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地基基础与地下空间工程技术.ppt

地基基础与地下空间工程技术

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2018-11-11 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《地基基础与地下空间工程技术ppt》,可适用于工程科技领域

中国建筑股份有限公司单彩杰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早在年代初国外就开发出解决灌注桩桩底沉渣和桩身泥皮的后注浆技术。国外的桩底后注浆装置大体可分为以下几种:预埋于桩底的装有碎石的预载箱、注浆腔、U形管阀桩侧后注浆装置为设置于钢筋笼上的带套袖阀的钢管。国外灌注桩后注浆技术的特点是工艺复杂附加费用高桩侧注浆需在成桩后天内通过高压射水冲破混凝土保护层来实施。我国关于灌注桩后注浆的最早报道是交通部一航局设计院年在天津塘沽采用北京市建研所等的试验。年代初采用PVC管作为注浆管进行后注浆试验。上述两单位的技术当时是在干作业灌注桩中试验和应用的因此注浆阀无需具备抵抗泥浆和静止水压力的功能且桩长较短相对简单。年代初在徐州和郑州地区有关于后注浆技术应用于泥浆护壁灌注桩工程的报道前者是将根注浆管埋设在桩底虚土的碎石中先由一管注入清水由另一管排除泥浆随后注入水泥浆其承载力增幅较小后者由西南交通大学岩土所与郑州铁路局郑州设计院进行的某桥梁桩基注浆试验是在桩底设置橡胶囊由带钢球的单向阀钢管与注浆腔相联成桩后向囊中注浆其加固机理主要靠注浆囊的膨胀压密和扩底作用同时应用套管法于成桩后小时内冲破混凝土保护层实施桩侧注浆的试验。总的说来上述国内灌注桩后注浆装置与国外技术类似安装较复杂成本高且与桩体施工有一定程度交叉。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。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。承载力估算公式: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。式中qski、qpk极限侧阻力和极限端阻力标准值按JGJ或有关地方标准取值U、Ap桩身周长和桩底面积βsiβp侧阻力、端阻力增强系数可参考以下取值范围βsi:~~细颗粒土取低值粗颗粒土取高值。首都机场余根灌注桩全部采用后注浆技术缩短工期个月节约投资亿多。长螺旋钻孔压灌桩技术是采用长螺旋钻机钻孔至设计标高利用混凝土泵将混凝土从钻头底压出边压灌混凝土边提升钻头直至成桩然后利用专门振动装置将钢筋笼一次插入混凝土桩体形成钢筋混凝土灌注桩。后插入钢筋笼的工序应在压灌混凝土工序后连续进行。与普通水下灌注桩施工工艺相比长螺旋钻孔压灌桩施工由于不需要泥浆护壁无泥皮无沉渣无泥浆污染施工速度快造价较低。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。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。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。混凝土中可掺加粉煤灰或外加剂每方混凝土的粉煤灰掺量宜为~kg。混凝土中粗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。北京京东方项目投入长螺旋成套设备台完成工程桩根总延米米桩身砼总方量m。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:地基处理目的设计时必须明确地基处理是为了解决地基承载力问题、变形问题还是液化问题解决问题的目的不同采用的工艺、设计方法、布桩形式均不同。建筑物结构布置及荷载传递如建筑物是单体还是群体体型是简单还是复杂结构布置是均匀还是存在偏心荷载主体建筑物是否带有裙房或地下车库建筑物是否存在转换层或地下大空间结构建筑物通过墙、柱和核心筒传到基础的荷载扩散到基底的范围及均匀性等。总之在设计时必须认真分析结构传递荷载的特点以及建筑物对变形的适应能力做到合理布桩地基处理方可达到预期目的保证建筑物安全。场地土质的变化对复合地基施工工艺的选择和设计参数的确定有着密切的关系因此在设计时需认真阅读勘察报告仔细分析场地土质特点。不仅要阅读综合统计指标而且要阅读每个孔点的试验指标。通过对场地土的了解对荷载情况、地基处理要求等综合分析考虑采用何种布桩形式。工程中CFG桩采用的布桩形式有等桩长布桩、不等桩长布桩、长短桩间作布桩以及与其它桩型联合使用布桩等。施工设备和施工工艺选用的设备穿透土层能力和最大施工桩长能否满足要求施工时对桩间土和已打桩是否会造成不良影响。场地周围环境场地周围环境情况是设计时确定施工工艺的一个重要因素。当场地离居民区较近等施工不宜选择振动成桩工艺而应选择无振动低噪音的施工工艺如长螺旋钻管内泵压CFG桩工法若场地位于空旷地区且地基土主要为松散的粉细砂或填土选用振动沉管打桩机施工显然是适宜的。CFG桩复合地基设计主要确定个参数分别为桩长、桩径、桩间距、桩体强度、褥垫层厚度及材料。设计程序如图所示。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值可按下式确定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。真空预压法加固软基技术在年首先由瑞典皇家地质学院的W杰尔曼教授(WKjellman)提出。年天津大学在室内进行了真空预压试验试验将配置均匀的黏土分四层填入φcm的圆筒中利用真空泵抽真空保持负压在kPa情况下连续抽气h后对软土进行检测含水量由抽气前的%降至%说明有明显的加固效果。年天津港务局在现场作了较大比尺的模型试验平面尺寸为m×m排水砂井深m抽真空h虽取得一定的效果但真空度较低仅达到kPa故未能推广应用。中港第一航务工程局自年起在天津港进行了小面积的现场试验试验分为砂垫层真空预压和袋装砂井真空预压试验面积各为m×m试验初期密封膜采用的是mm厚的合成革抽真空设备则引入了降水设备射流泵。由于抽真空设备选用正确使试验区的真空度形成并能维持在kPa左右达到了预期的目的。后经过加固效果检验袋装砂井真空预压法显示出了强大的生命力受到了人们高度重视。年该项目经国家计委批准纳入国家“六五”科技攻关项目在三年的试验研究中科研人员从理论探讨到室内试验、现场试验进行了m的探索试验m和m的中间试验以及m的典型施工万m生产应用逐步改进和完善了真空预压的施工工艺、密封膜的材料性能、抽真空设备等搞清了真空预压法的加固机理。该项目获得圆满成功并于年月通过国家鉴定。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。由于塑料密封膜使被加固土体得到密封并与大气压隔离当采用抽真空设备抽真空时砂垫层和垂直排水通道内的孔隙水压力迅速降低。土体内的孔隙水压力随着排水通道内孔隙压力的降低(形成压力梯度)而逐渐降低。根据太沙基有效应力原理当总应力不变时孔隙水压力的降低值全部转化为有效应力的增加值。因抽真空设备理论上最大只能降低一个大气压(绝对压力零点)所以真空预压工程上的等效预压荷载理论极限值为kPa现在的工艺水平一般能达到kPa~kPa。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从而使土体得到加固。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。d.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。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、排气系统设计、验证满足设计荷载所需要的强度、固结时间、工后沉降等。勘察:土层分布、地下水、软土特征指标等。参数选取:预压荷载kPa固结度可取%%%和%加固范围及分区(单块加固面积万平米)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: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以上的真空吸力安装时要保持平稳且与滤管连接牢固后才可接通电源。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即有效真空预压时间不少于设计中的真空预压满载时间实测地面沉降速率连续d~d平均沉降量不大于mmd~mmd按实测沉降曲线推算的固结度达到设计要求工后沉降满足设计要求就可以停泵卸载。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。这种土的特点是含水量大、压缩性高、强度低、透水性差不易作为天然地基使用。此类土在工程建设中经常遇到需要进行加固处理。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。年法国梅纳公司(Menard)技术人员来我国参观了天津港真空预压施工现场并与有关技术人员进行了座谈。此后该公司采用真空预压技术在法国进行了万m工业厂房、高速公路加固施工。在越南协福电厂成功应用。 真空预压加固法目前已成为国内加固软土地基的一种行之有效的方法。近二十年来在港口、高速公路、机场跑道、厂房地基、电厂场区等工程中广泛应用为国家建设做出了贡献。织造型土工织物在我国的应用大致是从世纪年代开始应用于护岸工程进入年代随着土工材料增多复合型软体排开始用于防止河岸冲刷织造型布还普遍应用于土袋、石枕及软土地基加固。到年代中期无纺布的应用已很快推广到储灰坝、尾矿坝、水坠坝、海岸护坡和港口码头及地基处理等工程。塑料排水板的应用开始于年混凝土模袋护坡始用于江苏省的南官河口岸到年代末以推广到全国七、八个省市。其他土工合成材料如土工网、土工格栅、土工带、土工锚杆、泡沫塑料等也在我国土木建筑中得到大量应用。土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,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。有些土工合成材料在工程中所起到的功能可能不是单一的如加筋垫层中的土工织物既起加筋作用又起隔离作用。又如土工织物软体排既起护底、固滩作用又起加筋和反滤作用。因此在工程应用中既要按其主要作用进行设计又要兼顾其它需要。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。国外土钉墙技术起源有二:世纪年代形成的新奥法(NATM)和年代初期最早在法国发展起来的加筋土技术。年代德国、法国、美国、西班牙、巴西、匈牙利、日本等国家几乎在同一时期各自独立开始了现代土钉墙技术的研究与应用。国际上有详细记载的第一个土钉墙工程是年法国在凡尔塞附近的一处铁路路堑的边坡支护工程德国年在斯图加特建造了第一个永久性土钉墙工程美国有详细记载的一个工程是年在波特兰市一所医院扩建工程的基础开挖。年巴黎地基加固国际会议之后由于各国信息交流改变了以前各自独立研究状态使得土钉墙技术得到迅速发展和应用 年在美国召开的挡土结构国际学术会议上土钉墙作为一个独立的专题与其它支挡形式并列成为了一个独立的地基加固学科分支。国内土钉墙技术的起源也有二:一是国外的土钉墙技术二是在国内地下工程中应用广泛的喷锚技术。土钉墙由于自身固有缺陷在某些场合不适用需要与其它支护构件联合使用这样复合土钉墙技术便应运而生。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。复合土钉墙的基本形式预应力锚杆、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、封闭和局部稳定作用。微型桩(可称弱桩):发挥超前支护和局部稳定作用。,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。土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: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。)土钉施工:在普通土钉墙中主要采用钢筋土钉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。)钢管土钉施工:钢管土钉不需先成孔它是通过专用设备直接打入土层并通过管壁与土层的摩阻力产生锚拉力达到稳定的目的。保证较高的摩阻力是其成败的关键钢管施工应注意: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。原理与制作工艺: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。型钢水泥土复合搅拌桩支护结构同时具有抵抗侧向土水压力和阻止地下水渗漏的功能主要用于深基坑支护。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。作用机理与计算模型水泥土与型钢共同作用尽管无法和钢筋混凝土相比但对墙体刚度的提高是十分明显的。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)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:水泥土与型钢联接部位的错动剪力如图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。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分别如图。当不同直径的钢管连接时采用锥形过渡如图所示。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(图)。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如图。基本概念:地下工程主体结构采用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。工艺原理: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。与此同时由于地面一层的楼面结构已完成为上部结构施工创造了条件也可以同时向上逐层进行地上结构的施工。但是在地下室浇筑钢筋混凝土底板之前随着开挖深度的变化各层梁板及柱墙受力不断变化地面以上结构部分允许施工的层数须经计算后严格限制。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。技术指标:)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上海万达半逆作上海静安(世博)kV输变电工程层全逆作都非常成功爆破排淤填石(爆炸挤淤)是我国独创的软土地基处理的一门新技术。年由连云港建港指挥部、中国科学院力学研究所和交通部第三航务工程勘测设计院等单位合首次提出该方法并组织试验并将其成功应用于连云港西大堤工程建设上。年该项技术通过了交通部与中科院的联合技术鉴定年获得了国家科学技术进步二等奖年月通过了交通部的推广应用项目验收年获国家专利金奖。该项技术首先运用在港航与水利行业水下淤泥与淤泥质软土的防波堤、护岸、围堤工程上。交通部颁布的《爆炸法处理水下地基和基础规程》(JTJT)《水运工程爆破技术规范》(JTS)对爆炸排淤填石法的理论与实践作了总结促进了该项技术的进一步的发展与应用。基本原理与挤淤过程: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”。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 施工技术与措施施工方案设计包括抛填断面设计和布药参数的设计两方面。有“微差爆破”技术和“气幕”技术)常用微差爆破技术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。)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。 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。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已在国内外各类工程高边坡治理中普遍使用。对于堆积体边坡普遍采用引排水、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。系统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()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()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。应用:三峡永久船闸高边坡、、宜昌下涝溪特大桥桥墩下岩石陡壁锚固、大连港矿石码头高边坡、京福国道、京珠高速、溪洛渡水电站等。非开挖埋管技术包括顶管技术及水平定向钻进穿越埋管技术。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。)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顶管法施工示意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: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。适用范围顶管法适用于直接在松软土层或富水松软地层中敷设中、小型管道。定向钻进穿越法适合的地层条件为岩石、砂土、粉土、粘性土。对仅在出土点或入土点侧含有卵砾石等不适合水平定向钻施工的地层条件时在采取得当措施后也可进行定向钻进穿越施工。年由中石化华东管道工程有限公司承担的仪征金陵输油管道长江穿越工程创造了我国管道水平定向钻首次成功穿越长江的纪录。从矩形隧道掘进机国外应用情况看目前掌握该项施工装备和技术的主要是日本。日本从上世纪年代后期对此项研究很活跃而且发展很快而其他国家在该技术领域的进展情况则鲜有所闻。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。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。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。出洞技术、防侧转技术、施工中对周围地面沉降的控制根据现场环境出洞口外土体采用SMW工法加固三轴搅拌后插入H型钢密插。为克服掘进机出洞阶段的磕头现象应采用高出洞技术。因地面附加荷载、浅覆土施工地面车行道的动载因素、地质条件的变化、轴线纠偏和后顶千斤顶的油压波动等影响会造成大截面矩形掘进机在施工中产生侧转。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。适用范围:)矩形土压平衡式顶管掘进机适应各类粘性土、砂性土、粉质土及流砂地层土的N值在以下。)有较好的防水性能最大覆土层深度为m。)掘进机施工最大推进速度为cmmin。)受工作井和转场运输条件限制顶管掘进机应拆装方便分段最大长度≤m经拆装后仍能保持整机原有的工作性能和使用要求。)地下通道最大宽度m地下通道最大高度m。大断面矩形地下通道掘进施工技术施工机械化程度高掘进速度快矩形断面利用率高非开挖施工地下通道结构对地面既有运营设施影响小能适应多种截面尺寸的地下通道施工需求。已在上海轨道交通号线浦电路车站、号线中山北路车站、号线南浦大桥车站等等矩形地下人行通道工程中成功应用具有较好的应用前景。国内外发展概述盾构法问世至今约有余年的历史。法国工程师布鲁诺尔(MareIsambardBrunel)在伦敦从蛀虫在船板上蛀孔再用分泌物涂在孔的四周中得到启示发现了盾构法掘进隧道的原理。随后注册了专利并逐步完善了盾构的机械系统。年在穿越泰晤士河的隧道中第一次使用了矩形盾构技术。年日本引进盾构施工技术是欧美国家以外第一个引进盾构法的国家。我国上世纪年代初首次在东北阜新煤矿采用盾构法修建了直径m的输水巷道年开始在上海试验性地采用盾构法掘进隧道年在上海采用网格式挤压盾构修建了直径达到m的打浦路越江隧道同年水利部杭州机械研究所研究试制了我国第一台隧道掘进机并应用于水电工程年北京开始修建地铁盾构施工试验段工程也取得了一些经验。年中国首条双圆盾构隧道在上海地铁号线获得成功。基本原理与定义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。复杂盾构法施工技术为复杂地层、复杂地面环境条件下的盾构法施工技术或大断面(洞径大于米)、异形断面形式(非单圆形)的盾构法施工技术。盾构机构造示意图(a)闭胸式盾构(b)敞开式盾构盾构机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。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要考虑围岩条件、隧道断面大小等以确保开挖面的稳定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要考虑围岩条件、隧道断面大小等来进行以便保持开挖面的稳定。为保持开挖面的稳定要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。)辅助施工技术采用化学加固法、高压喷射搅拌法、冻结法、降低地下水位法、压气施工法、或这几种方法并用以维持围岩的稳定。在盾构出发到达部位急曲线部位覆土小部位以及近接施工部位由于围岩易出现不稳定现象也应根据具体情况采取有效的技术措施。盾构法施工技术特点)施工不受地面交通、建(构)筑、管线、水流、航运、季节及气候条件影响对环境影响也较小。)自动化、智能化和信息化程度较高)施工速度快安全可靠经济合理)机械造价昂贵操作工艺复杂。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。及盾构外径盾构长度刀盘扭矩总推力。国内外发展概况气压沉箱工法最早诞生在法国年在法国巴黎修建的埃菲尔(Eiffel)铁塔的基础以及年在美国纽约中心的曼哈顿修建的摩天大楼(skyscraper)的基础等都是利用气压沉箱法修建的。年月竣工的天津滦河大桥是我国最早采用气压沉箱法施工的铁路桥该桥是我国铁路工程先驱-詹天佑亲自主持的。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。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。大深度智能化气压沉箱施工工艺)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。相比常规的沉井施工方法智能化气压沉箱施工方法由于气压反力的作用箱体容易纠偏和控制下沉速度可以防止突沉、超沉且周边地层沉降小对环境影响小主要技术指标:)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。基本原理“双聚能预裂与光面爆破综合技术”是采用国家发明专利(专利号:ZL)“双聚能预裂与光面爆破综合技术施工工法及其专用装置”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。“双聚能预裂与光面爆破综合技术”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。 技术指标。)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。该项成果已在溪洛渡、彭水、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。右图: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**

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