建筑业10项新技术版01地基基础和地下空间工程技术

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,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,01,地基基础和地下空间工程技术内容,1.1,灌注桩后注浆技术,1.2,长螺旋钻孔压灌桩技术,1.3,水泥粉煤灰碎石桩(,CFG,桩)复合地基技术,1.4,真空预压法加固软土地基技术,1.5,土工合成材料应用技术,1.6,复合土钉墙支护技术,1.7,型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术,1.8,工具式组合内支撑技术,1.9,逆作法施工技术,1.10,爆破挤淤法技术,1.11,高边坡防护技术,1.12,非开挖埋管技术,1.13,大断面矩形地下通道掘进施工技术,1.14,复杂盾构法施工技术,1.15,智能化气压沉箱施工技术,1.16,双聚能预裂与光面爆破综合技术,1.1,灌注桩后注浆技术,1.1.1,基本概念,灌注桩后注浆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、桩侧处的注浆阀注入水泥浆,提高单桩承载力和减少沉降,同等条件下提高桩基承载力,30%-100%,。,后注浆效果取决于土层性质、注浆工艺流程、参数和控制标准等。,1.1.2,灌注桩后注浆提高承载力机理,1,)通过桩底和桩侧后注浆加固桩底沉渣(虚土)和桩身泥皮。,2,)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,减少桩基沉降。,提高承载力机理图,1.1.3,灌注桩后注浆分类,1,)桩底注浆,2,)桩侧注浆,3,)桩侧桩底复式注浆,1.1.4,主要技术指标,(,1,)浆液水灰比:地下水位以下,0.45,0.65,,地下水位以上,0.7,0.9,。,(,2,)最大注浆压力:软土层,4,8MPa,,风化岩,10,16MPa,。,(,3,)单桩注浆水泥量:,Gc=apd+asnd,,式中桩端注浆量经验系数,ap=1.5,1.8,桩侧注浆量经验系数,as=0.5,0.7,,,n,为桩侧注浆断面数,,d,为桩径(,m,)。,(,4,)注浆流量不宜超过,75L,min,。,1.1.5,施工流程,1.1.6,施工要点,1.1.6.1,压浆管制作,压浆管采用直径为,25mm,的黑铁管制作,接头采用丝扣连接,两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出,55cm,,在桩底部长出钢筋笼,5cm,,上部高出桩顶混凝土面,50cm,但不得露出地面以便于保护。,压浆管在最下部,20cm,制作成压浆喷头,在该部分采用钻头均匀钻出,4,排(每排,4,个) 、间距,3cm,、直径,3mm,的压浆孔作为压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严,外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严,这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置:当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出,水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中,而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。,制作注浆管图,注浆管图,1.1.6.2,压浆管布置,将,2,根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼,在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护,钢筋笼不得扭曲,以免造成压浆管在丝扣连接处松动,喷头部分应加混凝土垫块保护,不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。,注浆管固定安装图,1.1.6.3,注浆参数,注浆材料一般选用,4 2 5 #,普通硅酸盐水泥, 水灰比,0 . 5 -0 . 8,。,注浆控制压力,1 . 0 - - 1 . 5 MP a,。,注浆速率每分钟,0 . 0 3,一,0 . 0 5,衬, 根据桩径、 桩长和承载力的要求注浆量,1 . 0 - x 3 . 0,吨, 稳压时间,1 0,分钟。,1.1.6.4,压力灌浆,在成桩,3,7,天内,混凝土强度达到,50%,75%,后开始压浆,,为确保每根桩压浆通畅,要求在压 浆前先压注清水进行清洗压浆管路,,从进浆口开始向桩底压浆,使浆液和清水从另一出 浆管口排出,直到冒出配置的水泥浆时,关闭出浆管口,并记录白分表的初始读数。,为了便 于浆液在土体中渗透扩散,压浆原则上应先低档慢压,浆液先稀后浓,向每根压浆管内均匀 压浆。灌浆速度一般按,30L/min,控制,由于是高压压浆,为了防止发生损坏桩体及其他质量 安全事故,应使用不大于,3MPa,的压力进行压浆。,1.1.7,适用范围,灌注桩后注浆技术适用于除沉管灌注桩外的各类泥浆护壁和干作业的钻、挖、冲孔灌注桩 。,1.2,长螺旋钻孔压灌桩技术,1.2.1,基本概念,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。,1.2.2,主要施工设备,1,)长螺旋钻机,2,)混凝土输送泵,3,)钢筋笼导入管,4,)夹具,5,)振动锤,1.2.3,施工工艺,施工工艺,图,1.2.4,施工要点,1),放线定位:按桩位设计图纸要求,测设桩位轴线、定位点,并做好标记。,2),钻机就位:钻机就位后,保持钻机平稳、调整钻塔垂直,钻杆的连接应牢固。,3),钻机定位后,进行预检,钻尖与桩位点对中,钻机启动前应将钻杆、钻尖内的土块、残留的混凝土等清理干净。,4),钻机成孔:钻进速度根据地层情况按成桩工艺试验确定的参数进行控制。,5),钻机钻进过程中,不宜反转或提升钻杆,如需提升钻杆或反转应将钻杆提至地面,对钻尖开启门须重新清洗、调试、封口。,6),桩间距小于 的饱和粉细砂及软土层部位,宜采取跳打的方法,防止发生串孔。,7),达到设计桩底标高终孔验收后,进行压灌混凝土作业,首次泵送前或停工时间过长时,应先开机润管。,8),混凝土开始压灌时,宜先提升钻杆 ,开始泵送混凝土,确认钻头阀门打开后方可提钻。混凝土的泵送宜连续进行,边泵送混凝土边提钻,提钻速率按试桩工艺参数控制,控制提钻速率与混凝土泵送量相匹配,保持料斗内混凝土的高度不低于 ,并保证钻头始终埋在混凝土面以下不小于 。,9),将振动用钢管在地面水平穿入钢筋笼内,并与振动装置可靠连接,钢筋笼顶部与振动装置应进行连接。钢筋笼吊装时,应采取措施,防止变形,安放时对准孔位,并保证垂直、居中。,10),在插入钢筋笼时,先依靠钢筋笼与导管的自重缓慢插入,当依靠自重不能继续插入时,开启振动装置,使钢筋笼下沉到设计深度,断开振动装置与钢筋笼的连接,缓慢连续振动拔出钢管。钢筋笼应连续下放,不宜停顿,下放时禁止采用直接脱钩的方法。,长螺旋钻孔压灌桩,1.2.5,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 。,1.3,水泥粉煤灰碎石桩(,CFG,桩)复合地基技术,1.3.1,基本概念,水泥粉煤灰碎石桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩(简称,CFG,桩)。,CFG,桩通过在基底和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层以保证桩、土共同承担荷载,使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。桩端持力层应选择承载力相对较高的土层。,水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大,地基变形小、适用范围广等特点。,1.3.2 CFG,桩复合地基构成,1,),CFG,桩,2,)桩间土,3,)褥垫层,1.3.3,CFG,桩复合地基加固机理,褥垫层受上部基础荷载作用产生变形后以一定的比例将荷载分摊给桩及桩间土,使二者共同受力。同时土体受到桩的挤密而提高承载力,而桩又由于周围土的侧应力的增加而改善了受力性能,二者共同工作,形成了一个复合地基的受力整体,共同承担上部传来的荷载。,由于桩体的强度和模量比桩间土大,在荷载作用下,桩顶应力比桩间士表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少桩间土承担的荷载。这样,由于桩的作用使复合地基承载力提高,沉降变形减小,并同时提高了土体的抗剪强度,亦可使,CFG,桩避免产生刺入破坏的可能。,1.3.3,CFG,桩加固机理,1,)桩体置换作用。,水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应后生成稳定的结晶化合物,这些化合物填充了碎石和石屑的空隙,将这些骨料黏结在一起,因而提高了桩体的抗剪强度和变形模量,使,CFG,桩起到了桩体的作用,承担大部分上部荷载。,2,)对桩间土挤密作用。,CFG,桩在处理砂性土、粉土和塑性指数较低的黏性土地基时,采用振动沉管等排土、挤密施工工艺,提高了桩间土的强度,并通过提高桩侧法向应力增加了桩体侧壁摩阻力,使单桩承载力也提高了,从而提高复合地基承载。,1.3.5,振动沉管灌注成桩,1),工艺流程,施工准备桩尖的预制与埋设桩机进场桩机就位沉管混合料搅拌及投料拔管封顶检测清理桩间土及预留桩头铺设褥垫层。,1.3.4,长螺旋钻管内泵压混合料灌注桩,1.3.4.1,工艺流程,桩位放点搅拌混凝土长螺旋钻机就位、成孔压灌素混凝土边提升钻杆边压灌素混凝土成桩、桩体养护检测清桩间土及预留桩头铺设褥垫层。,1.3.4.2,施工特点,1.3.4.3,施工要点,1,)、钻机就位:钻机就位后,应使钻杆垂直对准桩位中心,确保,CFG,桩垂直度允许偏差不大于,1,。,2,)、混合料搅拌:混合料搅拌按配合比进行配料。,配合比为:水泥:砂:石:水:粉煤灰:高效减水剂,=205,:,832,:,1018,:,195,:,130,:,2.05,。,每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制,控制在,90s,左右,塌落度控制在,160mm,180mm,。搅拌的混合料必须保证混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管、和变径管而到达钻杆芯管内。,3,)、钻进成孔:钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动马达钻进。先慢后快,同时检查钻孔的偏差并及时纠正。,4,)、灌注及拔管:钻孔至设计标高后,停止钻进,开始混合料灌注,每根桩的投料量应不少于设计灌注量。钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先提管后泵料。施工桩顶高程高出设计高程,50cm,,灌注成桩完成后,桩顶盖土封顶予以保护。,灌注时采用静止提拔钻杆,拔管速度控制在,2,3m/min,。保证连续提拔,施工中严禁出现超速提拔。施工中每工班经常检查排气阀,防止排气阀被水泥浆堵塞,保证排气阀正常工作。,CFG,桩施工图,1.3.5,适用范围,适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按当地经验或通过现场试验确定其适用性。就基础形式而言,既可用于条形基础、独立基础,又可用于箱形基础、筏形基础。采取适当技术措施后亦可应用于刚度较弱的基础以及柔性基础 。,1.4,真空预压法加固软土地基技术,1.4.1,基本概念,真空预压法是在需要加固的软黏土地基内设置砂井或塑料排水板,然后在地面铺设砂垫层,其上覆盖不透气的密封膜使软土与大气隔绝,然后通过埋设于砂垫层中的滤水管,用真空装置进行抽气,将膜内空气排出,因而在膜内外产生一个气压差,这部分气压差即变成作用于地基上的荷载。地基随着等向应力的增加而固结。,抽真空前,土中的有效应力等于土的自重应力,抽真空一定时间的土体有效应力为该时土的固结度与真空压力的乘积值。,真空预压断面图,1.4.2,施工流程,1.4.3,施工要点,1.4.3.1,软基处理场地平整,1.4.3.2,铺设砂砾垫层,1.4.3.3,插打排水板,1.4.3.4,埋设真空滤管,1.4.3.5,铺膜真空密封,1.4.3.6,抽真空施工,1.4.3.1,软基处理场地平整,采用挖掘机、推土机平整场地,清除软基处理46m范围内的杂物,建筑垃圾,使软基处理层平整顺适,以利真空联合堆载预压的正常施工。,1.4.3.2,铺设砂砾垫层,施工方法采取购砂砾至现场后人工摊铺,砂砾垫层采用符合设计要求的含泥量小于,5%,,按每,2000m,分二次进行摊铺,以保证砂砾垫层的厚度和平整度,1.4.3.3,插打排水板,排水板按梅花形布置,设计间距,1,3m,,先按图纸要求做出排水板放样图。,割断排水板时,砂垫层以上的外露排水板于,20cm,。,施工中排水板不扭结、断裂和撕破滤膜,排水板接头要严格按规范要求连接,1.4.3.4,埋设真空滤管,1,)开挖总管,滤管沟槽,滤管沟底至砂垫层底厚度为,0.30,米左右 。,2,)敷设总管、滤管,外包滤满足排水滤砂的作用。接头捆扎密实,滤管之间连接橡胶管留有足够的长度,以满足地基沉降变形的要求。,1.4.3.5,铺膜真空密封,1,)挖密封沟,在预压区边线外挖密封沟,密封沟要有足够的深度和宽度。沟深至不透水层顶面以下不小于,1.2m,2,)铺土工布、密封膜,密封膜四周要深入密封沟有足够的长度。用粘性土回填密实,并构筑围堰注水密封。,立即安装,3-4,台真空设备开始抽气。以便吸住密封膜,1.4.3.6,抽真空施工,1,)真空射流泵确保能形成不小于,0.096Mpa,的真空压力。,2,)膜上覆水在膜内真空压力达,50Kpa,后进行,这样在抽气初期可进行密封膜的查漏补漏。,3,)工作正式抽气过程中要随时注意膜下真空度情况,注意保护密封膜,保护各种观测仪器的出膜装置。,1.4.4,适用范围,适用于软弱黏土地基的加固。,在我国广泛存在着海相、湖相及河相沉积的软弱黏土层。这种土的特点是含水量大、压缩性高、强度低、透水性差。,该类地基在建筑物荷载作用下会产生相当大的变形或变形差。对于该类地基,尤其需大面积处理时,譬如在该类地基上建造码头、机场等,真空预压法是处理这类软弱黏土地基的较有效方法之一 。,1.5,土工合成材料应用技术,1.5.1,基本概念,土工合成材料是以人工合成的高分子聚合物为原材料,制成的一种新型的岩土工程材料,具有过滤、排水、隔离、加筋、防渗和防护等六大功能及作用。,1.5.2,土工合成材料分类,土工织物(织造、非织造),土工格栅(单向、双向、经编),土工网,土工条带,1.5.3,应用技术,(,1,)土工织物滤层应用技术。,(,2,)土工合成材料加筋垫层应用技术。,(,3,)土工合成材料加筋挡土墙、陡坡及码头岸壁应用技术。,(,4,)土工织物软体排应用技术。,(,5,)土工织物充填袋应用技术。,(,6,)模袋混凝土应用技术。,(,7,)塑料排水板应用技术。,(,8,)土工膜防渗墙和防渗铺盖应用技术。,(,9,)软式透水管和土工合成材料排水盲沟应用技术。,(,10,)土工织物治理路基和路面病害应用技术。,(,11,)土工合成材料三维网垫边坡防护应用技术等。,(,12,)土工膜密封防漏应用技术,1.5.4,土工合成材料加筋挡土墙、陡坡及码头岸壁应用技术,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。,加筋挡土墙断面图,1.5.4,加筋挡土墙应用技术,1,)刚性筋式:用抗拉模量高、延伸率低的土工格栅或加筋土工带等作为筋材。,2,)柔性筋式:以织造土工织物等中等拉伸模量材料作为筋材。,加筋挡土墙断面图,1.5.5,土工织物充填袋筑防护堤应用,制作砂被的袋体材料宜选用织造土工织物。其反滤与排水性能应符合反滤准则,且应经受施工应力。单位面积质量不应小于,130g,m2,,极限抗拉强度不应低于,18kN,m,。,砂被充填料应采用排水性较好的砂性土、粉细砂类土。其黏粒含量不应超过,10%,。砂被的充填密度不宜小于,14.5kN,m3,,充填度不宜小于,85%,。,砂被防护堤的断面型式应包括全断面、双断面和单断面。单断面宜用于围填造地工程围堤。,防护堤施工图,1.5.6,适用范围,土工合成材料应用技术的适用范围十分广泛。可在所有涉及岩土工程领域的各种建筑工程或土木工程中应用。,1.6,复合土钉墙支护技术,1.6.1,基本概念,复合土钉墙是将土钉墙与一种或几种单项支护技术或截水技术有机组合成的复合支护体系,它的构成要素主要有,土钉,、,预应力锚杆,、,截水帷幕,、,微型桩,、,挂网喷射混凝土面层,、,原位土体,等。,复合土钉墙直呼具有轻型,机动灵活,适用范围广,支护能力强,可作超前支护,并兼备支护、截水等效果。在实际工程中,组成复合土钉墙的各项技术可根据工程需要进行灵活的有机结合,形式多样,复合土钉墙是一项技术先进、施工简便、经济合理、综合性能突出的基坑支护技术。,1.6.2,复合土钉墙基本形式,1,)土钉墙,+,预应力锚杆,2,)土钉墙,+,截水帷幕,3,)土钉墙,+,微型桩,4,)土钉墙,+,预应力锚杆,+,截水帷幕,5,)土钉墙,+,预应力锚杆,+,微型桩,6,)土钉墙,+,微型桩,+,截水帷幕,7,)土钉墙,+,预应力锚杆,+,微型桩,+,截水帷幕,在止水帷幕中插入型钢或钢管等劲性材料等。,1.6.3,复合土钉墙支护基本原理,1,),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。,2,),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。,3,),微型桩,发挥超前支护作用和局部稳定作用。,4,),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,1.6.4,技术指标,(,1,)预应力锚杆,锚索、锚杆机锚管等,。,(,2,)止水帷幕形成方法,水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、灌浆法、地下连续墙法、微型桩法、钻孔咬合桩法、冲孔水泥土咬合桩法等。,(,3,)微型桩是一种广义上的概念,构件或做法如下:,直径不大于,400mm,的混凝土灌注桩,受力筋可为钢筋笼或型钢、钢管等。,作为超前支护构件直接打入土中的角钢、工字钢、,H,形钢等各种型钢、钢管、木桩等。,直径不大于,400mm,的预制钢筋混凝土圆桩,边长不大于,400mm,的预制方桩。,1.6.5,土钉墙支护施工,1.6.4.1,施工流程,放线开挖 修坡 安放锚杆 注浆 编钢筋网片 喷面层砼 开挖下一层,1.6.5.2,土钉墙土方开挖,开挖工作面土方,边开挖边支护,分层开挖,分层支护,土方开挖分层的原则是每一排土钉锚杆开挖一层,每层土方开挖深度为这一层土钉端部标高下,300mm,土方开挖必须和支护施工密切配合,待最后一层土钉支护完成养护,1,天后方可大量挖土卸载;土方开挖必须和支护施工密切配合,超挖深度,300mm,,需提供土钉成孔施工工作面宽度,5,6m,。前层土钉完成注浆,1,天以上、面层砼喷射完毕,1,天以上方可进行下一层边坡面的开挖,开挖进程和土钉墙施工形成循环用业。,1.6.5.3,土钉墙土钉成孔注浆,土钉按照设计要求制作,钢管四周开注浆小孔,小孔直径为,6-8mm,,小孔在钢管上呈螺旋状布置,小孔间距为,500mm,(相邻小孔之间),钢管末端封闭。土方开挖之后,用洛阳铲在搅拌桩上按照土钉设计标高及间距开导向孔,穿透搅拌桩,然后用空压机带动冲击器将加工好的土钉沿导向孔按照设计标高、间距打入设计孔深。,1.6.5.4,土钉墙绑扎钢筋网,将,6.5,钢筋拉直,钢筋网片按照设计间距绑扎。土钉成孔后,端部用,12,螺纹联系筋、井字加强筋焊接压在钢筋网上,使钢筋网片、土钉连成整体。,土钉与井字加强筋、联系筋之间均焊接联接,焊缝长度符合规范要求。 。,1.6.5.5,土钉墙喷射砼,在土方开挖、修坡之后,钢筋网编焊完成后,进行混凝土喷射,一次喷射总厚度,100mm,,石子粒径,5,10mm,,最大粒径,12mm,,专用喷射混凝土速凝剂掺入量不小于水泥重量的,5%,,在边坡渗水的情况下,为保证喷射砼施工质量及止水效果,可以适当加大喷射混凝土速凝剂掺量。喷射砼在每一层、每一段之间的施工搭接之前,将搭接处泥土等杂质清除,在喷射前用水润湿,确保喷射砼搭接良好,保证喷射砼质量,不发生渗漏水现象。,1.6.6,预应力锚杆施工,1.6.5.1,施工流程,定位 注浆管制作 钻孔 锚杆安设 一次注浆 二次注浆 锚具安装 张拉与锁定 锚头保护,1.6.7,截水帷幕施工,1.6.6.1,施工流程,放线定位 挖槽 铺设枕木 钻机安装调试 第一次下沉预搅 第一次提升喷浆搅拌 第二次下沉搅拌 第二次提升喷浆搅拌 第三次下沉搅拌 第三次提升搅拌 清洗 移机,1.6.6.2,施工要点,1,)放线定位挖槽:根据基坑开挖边线及设计,确定搅拌桩位置,并放线。然后请甲方及监理单位验线后开挖沟槽,同时清除沟槽内障碍物等影响搅拌桩施工的杂物。,2,)第一次下沉预搅:待搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向搅拌切土下沉,下沉过程中不得采用冲水下沉。,3,)制备水泥浆:实行配合比挂牌制,标明水泥加水的用量,待搅拌机下沉到一定深度时,开始拌制水泥浆并倒入压浆机。,4,)第一次提升喷浆搅拌:搅拌机下沉到设计深度时,开启注浆机将水泥浆压入土中,边注浆边旋转,同时提升搅拌机。,5,)第二次下沉搅拌:搅拌机提升到设计高度时,再次下沉进行第二次搅拌。,6,)第二次提升喷浆搅拌:搅拌机下沉到设计深度时,开启注浆机将水泥浆压入土中,边注浆边旋转,同时提升搅拌机。,7,)第三次下沉搅拌:搅拌机提升到设计高度时,再次下沉进行第三次搅拌。,8,)第三次提升搅拌:搅拌机下沉到设计深度时,提升搅拌机。,9,)清洗:搅拌机提升出地面后,向集料斗中注入清水,开启注浆机,清洗全部机械及管路中的残余水泥浆。,10,)移位:一根桩施工完成后,将搅拌机移至下一位置,重复上述步骤,施工下一根桩。,1.6.8,适用范围,(,1,)开挖深度不超过,15m,的各种基坑。,(,2,)淤泥质土、人工填土、砂性土、粉土、黏性土等土层。,(,3,)多个工程领域的基坑及边坡工程。,1.6.8,工程实例,1.7,型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术,1.7.1,基本概念,型钢水泥土复合搅拌桩支护结构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。,型钢水泥土复合搅拌桩支护结构具有抵抗侧向土水压力和阻止地下水渗漏的功能。,1.7.2,SMW,工法施工顺序,施工顺序图,1.7.3 SMW,工法关键技术,1.7.3.1,搅拌桩制,作,1,)保证桩体垂直度措施,2,)保证加固体强度均匀措施,SMW,桩施工,1.7.3.2,型钢制作与插入起拔,1,)型钢插入,应在水泥土初凝前。插入前应校正位置,设立导向装置,以保证垂直度小于,1,,插入过程中,必须吊直型钢,尽量靠自重压沉。若压沉无法到位,再开启振动下沉至标高。,2,)型钢回收,采用,2,台液压千斤顶组成的起拔器夹持型钢顶升,使其松动,然后采用振动锤,利用振动方式或履带式吊车强力起拔,将,H,型钢拔出。采用边拔型钢边进行注浆充填空隙的方法进行施工。,型钢插入,1.7.4,适用范围,该技术主要用于深基坑支护,可在粘性土、粉土、砂砾土使用,目前在国内主要在软土地区有成功应用。,1.7.5,工程实例,1.8,工具式组合内支撑技术,1.8.1,基本概念,工具式组合内支撑技术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、适用性广的特点,可在各种地质情况和复杂周边环境下使用。该技术具有施工速度快、支撑形式多样、计算理论成熟、可拆卸重复利用、节省投资等优点。,1.8.2,施工方案设计,(,1,),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。,竖向荷载主要是支撑自重和附加在支撑上的施工活荷载。,(,2,),计算方法,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。,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。,(,3,),水平支撑的截面设计,1,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。,2,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,40mm,。,3, 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,1.52,倍。,1.8.3,技术措施,1),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。,2),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。,3),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。,1.8.4,适用范围,适用于周围建筑物密集,相邻建筑物基础埋深较大,施工场地狭小,岩土工程条件复杂或软弱地基等类型的深大基坑。,1.9,逆作法施工技术,1.9.1,基本概念,逆作法是建筑基坑支护的一种施工技术,它通过合理利用建(构)筑物地下结构自身的抗力,达到支护基坑的目的。,逆作法是将地下结构的外墙作为基坑支护的挡墙(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基坑支护施工方法。,逆作法工艺原理,图,1.9.2,逆作法分类,1),全逆作法,利用地下各层钢筋混凝土肋型楼板对四周围护结构形成水平支撑,自逆作面向下依次施工地下结构的施工方法,2),半逆作法,利用地下室各层钢筋混凝土肋型楼板中先期浇筑的肋梁,对四周围护结构形成水平支撑,待土方开挖完成后,再二次浇筑肋型楼板,3),部分逆作法,基坑中部采取正作方法,基坑四周采用逆作法的施工方法。,1.9.2,逆作法设计施工的关键,节点问题,1),墙与梁板的连接,2),柱与梁板的连接,它关系到结构体系能否协调工作,建筑功能能否实现。,节点图,1.9.3,逆作法施工,(,一,),1),围护结构施工,可采用地下连续墙和排桩等作为周边围护结构。,将地下连续墙或排桩上部的混凝土浮浆凿除清理干净后再施工上部冠梁,2),竖向结构施工,中间支撑柱一般为钢筋混凝土柱、劲性混凝土柱、钢管混凝土柱、外包混凝土叠合柱,中间支撑柱采用桩基础成桩工艺进行逆作施工。,1.9.3,逆作法施工,(,二,),3),混凝土墙施工,混凝土墙宜下返,8001200,,有防水要求的边跨混凝土墙应上返,300500,。,正作混凝土墙体与下返墙体混凝土连接 方式,.,1.9.3,逆作法施工,(,三,),4),施工地下室,0.00,层砼钢筋梁板工程,5),挖运负一层土方施工,6),负一层砼钢筋柱、梁、板工程施工,7,)进行地下室底板施工,1.9.4,适用范围,适用于建筑群密集,相邻建筑物较近,地下水位较高,地下室埋深大和施工场地狭小的高(多)层地上、地下建筑工程,如地铁站、地下车库、地下厂房、地下贮库、地下变电站等 。,1.10,爆破挤淤法技术,1.10.1,基本概念,爆破挤淤处理软土地基实质上是地基处理的置换法,即通过爆炸作用将填料沉入淤泥并将淤泥挤出,使地基达到设计承载力和满足地基在一定时间内的沉降要求的施工工艺。,爆破挤淤填石是在抛石体外缘一定距离和深度的淤泥质软基中埋放炸药群,起爆瞬间在淤泥中形成空腔,抛石体随即坍塌充填空腔形成“石舌” ,达到置换淤泥的目的。经多次推进爆破,即可达最终置换要求。,其主要技术为:在堆石体前沿淤泥中的适当位置埋置药包群,爆后堆石体前沿向淤泥底部坍落,形成一定范围和厚度的“石舌”,所形成的边坡形状呈梯形。当继续填石时,由于“石舌”上部的淤泥在爆炸瞬间产生的强大冲击力的作用下,产生超孔隙水压力,冲击作用使土的结构发生破坏,扰乱了正常的排水通道,土体的渗透性变差,超孔隙水压力难以消散,土体的强度降低,承载能力在短时间内丧失,因此抛石可以很容易地挤开这层淤泥并与下层“石舌”相连,形成完整的抛填体示。采用爆炸和抛填循环作业,就可用石方置换掉抛填方向前方一定范围内一定数量的淤泥,达到软基处理的目的。,爆破挤淤填石示意图,1-,超高填石;,2-,爆前剖面;,3-,爆后剖面;,4-,补填剖面;,5-,石舌;,6-,药包,1.10.2,技术措施,1,),“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。,2,),“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。,1.10.3,工艺流程,1.10.4,施工要点(一),1,施工准备:进行爆破区现场勘察及爆破安全区安全检查,编制完善的施工组织设计,建立施,管理体系。,2,根据业主单位提供的坐标控制点、水准点,设立施工水准点及辅助施工基线,应设置在不受,扰、牢固可靠且通视好、便于控制的地方。同时,据此设立施工标志、水尺等,并根据设计施工进行放样,设立抛填标志。,3,堤身抛填是影响爆炸处理软基施工质量的一个重要因素,必须严格控制堤身抛填参数。,4,),根据施工组织设计文件要求的数量和重量制作药包,1.10.4,施工要点(二),5,),当堤身抛填进尺达到施工组织设计值后,在堤头包络线上布设群药包,实施堤头爆填,使堤身下沉实现挤淤置换。,6,),对爆后的堤顶进行补抛并继续向前抛填推进,当堤身达到新的设计进尺后,再次在堤头布设群药包并实施爆破,如此“抛填-爆破-抛填”循环进行,直至达到设计堤长。,7,),当堤身爆填处理到一定长度后,实施堤侧的爆炸处理(侧向爆填),拓宽并形成堤身两侧的平台,进一步挤出堤底可能残留的淤泥。侧爆的一次处理长度根据施工需要和环境安全条件确定,一般为30m50m。,8,),对堤身进行补抛、理坡,进行护面工程和堤顶混凝土路面工程等后续工程的施工。,爆破挤淤布药与爆前、爆后断面示意图,陆上装药图,端部推进排淤图,侧坡拓宽排淤图,爆破形成平台及堤心断面图,1.10.5,适用范围,爆破挤淤重在“挤”,必须地处开阔地带,保证在爆炸后抛填体的重力作用下淤泥可以被挤出待处理地基范围,并且不会对环境造成污染和破坏。,主要适用于港口工程的防波堤、护岸、码头等基础处理,公路铁路房建等地处海滩、河滩等开阔地带的地基处理。,爆破挤淤法处理软土地基适宜深度为,3,25m,。,1.10.6,应用实例,1.10.6.1,深圳前湾爆破挤淤填堤围堰工程,1),工程概况。,填堤围堰围成面积,683426 m2,。抛石爆破挤淤填堤围堰总长度,2454.69m,,分,12,个代表断面,堤顶标高均为黄海高程,6.00 m,,内外侧坡率,天然泥面以上,1:1.5,,天然泥面以下至下卧层顶面,1: 1,。,2,)施工工序。采用陆上装药器装药,分两次填料达到预定标准,堤端抛石爆破挤淤推进一段距离后,安排侧爆。施工中按,2,个堤端位置推进。,招商局深圳前湾爆破挤淤填堤围堰工程,1.10.6.2,深圳机场飞行区扩建陆域工程,1,),工程概况,,海堤长度 14969m,堤身填料基本为块石,根据不同的地质和区位,堤身地基处理分别采用抛石挤淤,与,爆破挤淤的处理方法。,2,),施工总体布局,,,将海堤从中部位置开始,以抛填进尺 2035m为 1 个推进单元,垂直于轴线抛填推进,在堤端采用多排定向爆填施工技术形成堤心,在每完成 50100m堤心爆填与补抛后进行侧爆拓宽爆破形成平台,之后每完成 100m侧爆与补抛后进行爆夯施工,提高块石堤身的密实度。水上抛填和爆填施工成一个合理的流水作业,从而保证了施工进度与质量。,3施工完成后通过检测数据表明,本工程达到计划挤淤 46m的效果,形成断面与设计要求相符,石堤底高程已接近或低于地质剖面中的淤泥层底高程,石堤沉降量最大 2cm,最小 0.5cm,完全达到设计要求,。,深圳机场飞行区扩建陆域工程,1.11,高边坡防护技术,1.11.1,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。,1),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。,2),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;,3),堆积体边坡固支护处理,,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。,1.11.2,自然高边坡防护施工技术,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,3000KN,,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。,1.11.3,堆积体高边坡施工技术原理,对集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、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。,1.11.5,适用范围,(,1,)高度大于,30m,的岩质高陡边坡、高度大于,15m,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。,(,2,)适用于,50,300m,堆积体高边坡加固。,1,工程实例,2,工程实例,3,工程实例,4,施工,5,施工,6,施工,1.12,非开挖埋管技术,1.12.1,非开挖埋管技术基本概念,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。,1.12.2,顶管法施工技术原理,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,顶管法施工包括的主要设备有:顶进设备、顶管机头、中继环、工程管及吸泥设备。,设计的主要内容是顶力计算。,施工技术主要包括顶管工作坑的开挖、穿墙管及穿墙技术、顶进与纠偏技术、陀螺仪激光导向技术、局部气压与冲泥技术及触变泥浆减阻技术。,顶管法,-,泥水土压平衡,1,混凝土管;,2,运输车;,3,扶梯;,4,主顶油泵;,5,行车;,6,安全扶栏;,7,润滑注浆系统;,8,操纵房;,9-,配电系统;,10,操纵系统;,11,后座;,12,测量系统;,13,主顶油缸;,14-,导轨;,15,弧形顶铁;,16,环形顶铁;,17-,混凝土管;,18,运土车;,19-,机头,顶管法,-,泥水土压平衡,顶管法,-,泥水土压平衡,顶管法,-,泥水土压平衡,1.12.3,水平定向钻进穿越技术原理,1.12.4.1,基本概念,水平定向钻机的钻进系统具有导向作用,,根据图纸所给的入土点和出土点设计出穿越曲线,然后按照穿越曲线利用穿越钻机先钻出导向孔、再进行,扩孔,处理,之后利用泥浆的护壁及润滑作用将已预制试压合格的管段进行回拖,完成管线的敷设施工。,水平定向钻机图一,水平定向钻机图二,1.12.3.2,技术内容,1,)根据套管允许的曲率半径、工作场地及岩土工程条件,确定定向钻进的顶角、方位角、工具面向角、空间坐标,设计出定向钻进的轨迹草图。,2,)导向孔钻进是采用射流辅助钻进方式,通过定向钻头的高压泥浆射流冲蚀破碎旋转切削成孔的,以斜面钻头来控制钻孔方向。通过钻机调整钻进参数,来控制钻头按设计轨迹钻进。,3,)将导向孔孔径扩大至所铺设的管径以上,减少敷设管线时的阻力。,4,)用分动器将要敷设的管线与回扩头进行连接,在钻杆旋转回拉牵引下,将管线回拖入已成型的轨迹孔洞。,1.12.3.3,钻进导向孔,导向孔钻进一般采用小直径全面钻头,进行全孔底破碎钻进。在钻头底唇面上或钻具上,安装有专门的控制钻进方向的机构。在钻具内或在紧接其后部位,安装有测量探头。钻进过程中,探头连续或间隔地测量钻孔位置参数,并通过无线或有线的方式实时地将测量数据发送到地表接收器。操作者根据这些数据及其处理这些数据得到的图表,采取适当的技术措施调整孔内控制钻进方向的机构,从而人工控制钻孔的轨迹,达到设计要求。,1.12.3.4,扩孔,必须将钻孔扩大至适合成品管铺设的直径。一般,在钻机对面的出口坑将扩孔器连接于钻杆上,再回拉进行回扩,在其后不断地加接钻杆。根据导向孔与适合成品管铺设孔的直径大小和地层情况,扩孔可一次或多次进行。推荐最终扩孔直径按下式计算:,K1,K1,经验系数,一般,K1=1.2,1.5,。,1.12.3.5,回拉铺管,扩孔完成后,即可拉入需铺设的成品管。管子最好预先全部连接妥当,以利于一次拉入。当地层情况复杂,如:钻孔缩径或孔壁垮塌,可能对分段拉管造成困难。拉管时,应将扩孔器接在钻杆上,然后通过单动接头连接到管子的拉头上,单动接头可防止管线与扩孔器一起回转,保证管线能够平滑地回拖成功,水平定向钻进穿越施工图一,水平定向钻进穿越施工图二,水平定向钻进穿越施工图三,1,),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,0,初始推力,(kN),;,B,c,-,管外径,(m),;,q,-,管周边均布载荷,(kPa),;,W,单位长度管的重力,(kN,m),;,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),。,2,),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:,F,u,泥浆对回拖管道的浮力,,kN,;,G,穿越管道总重量,,kN,;,D,管道外径,,m,;,1,摩擦系数,一般为,0.1-0.3,;,2,泥浆对管材外表面粘滞力,一般为,0.01-0.03,,,kPa,;,L,穿越孔总长度。,1.12.4,技术措施,1.12.5,适用范围,(,1,)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。,(,2,)定向钻进穿越法适合的地层条件为岩石、砂土、粉土、黏性土。对仅在出土点或入土点侧含有卵砾石等不适和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。,1.12.6,技术指标,(,1,)顶管法的技术指标应符合,给水排水管道工程施工及验收规范,GB50268,、,顶进施工法用钢筋混凝土排水管,JC/T640,的规定。,(,2,)定向钻进穿越技术中,控制点的位置确定、钻机拖拉力的计算和钻机的选择按规范,油气输送管道穿越工程施工规范,GB50424,的要求执行。,1.13,大断面矩形地下通道掘进施工技术,1.13.1,基本概念,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。,1),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,0.13,0.14MPa,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。,2),出土量控制,单个管节的理论出土量为,4.36.21.5=40m,。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。,3),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。,4),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。,1.13.2,主要技术参数控制,1.13.3,适用范围,能适应,N,值在,10,以下的各类黏性土、砂性土、粉质土及流砂地层;具有较好的防水性能,最大覆土层深度为,15m,;通过隧道掘进机的截面模数组合,可满足多种截面大小的地下通道施工需求。,。,1.14,复杂盾构法施工技术,1.14.1,基本概念,“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。,盾构机主要是用来开挖土砂围岩的隧道机械,由切口环、支撑环及盾尾三部分组成。就断面形状可分为单圆形、双圆形及异型盾构。,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。,1.14.2,主要施工技术,(,一,),1),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。,2),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。,3),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。,1.14.2,主要施工技术,(,二,),4,),土压平衡式盾构作业,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。,5,),泥水加压式盾构作业,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。,6,),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。,1.14.2,主要施工技术,(,三,),7.,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。,8.,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。,9.,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。,1.14.3,适用范围,适用于各类土层或松软岩层中隧道的施工,。,1.15,智能化气压沉箱施工技术,1.15.1,基本概念,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辩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。,压缩,空,气,智能化气压沉箱,设备系统图,气压沉箱工艺,气压室,出土通道,人行通道,土砂,远程控制室等,
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