施工法的简称。它借助于地下逐层形成钢筋混凝土梁板的水平强度和刚度对周边围护结构产生各道支撑作用来保证内部土方相应逐步下挖的施工方法。逆作法是建筑地下主体结构的一种施工技术它通过合理利用建(构)筑物地下结构逐层施工产生的自身抗力达到后续开挖支护围护结构的目的。一般意义上的逆作法是指主体结构的逆作即将地下结构的外墙作为挖土围护的挡墙(地下连续墙)、将结构的梁板作为挡墙的水平支撑、将结构的框架柱作为挡墙支撑立柱的自上而下作业的支护施工方法。根据对围护结构的支撑方式逆作法又可分为全逆作法、半逆作法和部分逆作法等三种。逆作法设计施工的关键是随着开挖深度的变化各层梁板及柱墙受力不断变化。因此其节点连接问题即墙与梁板的联接柱与梁板的联接它关系到结构体系能否协调工作建筑功能能否实现。逆作法适用于各种岩土工程条件和周边复杂环境条件下的地铁车站、超大超深地下空间施工等。在城市狭窄地段施工场地有限周边建筑物林立、道路、管线纵横分布尤其对地基变形或环境影响限制严格区段应选择逆作法施工。逆作法施工技术逆作法的工艺原理是:先沿建筑物地下室周边施工地下连续墙或桩等其他围护结构同时在建筑物内部的有关位置打下或浇筑中间支承桩和柱作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构作为地下连续墙刚度很大的顶部支撑随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构直至底板封底。同时可以同时向上逐层进行地上结构的施工。()逆作法施工技术程序①首先施工四周围结构一般采用地下连续墙或排桩②按设计图纸施工中间支承柱及其下部桩基础严格控制垂直度③浇灌地下室±层的顶层钢筋混凝土的梁板并预留数个出土口④挖、运、出负一层土方运到室外卸土区⑤浇注负一层墙、柱、板⑥参照程序②~⑤逐层进行地下室二、三层梁板混凝土的浇筑土方挖运直至底层⑦进行地下室底板混凝土的浇筑。在上述施工中一定要预埋或预留出逆作法施工的特殊预埋件和预留孔。()技术指标与技术措施)围护桩(墙)水平变形最大值控制在mm以内(软土地区可适当放松))钢管立柱垂直度应严格控制不大于)相邻两柱沉降差严格控制不大于L(L为柱间距))立柱沉降或隆起最大值控制在mm以内(软土地区可适当放松))周边地表下沉应控制在mm以内)基坑周边地下管线沉降、建筑物沉降、倾斜及裂缝的最大值按权属单位要求进行控制逆作法施工环境稍差施工时施工人员处于相对封闭状态因此应采取积极的采光及有效的通风等技术措施。()机理和爆破排淤过程爆破排淤填石法从机理上说主要是置换功能爆炸能量将淤泥排开同时使淤泥质土产生结构性破坏强度弱化爆炸引起抛石体的震动产生的附加动荷载有助于挤淤使堤身下沉。爆炸振动同时使得抛石体密实。爆破排淤填石法是在淤泥质地基上抛石在抛石堤头外缘适当位置的淤泥质地基内部中埋放群药包爆炸(堤头爆)将淤泥向四周挤出并向上抛掷形成爆坑空腔邻近爆坑的堤头堆石体在爆炸负压和强烈压缩、振动作用下滑向爆坑形成瞬时定向滑移和泥、石置换。塌落石方滑向爆坑后形成“爆炸石舌”。爆破挤淤法技术继而在爆后堤头抛填形成新的抛填堤头。新的抛填体将“石舌”上部浮淤挤走并压在“石舌”上。在新的抛填堤头前方继续埋药爆炸。这样“抛填一爆炸”重复进行直至完成整个抛石堤的施工。()适用性爆破挤淤可用于抛石置换水下淤泥质地基的工程置换厚度宜取m。置换厚度小于m或大于m石料缺乏、价格贵水深浅、淤泥层厚的工程应进行多种地基处理方案比选对爆破挤淤法作技术经济论证。在周围环境对噪声、震动敏感环保要求高的地区需谨慎采用。 ()技术特点与优势爆破挤淤法是在深厚软土地基上快速筑堤较为理想的方法弥补了自重抛石挤淤法和超高填抛石挤淤法处理深度方面的不足。置换形成的石堤断面可控结构稳定后期沉降小在整个施工过程中能确保海堤抛填体的稳定与安全。施工方法简单工序少施工速度较快。爆炸挤淤法的施工速度主要取决于抛填速度和埋药时间比之加载速度由堤身稳定控制的排水固结法抛填作业完成的时间明显缩短减少了施工周期加快了工程进度。石料用量大但对石料材质要求较低施工产生的噪声与震动对环境造成一定的影响。爆破技术措施与安全措施与警戒工作十分重要。()施工方案设计a抛填断面设计抛填的宽度主要取决于抛石体的落底宽度一般从落底宽度向上按:的坡度延伸到抛填标高即为抛填宽度。一般抛石自然挤淤的深度为m左右(根据淤泥的性状、抛填速度不同会有m的上下浮动)从自然抛石的底标高到设计底标高之间的抛石体方量视为“置换方量”一般按照“置换方量”的考虑泥面以上的抛石体方量以此确定抛填顶标高。b布药参数的设计包括布药深度、药包间距、单药包重量、布药宽度等。一般首先确定布药宽度堤头端部爆破布药宽度一般根据自然挤淤的石舌宽度确定药包间距端爆一般为m侧爆为m。用布药宽度除以药包间距就可得出药孔数。单孔药包重量根据《爆炸法处理水下软基技术规程》中的计算公式进行设计。 ()技术措施a.“微差爆破”技术在爆炸挤淤施工中最常用的是“微差爆破”技术。它的原理是通过使用毫秒电雷管使不同的药孔以相同的毫秒级时差依次起爆以减少一次起爆的炸药量从而有效降低爆破震动速度。首先要根据建筑物的重要程度离开爆破点的距离确定爆破允许的振动速度然后根据安全距离与安全振动速度一次起爆药量关系式反推一次起爆药量。根据总药量除以得出分时段数。b.“气幕”技术该技术主要应用在水中有较重要的构筑物为了降低水冲击波对构筑物的损害而采用。在构筑物前方面对起爆点布设一条气幕。方法是在水底铺设一排或多排无缝钢管事先在钢管上钻出细密均匀的小孔用空压机通过出气管连接到钢管上起爆前开动空压机在水中形成一个由繁密气泡组成的“气幕”爆破冲击波经过“气幕”后(不同介质中波传播速不同)震动速度降低从而达到保护构筑物的目的。()基本概念边坡是指经人工改造形成的或受工程影响的边坡。分岩质边坡、土质边坡和岩土混合边坡。边坡防护是指通过工程措施如支挡、浅层加固、深层锚固及排水相结合使边坡安全、稳定。目前国内外针对边坡稳定采取的工程措施除地表和地下排水外主要采取削坡减载、支挡、反压、锚固以及护坡等。对于岩质高边坡的浅层加固支护处理通常采用系统锚杆(桩)加固、坡面喷砼封闭等常规手段。对于高边坡的安全稳定深层加固支护处理预应力锚索(杆)、抗滑桩等是一种有效的加固支护措施其中预应力锚杆作为对边坡小型滑块进行快速加固这一有效手段已在国内外得到广泛应用。目前国内工程如小浪底、大朝山、龙滩等均采用锚固端和自由端药卷式注浆体一次注入后张拉方式的预应力锚杆对边坡进行加固支护简化了施工程序加快了施工进度。对于高边坡的安全稳定深层加固预应力锚索应用较为普遍对于堆积体边坡开挖过程中如何确保边坡安全已有一定的认识及手段普遍采用引排水、及时喷砼封闭坡面、实施自进式中空注浆锚杆和锁口锚杆、挂网加强喷护、加强施工期安全监测等措施。高边坡防护技术()主要技术内容及特点对于自然高边坡:通过在坡体内施工预应力锚索、系统锚杆(土钉)或注浆加固对边坡进行处治。预应力锚索为主动受力单根锚索设计锚固力可高达kN是高边坡深层加固防护的主要措施。系统锚杆(土钉)对边坡防护的机理相当于螺栓的作用是一种对边坡进行中浅层加固的手段。根据滑动面的埋深确定边坡不稳定块体大小及所需锚固力一般多用预应力锚(索)杆有针对性的进行加固防护。为防治边坡表面风化、冲蚀或弱化主要采取植物防护、砌体封闭防护、喷射(网喷)混凝土等作为坡面防护措施。对于堆积体高边坡:堆积体高边坡的加固主要采取浅表加固、混凝土贴坡挡墙加预应力锚索固脚和浅表排水和深层排水降压的加固处理等技术。浅表加固采用中空注浆土锚管加拱形骨架梁混凝土对边坡浅层滑移变形进行加固处理边坡开挖切脚采用混凝土贴坡挡墙加预应力锚索进行加固在边坡治理采用浅表排水和深层排水降压相结合进行处置地表水和地下水的排放等。()技术指标与技术措施对于自然边坡:根据边坡高度、岩体性状、构造及地下水的分布判断潜在滑移面的位置。选择适宜的计算方法确定所需的锚固力并给出整体安全系数。采用加固防护措施提高边坡的稳定性。主要技术指标为:)锚索锚固力:~kN。)锚杆锚固力:~kN。)喷射混凝土:强度不低于C。)锚(索)杆固定方式:可采用机械固定、灌浆(胶结材料)固定、扩张基底固定方式根据粘结强度确定锚固力设计值。在实际工程中要结合边坡坡度、高度、水文地质条件、边坡危害程度合理选择防护措施提高地层软弱结构面、潜在滑移面的抗剪强度改善地层的其它力学性能并加固危岩将结构物与地层形成共同工作的体系提高边坡稳定性。对于堆积体高边坡:)土锚管注浆:土锚管灌注M的水泥净浆水灰比∶注浆压力MPa以内。)在拱形骨架梁主梁、中空注浆土锚管相间布置间距m坡面按m×m交错布置。)坡面出现塌滑的区域坡面按m×m交错布置在拱形骨架梁主梁布置位置按m间距布置相间布置中空注浆土锚管。)对已开挖的坡面全部进行拱形骨架梁混凝土护坡支护。)预应力锚索锚固力:~kN。)浅表排水花管直径为mm~mm。)在堆积体岩体内部设置永久深层排水降压平洞。()适用范围与应用前景高度大于m的岩质高陡边坡、高度大于m的土质边坡、水电站侧岸高边坡、船闸、特大桥桥墩下岩石陡壁、隧道进出口仰坡等。适用m堆积体高边坡加固。()基本原理与定义非开挖地下管线施工技术是指在地面不开挖沟槽的情况下采用地下顶管或水平定向钻技术铺设、修复和更换地下管道和电缆的施工技术。包括顶管技术及水平定向钻进穿越埋管技术。顶管施工技术原理顶管施工就是借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起。与此同时也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间这是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法如图。非开挖埋管技术混凝土管运输车扶梯主顶油泵行车安全扶栏润滑注浆系统操纵房配电系统操纵系统后座测量系统主顶油缸导轨弧形顶铁环形顶铁混凝土管运土车机头()水平定向钻技术原理水平定向钻机的钻进系统具有导向作用在楔形钻头到达目的地后钻头将被换成一个锥形扩孔器接着在回拉钻杆时将钻孔直径扩大到所需尺寸再将管道牵引入已扩好的孔洞在该过程中所有的作用力都在通过钻杆传到钻头。导向钻进过程主要是通过钻杆的旋转和控制一个特殊设计的楔形钻头来完成线性前进需改变方向时暂停钻杆旋转并将楔形钻头固定到相应位置。钻头的位置、倾斜度和楔面角度等重要数据通过一探测仪传送至地面接收仪。成孔后在扩孔器后面拖带着需敷设的管线缓慢回拉完成管线敷设如图。水平定向钻施工示意()技术指标与技术措施顶管法推力计算:总推力为初始推力与各种阻力之和式中:F总推力(kN)F初始推力(kN)Bc管外径(m)q管周边均布载荷(kPa)W单位长度管的重力(kN/m)μ’管与土之间的摩擦系数c管与土之间的粘聚力(kPa)L推进长度(m)。水平定向钻考虑因素水平定向钻设计须考虑的因素较多地层状况、钻机性能、出入土角、引导孔曲率半径、泥浆比重、管子重力和浮力、最大回拖力、管孔摩阻力、曲线绞盘力、管材拉应力以及拉出口的富余长度等。其中最为关键的管道回拖力最大值计算公式可简化如下:式中:Fu泥浆对回拖管道的浮力kNG穿越管道总重量kND管道外径mμ摩擦系数一般为μ泥浆对管材外表面粘滞力一般为kPaL穿越孔总长度。()基本原理与定义大断面矩形地下通道掘进施工技术是利用矩形隧道掘进机在前方掘进而后将分节预制好的混凝土结构在土层中顶进、拼装形成地下通道结构的非开挖法施工技术。矩形隧道掘进机在顶进过程中通过调节后顶主油缸的推进速度或调节螺旋输送机的转速以控制搅拌舱的压力使之与掘进机所处地层的土压力保持平衡保证掘进机的顺利顶进并实现上覆土体的低扰动在刀盘不断转动下开挖面切削下来的泥土进入搅拌舱被搅拌成软塑状态的扰动土对不能软化的天然土则通过加入水、粘土或其他物质使其塑化搅拌成具有一定塑性和流动性的混合土由螺旋输送机排出搅拌舱再由专用输送设备排出隧道掘进机掘进至规定行程缩回主推油缸将分节预制好的混凝土管节吊入并拼装然后继续顶进直至形成整个地下通道结构。大断面矩形地下通道掘进施工技术()主要施工技术参数的控制.正面土压力的设定在实际顶进后通过顶进参数、地面沉降监测数据将土压力的最初设定值调整到~MPa左右时此时的出土量、地面沉降情况较为理想。减小正面土压力可适当减小刀盘扭矩但同时会导致地面沉降加大。.出土量控制单个管节的理论出土量为××=m³。在顶进过程中应精确地统计出单个管节的出土量尽量使之与理论出土量保持一致以保证正面土体的相对稳定减小地面沉降量。.顶进速度顶管的顶进速度是控制切口土压力稳定、正面出土量均匀的主要手段。在顶进时应不断调整顶进速度找出顶进速度、正面土压力与出土量三者的最佳匹配值以保证顶管的顶进质量确保顶进设备以最佳状态工作。增加润滑泥浆压注量可减小顶进阻力同时适当提高顶进速度。()顶进轴线的控制轴线控制是矩形顶管顶进的一大难题。在顶进时一旦出现较大的偏差并形成导向将增大纠偏难度。顶管在正常顶进施工过程中必须密切注意对顶进轴线的控制。每节管节顶进结束后必须根据顶管机的姿态及时纠偏。纠偏量不宜过大以免土体出现较大的扰动及管节间出现张角。()管节减摩为减小土体与管壁间的摩阻力控制好地面沉降提高工程质量和施工进度在顶管顶进的同时向管道外壁压注一定量的润滑泥浆变固固摩擦为固液摩擦。每个管节上有十个孔单节管节注浆量一般在到方左右。加强润滑泥浆的压注管理一方面要保证一定的压注量另一方面还应保证所注泥浆要有质的要求。()施工中对周围地面沉降的控制顶进速度不宜过快一般控制在mmmin左右尽量做到均衡施工避免在顶进过程中产生延误严格控制顶管的出土量防止超、欠挖严格控制顶管顶进的纠偏量尽量减小对正面土体的扰动保证持续、均匀压浆使出现的建筑空隙能被迅速得到填充保证管道上部土体的稳定。()基本原理与定义盾构主要是用来开挖土砂围岩的隧道机械由切口环、支承环及盾尾三部分组成。也称为盾构机。如图。所谓盾构施工技术是指使用盾构机一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳一边进行隧道掘进、出渣并在盾构机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆从而在不扰动围岩的基础上修筑地下工程的方法。“盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾型钢壳“构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。盾构施工技术(a)闭胸式盾构(b)敞开式盾构()盾构选型选择盾构型式时除考虑施工区段的围岩条件、地面情况、断面尺寸、隧道长度、隧道线路、工期等各种条件外还应考虑开挖和衬砌等施工问题必须选择能够安全而且经济地进行施工的盾构型式。在选择盾构型式时最为重要的是要以保持开挖面稳定为基点进行选择。为了选择合适的盾构型式除对土质条件、地下水进行调查以外还要对用地环境、竖井周围环境、安全性、经济性等作充分地考虑。()主要施工技术竖井:须按盾构推进时渣土的运出衬砌材料的运入等来设置。竖井的结构须考虑盾构的大小、运人、组装、出发方法、出发时反力的提供、出发部分的辅助施工法、同隧道的关系及周围环境等。竖井施工时须考虑其地质条件、路面条件、交通量、工程噪声和振动对周围的影响等采取安全且经济可行的施工法。出发与到达:出发时把盾构正确地安装在规定的位置后要贯入围岩沿着规定的路线严格周密地进行推进严禁给竖井结构、路面、地下管线等带来不良的影响。到达时应准确地测定盾构的位置。推进:应根据围岩条件正确地使用盾构千斤顶在确保围岩稳定的同时沿规定的线路正确地进行盾构推进。土压平衡式盾构作业土压平衡式盾构的开挖为了保持开挖面的稳定根据围岩条件适当注入添加剂确保渣土的流动性和止水性同时要慎重进行压力舱的压力调节和排土渣土的处理要适合开挖、排土方法和渣土性质需配置满足设计能力的排土设备对污泥要选定适当的中间处理设备处理后外运。泥水加压式盾构作业泥水加压式盾构施工法的开挖为保持开挖面的稳定根据围岩条件调整泥浆质量能满足在开挖面上形成充分泥膜的同时要慎重地进行开挖面泥浆压力和开挖土量的控制。渣土的处理须适合围岩粒度组成并满足设计能力的泥浆处理设备进行处理后外运。敞开式盾构作业手掘式、半机械式和机械式盾构施工法的开挖应考虑围岩条件、隧道断面大小等以尽量不发生围岩松动为原则来选定适当的支护方式一边确保开挖面的稳定一边进行推进。渣土的处理要根据开挖方法、适合渣土性的处理方法和具有满足设计能力的处理系统。管片组装:在推进完成后管片组装成管片环迅速按照规定的方法正确而且坚固地联接施工。壁后注浆:壁后注浆施工应以最适合于围岩的注浆材料和注浆方法在盾构推进的同时进行并要做到完全填充盾尾空隙以防止围岩松弛和下沉。防水:防水须根据隧道的使用目的用适合作业环境的方法施工。一般采用管片间设置止水条管片后灌浆等方法。()技术指标承受荷载:设计盾构时需要考虑的荷载如:垂直和水平土压力、水压力、自重、上覆荷载的影响、变向荷载、开挖面前方土压力以及其他荷载。盾构外径是指盾壳的外径不考虑超挖刀头、摩擦旋转式刀盘、固定翼、壁后注浆用配管等突出部分。盾构本体长度(LM)系指壳板长度的最大值而盾构机长度(L)则指盾构的前端到盾尾端的长度。刀盘扭矩总推力()技术措施地基变形预估提前准备防止地基变形的对策地基变形监测采取相邻建筑物的防护措施()基本原理大深度智能化气压沉箱施工技术是指在沉箱下部设置一个气密性高的钢筋混凝土结构工作室并向工作室内注入压力与刃口处地下水压力相等的压缩空气使在无水的环境下进行无人化远程遥控挖土排土箱体在本身自重以及上部荷载的作用下下沉到指定深度后在沉箱结构面底部浇筑混凝土底板形成地下沉箱结构的新型施工技术。智能化气压沉箱施工技术气压沉箱工法原理图大深度智能化气压沉箱在施工中利用气体压力平衡箱体外水压力沉箱底土体在无水状态下进行无人化远程遥控开挖通过远程监视系统沉箱在下沉过程中可以直接辨别并较方便地处理地下障碍物同时避免了坑底隆起和流砂管涌现象。()主要技术内容及特点大深度智能化气压沉箱施工技术主要包括:沉箱结构制作技术、远程遥控智能化挖掘及出土技术、高气压环境下生命保障技术、D地貌与信号监测技术、沉箱的助沉与纠偏技术、气压沉箱封底施工技术等。气压沉箱工法设备系统图()大深度智能化气压沉箱施工工艺与步骤简略描述如下:场地平整沉箱支承地基的平整并保持场地有适当的地基承载力。作业室的构筑沉箱下部设置一个作业空间从这里进行土体的开挖、运输的作业作业室中施加与地下水压力相当的空气压力使作业室处于干燥状态。运输出入口的设置人员进出具有空气压力的作业室或从作业室进出的土体需要分别通过钢制竖井形式的人员塔和物料塔来调节地上大气压与作业室的压力差。下沉开挖与沉箱体的浇筑沉箱体通常以m高的分节高度浇筑其顺序为浇筑→开挖→浇筑循环进行直到箱体达到所定深度为止。基底混凝土的浇筑与竖井的撤去当气压沉箱稳定后拆除作业室内的设备在其中浇筑封底砼充填中空并撤去竖井。()主要技术指标:无排气环保螺旋机出土速度:mh远程遥控自动挖掘机铲斗容量~m并配有专门的远程监视系统减摩泥浆:钠基膨润土、纯碱、CMC密度~gcm黏度~S配有专门的人员生命保障系统(包括医疗舱、减压舱等)工作室在有人状态下氧气含量保持~气压小于MPa人员在高压常压环境之间转换有专门操作规程并有各种故障的应急预案防止减压病的发生。双聚能预裂与光面爆破综合技术基本原理与定义“双聚能预裂与光面爆破综合技术”是采用专用装置进行聚能预裂(光面)爆破的一项世界领先的轮廓控制爆破技术。其基本原理是基于“瞬时爆轰论”将聚能爆破应用于预裂爆破和光面爆破的最新爆破技术即利用椭圆双极线性聚能药柱的聚能破岩机理进行预裂爆破和光面爆破的最新轮廓控制爆破技术主要技术内容及特点使用一种特制的专用装置装入粉状或乳化炸药制作椭圆双极线性聚能药柱进行轮廓控制爆破的新技术专用装置由双聚能槽管、连接套管、孔口及孔内对中环组成详下图。孔口对中环孔内对中环联接套管双聚能槽管炸药利用该装置装入炮孔联网引爆后会高度聚集爆破能量在对中装置的控制下聚能射流将按照人为的控制方向最大限度的发挥作用从而可以大大提高爆破效率并且减小对保留岩体的破坏作用。采用该技术可显著提高施工速度、降低施工成本、提高施工质量并有利于节能减排、有利于环境保护。技术指标与技术措施()根据轮廓控制爆破岩石的力学特性和岩石的结构构造预裂或者光面爆破孔距可以增大~倍。()据云南小湾水电站水垫塘水平双聚能预裂爆破测试保留岩体建基面以下cm范围内爆后波速最大衰减只有远低于国家规范要求。()半孔残留率远高于国家规范要求并且爆后残留半孔没有爆破再生裂隙。()施工成本降低以上。()节省能源消耗~、造孔矽尘大量减少有利于环境保护。适用范围与应用前景可广泛适用于水利水电、矿山、交通、房屋建筑、风电、核电等建筑行业各种岩石的轮廓控制爆破设计与施工。由于其技术指标、经济效益均居世界领先水平有广阔的应用前景!典型工程与应用实例该项研究成果已在小湾、溪洛渡、构皮滩、彭水、龙开口、鲁地拉、铅厂、南水北调、武都引水等大中型水利水电工程建设中推广应用取得了良好的效果。与现行的预裂与光面爆破技术相比可减少钻孔量和装药量%以上有效地降低了爆破危害提高了爆破质量经济与社会效益显著。溪洛渡水电站强卸荷强风化玄武岩m梯段采用双聚能预裂爆破的预裂面孔距~m彭水砂石料弱风化石灰岩采场m梯段采用双聚能预裂爆破的预裂面孔距~m小湾水电站微风化花岗岩m段水平预裂爆破对比内侧为cm孔距普通预裂爆破外侧为~cm孔距双聚能预裂爆破谢谢!欢迎批评指正!

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