3地基基础与地下空间工程技术.pdf

1、中国铁道科学研究院深圳研究设计院中国铁道科学研究院深圳研究设计院20182018年年8 8月月1515日日2010版1 灌注桩后注浆技术2 长螺旋钻孔压灌桩技术3 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基技术4 真空预压法加固软土地基技术5 土工合成材料应用技术6 复合土钉墙支护技术7 型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术8 工具式组合内支撑技术9 逆作法施工技术10 爆破挤淤法技术11 高边坡防护技术12 非开挖埋管施工技术13 大断面矩形地下通道掘进施工技术14 复杂盾构法施工技术15 智能化气压沉箱施工技术16 双聚能预裂与光面爆破综合2017版1 灌注桩后注浆技术2 长螺旋钻孔压灌桩技术3 水

2、泥土复合桩技术4 混凝土桩复合地基技术5 真空预压法组合加固软基技术6 装配式支护结构施工技术7 型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术8 地下连续墙施工技术9 逆作法施工技术10 超浅埋暗挖施工技术11 复杂盾构法施工技术12 非开挖埋管施工技术13 综合管廊施工技术灌注桩成桩后一定时间，通过预埋管对桩端、桩侧压力注入水泥浆的一种工艺。可以提高基桩的承载力、减小沉降。可以提高承载力40100%，有较高的经济性。技术特点1.注浆方式：桩底注浆，桩侧注浆，桩底和桩侧复合注浆。2.适用于：各类泥浆护壁和干作业的灌注桩。当桩有较厚的粗粒土时，承载力的效果明显。3.效果：提高承载力40100%，减小沉降30

3、%以上。4.技术要点：单向注浆阀、注浆工艺。5.工程案例：在国内有广泛应用。深圳应用较少，与桩基采用嵌岩桩的实际情况有关，对于较长的抗拔桩，采用桩侧后注浆技术，以提高抗拔力应该有技术优势。技术特点1.常用直径：400、600和8002.用途：工程桩、支护桩、地基处理加强体。3.优势：施工速度快、造价低（低20%左右）、没有废弃泥浆，成桩质量好。4.适用于：粘性土、素填土、粉质土。5.限制条件：桩长的限制，不超过30m；很难穿过砂卵石层，也不能入岩。6.技术要点：螺旋钻机，超流态混凝土压灌。7.工程案例：在华北地区作为工程桩和支护桩大量使用，在其它地区大量用于刚性桩复合地基处理的素桩施工。深圳龙

4、岗天健现代城CFG复合地基，采用D400长螺旋钻孔压灌素混凝土桩。2 2 长螺旋钻孔压灌桩技术长螺旋钻孔压灌桩技术采用长螺旋钻机钻孔，泵送混凝土从钻头底压出，边压灌混凝土边提升钻头直至成桩，至设计标高后，插入钢筋笼，形成钢筋混凝土灌注桩。与普通水下灌注桩施工工艺相比，长螺旋钻孔压灌桩施工，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。技术特点1.水泥土桩：搅拌桩直径500700mm。搅拌桩水泥掺量宜为12%20%。2.管桩：直径宜为300600mm。3.适用范围：适用于软弱粘土地基。建筑物基础桩，也可以用于复合地基。4.工程案例：主要在华东地区。广东省也出现复合桩用于基坑支

5、护工程，效果较好，造价优势明显。3 3 水泥土复合桩技术水泥土复合桩技术一种新型复合桩，由PHC管桩、钢管桩等在水泥土初凝前压入水泥土桩中复合而成的基桩。桩顶荷载由芯桩传递到水泥土桩再传递到侧壁和桩端的水泥土体，提高了桩的侧阻力和端阻力，提高了复合桩的承载力，减小桩的沉降。技术特点1.施工进度快。2.承载力增加幅度大，复合地基沉降小。3.施工质量易于控制4.可以用于高层建筑、高等级公路、高速铁路、机场等主要建构筑物的地基加固。4 混凝土桩复合地基技术以CFG（水泥粉煤灰碎石桩）为代表的高强度桩复合地基，包括素混凝土桩、预制桩复合地基。混凝土桩复合地基具有承载力提高幅度大，地基变形小、适用范围广

6、等特点。复合地基砂桩、碎石桩胶结体桩半刚性桩，搅拌桩、旋喷桩、水泥土桩刚性桩，CFG桩、沉管灌注桩、预制桩散粒体桩4 混凝土桩复合地基技术技术特点1.节省土方量。2.造价经济，处理后的地基适应性强。3.工期相对较短。4.在沿海地区道路、填海造地等工程用途广泛。5.在深圳地区，真空预压组合加固软基技术已有大量应用，福田保税区、宝安大道、前海软基处理、深圳机场站坪扩建。5 真空预压法组合加固软基技术真空预压法软黏土排水固结处理方法的一种方法，在软土层中插塑料排水板，用真空抽水的的方法取代堆载，实现排水预压，具有较好的经济性。这项技术是我国首先用于实际工程，在国际上也是应用范围最多，目前该技术仍在不

7、断发展和完善。真空预压可联合填土荷载，也可以联合堆水荷载。在沿海地区道路、填海造地等工程有广泛的用途。6 装配式支护结构施工技术装配式支护结构分为:1）预制装配式的围护结构预制桩、预制地下连续墙结构；2）和预制装配式的支撑结构预应力鱼腹梁支撑结构、工具式组合内支撑等。具有造价低、工期短、质量易于控制等特点，可降低能耗、减少建筑垃圾，是一项绿色建筑技术。装配式支护结构预制管桩、预制工字型桩、预制地下连续墙组合式支撑预应力鱼腹梁、工具式组合内支撑预制围护结构技术特点1.绿色、环保。2.降低造价。3.缩短工期。4.在深圳市，管桩作为围护结构的构件已有许多工程实例，实际表明效果明显。5.在深圳市，预应

8、力鱼腹梁支撑体系有过一个工程实例。组合式的钢管支撑已经普遍应用，经济性较好。6 装配式支护结构施工技术常规支撑体系鱼腹梁支撑体系鱼腹梁支撑工程照片7 型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术型钢水泥土复合搅拌桩是指：地基土层中掺入水泥搅拌形成水泥土，插入型钢，形成能止水、有刚度的围护结构。水泥深层搅拌的方式有：1）三轴搅拌桩（SMW工法），2）垂直搅拌工法（TRD），3）双轮铣深层搅拌工法（CSM工法）。新的工法的出现使型钢水泥土复合搅拌桩支护结构的使用范围更加广泛，施工效率也大大增加。垂直搅拌（TRD工法）三轴搅拌桩（SMW工法）双轮铣搅拌（CSM工法）全自动搅拌站 水泥浆的混合搅拌 切削液的混合搅

9、拌 芯材放置场所 进行芯材的连接工作 液压挖掘机 先行导沟的构筑 废泥残土处理 辅助铁板的移动铺设 水泥土搅拌连续墙 优异的连续性 高防渗性能 作为挡土墙可插入芯材(型钢)根据目的不同，可插入钢制箱体、拉森钢板桩 TRD 工法机 水泥土搅拌墙的构筑 地基内成槽 芯材 一般插入型钢 等厚墙体可自由调节芯材间隔 履带吊机 插入芯材用 TRD 工法机以及搅拌站的组装分解 铁板的移动 TRD工法示意图形成的围护结构7 型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术技术特点1.绿色、环保。2.降低造价。3.缩短工期。4.基坑截水效果好。5.现有的工程经验，型钢回收率不高。6.深圳市还没大面积推广应用。8 地下连续墙施

10、工技术地下连续墙，机械成槽、泥浆护壁就地灌注形成的钢筋混凝土墙体，可以用来作为基坑的围护，也可以兼作地下室外墙的一部分。地下连续墙刚度大、整体性好，基坑开挖过程中安全性高、截水效果好对周边环境影响小，可作为地下室结构的外墙，配合逆作法施工。技术特点1.适用于深度较大，周边条件较复杂的基坑工程。2.围护结构亦作为主体结构的一部分，且对防水、抗渗有较严格要求的工程。3.采用逆作法施工，地上和地下同步施工时，一般采用地下连续墙作为围护墙。4.在流砂、软土等地层中施工地下连续墙时，要采取护槽措施。9 逆作法施工技术逆作法是先做地下连续墙、建筑物的桩和柱，然后自上而下开挖基坑土方和施工地下室结构。采取逐

11、层开挖土方施工结构板的方式，形成围护结构的支撑体系。首层地下室结构封板后，上部结构和地下室土方开挖及结构施工可以同步进行。有全逆作法、半逆作法和中心岛部分逆作法。技术特点1.适用于深度较大，周边条件较复杂的建筑工程、地铁车站等地下空间。2.围护结构亦作为主体结构的一部分。3.采用逆作法施工，一般采用地下连续墙作为围护墙。高层建筑地下室逆作法施工地下车站逆作法施工10 超浅埋暗挖施工技术城市道路的地下通道覆土厚度与通道跨度之比通常较小（1.5），属于超浅埋隧道。为了保障城市道路、地下管线及周边建(构)筑物正常运用，需采用严格控制土体变形的超浅埋暗挖施工技术。一般采用长大管棚超前支护加固地下通道周

12、围土体，将整个地下通道断面分为若干个小断面进行顺序错位短距开挖，及时强力支护并封闭成环，进行地下通道或空间主体施工的支护技术方法。技术特点1.可以在不阻断交通、不损伤路面、不改移管线和不影响居民等城市复杂环境下使用。22.具有安全、可靠、快速、环保、节资等优点。3.深圳市高新园的科苑立交宽度45m，下穿深南大道，最小覆土厚度1.5m，采用超浅埋暗挖法施工，在深南大道正常运行的条件下施工（1997年）。深圳第一座超浅埋通道科苑立交超浅埋隧道分区开挖支护11复杂盾构法施工技术盾构法是一种全机械化的隧道施工方法，在盾构刀盘在千斤顶顶推下切削开挖土体，通过机械或泥水运输出洞，拼装预制混凝土管片，形成隧

13、道结构。由于盾构施工技术对环境影响很小而被广泛地采用。复杂盾构法指的是大直径，或非圆等异形断面。技术特点1.可以在不阻断交通、不损伤路面、不改移管线和不影响居民等城市复杂环境下使用。2.具有安全、可靠、快速、环保、节资等优点。3.盾构法是城市地铁建设主要的隧道施工方法。4.复杂盾构主要指大直径，异形断面，在我国得到快速发展。千斤顶大直径盾构武汉三阳路长江隧道外径15.2m。杭州钱江隧道外径15.4春风隧道15.76米盾构矩形断面盾构12 非开挖埋管施工技术非开挖埋管施工技术应用较多的主要有顶管法、定向钻进穿越技术以及大断面矩形通道掘进技术。技术特点1.可以在不阻断交通、不损伤路面、不改移管线和

14、不影响居民等城市复杂环境下使用。2.具有安全、可靠、快速、环保、节资等优点。3.可用于各种柔性管线的埋设，无需马路开膛破肚。4.主要依赖于水平定向钻机。5.对于岩石层、填石层等，施工困难。6.深圳等大城市都已推广应用。非开挖埋管技术机器顶管，人工开挖顶管定向钻水平定向钻，拖拉扩孔穿管顶管矩形断面顶进过街通道的顶进顶管人工顶管机器顶管定向钻拖拉扩孔工艺示意图钻孔及扩孔埋管顶管矩形顶管13 综合管廊施工技术综合管廊，也可称之“共同沟”，是指城市地下管道综合走廊，它是为实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施。采取综合管廊可实现各种管线以集约化方式敷设，可以使城市的地下空间资源得以综合利用。技术特点1.综合管廊主要用于城市统一规划、设计、施工及维护的市政公用设施工程，建于城市地下，用于敷设市政公用管线。2.工程案列：北京天安门广场综合管廊、上海浦东新区张杨路共同沟、广州大学城综合管廊、中关村（西区）综合管廊、上海世博园区综合管廊、武汉光谷综合管廊、珠海横琴新区环岛综合管廊、深圳光明、前海综合管廊等。