地基基礎(chǔ)與地下空間工程技術(shù)

1、地基基礎(chǔ)與地下空間工程技術(shù) 中國(guó)建筑股份有限公司單彩杰地基基礎(chǔ)與地下空間工程技術(shù)1.1 灌注樁后注漿技術(shù)1.2 長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)1.3 水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）復(fù)合地基技術(shù)1.4真空預(yù)壓法加固軟基技術(shù)1.5 土工合成材料應(yīng)用技術(shù)1.6 復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)1.7 型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)1.8 工具式組合內(nèi)支撐技術(shù)地基基礎(chǔ)與地下空間工程技術(shù)1.9 逆作法施工技術(shù)1.10 爆破擠淤法技術(shù)1.11 高邊坡防護(hù)技術(shù)1.12 非開挖埋管技術(shù)1.13 大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)1.14 盾構(gòu)施工技術(shù)1.15 智能化氣壓沉箱施工技術(shù)1.16 雙聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù)1.1 灌注樁后注

2、漿技術(shù) 早在60年代初，國(guó)外就開發(fā)出解決灌注樁樁底沉渣和樁身泥皮的后注漿技術(shù)。國(guó)外的樁底后注漿裝置大體可分為以下幾種：預(yù)埋于樁底的裝有碎石的預(yù)載箱、注漿腔、U形管閥；樁側(cè)后注漿裝置為設(shè)置于鋼筋籠上的帶套袖閥的鋼管。國(guó)外灌注樁后注漿技術(shù)的特點(diǎn)是工藝復(fù)雜，附加費(fèi)用高，樁側(cè)注漿需在成樁后2天內(nèi)通過高壓射水沖破混凝土保護(hù)層來實(shí)施。 背景 我國(guó)關(guān)于灌注樁后注漿的最早報(bào)道，是交通部一航局設(shè)計(jì)院1974年在天津塘沽采用，北京市建研所等的試驗(yàn)。80年代初，采用PVC管作為注漿管進(jìn)行后注漿試驗(yàn)。上述兩單位的技術(shù)當(dāng)時(shí)是在干作業(yè)灌注樁中試驗(yàn)和應(yīng)用的，因此注漿閥無需具備抵抗泥漿和靜止水壓力的功能，且樁長(zhǎng)較短，相對(duì)簡(jiǎn)單

3、。90年代初，在徐州和鄭州地區(qū)有關(guān)于后注漿技術(shù)應(yīng)用于泥漿護(hù)壁灌注樁工程的報(bào)道，前者是將2根注漿管埋設(shè)在樁底虛土的碎石中，先由一管注入清水，由另一管排除泥漿，隨后注入水泥漿，其承載力增幅較?。槐尘?后者由西南交通大學(xué)巖土所與鄭州鐵路局鄭州設(shè)計(jì)院進(jìn)行的某橋梁樁基注漿試驗(yàn)，是在樁底設(shè)置橡膠囊，由帶鋼球的單向閥鋼管與注漿腔相聯(lián)，成樁后向囊中注漿，其加固機(jī)理主要靠注漿囊的膨脹壓密和擴(kuò)底作用，同時(shí)應(yīng)用套管法于成樁后12小時(shí)內(nèi)沖破混凝土保護(hù)層實(shí)施樁側(cè)注漿的試驗(yàn)?？偟恼f來，上述國(guó)內(nèi)灌注樁后注漿裝置與國(guó)外技術(shù)類似，安裝較復(fù)雜，成本高，且與樁體施工有一定程度交叉?；靖拍罟嘧逗笞{（post grouting

4、for cast-in-situ pile,簡(jiǎn)寫PPG）是指在灌注樁成樁后一定時(shí)間，通過預(yù)設(shè)在樁身內(nèi)的注漿導(dǎo)管及與之相連的樁端、樁側(cè)注漿閥注入水泥漿，使樁端、樁側(cè)土體（包括沉渣和泥皮）得到加固，從而提高單樁承載力，減小沉降。灌注樁后注漿是一種提高樁基承載力的輔助措施，而不是成樁方法。后注漿的效果取決于土層性質(zhì)、注漿的工藝流程、參數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)等因素?；驹?灌注樁后注漿提高承載力的機(jī)理：一是通過樁底和樁側(cè)后注漿加固樁底沉渣（虛土）和樁身泥皮，二是對(duì)樁底和樁側(cè)一定范圍的土體通過滲入（粗顆粒土）、劈裂（細(xì)粒土）和壓密（非飽和松散土）注漿起到加固作用，從而增大樁側(cè)阻力和樁端阻力，提高單樁承載力，減少

5、沉降。在優(yōu)化工藝參數(shù)的條件下，可使單樁承載力提高40% 120%，粗粒土增幅高于細(xì)粒土，樁側(cè)、樁底復(fù)式注漿高于樁底注漿；樁基沉降減小30%左右。可利用預(yù)埋于樁身的后注漿鋼導(dǎo)管進(jìn)行樁身完整性超聲檢測(cè)，注漿用導(dǎo)管可取代等承載力樁身縱向鋼筋。施工要點(diǎn)1 樁底后注漿導(dǎo)管及注漿閥數(shù)量宜根據(jù)樁徑大小設(shè)置，對(duì)于dl000mm的樁，宜沿鋼筋籠圓周對(duì)稱設(shè)置2根；對(duì)于d600mm的樁，可設(shè)置1根；對(duì)于1000mmd2000mm的樁，宜對(duì)稱設(shè)置34根；2管閥應(yīng)能承受1MPa以上靜水壓力；管閥外部保護(hù)層應(yīng)能抵抗砂、石等硬質(zhì)物的刮撞而不至使管閥受損；施工要點(diǎn)3 漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性確定，對(duì)于飽和土宜為0

6、.50.7，對(duì)于非飽和土宜為0.70.9(松散碎石土、砂礫宜為0.50.6)；低水灰比漿液宜摻入減水劑；地下水處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，應(yīng)摻入速凝劑；4 樁底注漿終止工作壓力應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)、注漿點(diǎn)深度確定，對(duì)于風(fēng)化巖、非飽和粘性土、粉土，宜為510Mpa；對(duì)于飽和土層宜為1.56Mpa，軟土取低值，密實(shí)粘性土取高值；樁側(cè)注漿終止壓力宜為樁底注漿終止壓力的12；5 注漿流量不宜超過75Lmin：6. 單樁注漿量的設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮樁的直徑、長(zhǎng)度、樁底樁側(cè)土層性質(zhì)、單樁承載力增幅、是否復(fù)式注漿等因素確定 。7 承載力估算公式： 灌注樁經(jīng)后注漿處理后的單樁極限承載力，應(yīng)通過靜載試驗(yàn)確定，在沒有地方經(jīng)驗(yàn)的情況下，可

7、按下式預(yù)估單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。式中 qski 、qpk 極限側(cè)阻力和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，按JGJ94-94或有關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)取值； U、Ap 樁身周長(zhǎng)和樁底面積si p 側(cè)阻力、端阻力增強(qiáng)系數(shù)，可參考以下取值范圍 si：1.22.0； 1.23.0，細(xì)顆粒土取低值，粗顆粒土取高值。首都機(jī)場(chǎng)18000余根灌注樁全部采用后注漿技術(shù)，縮短工期4個(gè)月，節(jié)約投資1億多。1.2 長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù) 長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)是采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，利用混凝土泵將混凝土從鉆頭底壓出，邊壓灌混凝土邊提升鉆頭直至成樁，然后利用專門振動(dòng)裝置將鋼筋籠一次插入混凝土樁體，形成鋼筋混凝土灌注樁。后插入鋼筋籠的工序應(yīng)

8、在壓灌混凝土工序后連續(xù)進(jìn)行。與普通水下灌注樁施工工藝相比，長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁施工，由于不需要泥漿護(hù)壁，無泥皮，無沉渣，無泥漿污染，施工速度快，造價(jià)較低。施工工藝1. 螺旋鉆機(jī)就位；2. 啟動(dòng)馬達(dá)鉆孔至預(yù)定標(biāo)；3. 砼泵將攪拌好的砼通過鉆桿內(nèi)管壓至鉆頭底端，邊壓砼邊拔管直至成素砼樁；4. 將制作好的鋼筋籠與鋼筋籠導(dǎo)入管連接并吊起，移至已成素砼樁的樁孔內(nèi)；5. 起吊振動(dòng)錘至籠頂，通過振動(dòng)錘下的夾具夾住鋼筋籠導(dǎo)入管；6. 啟動(dòng)振動(dòng)錘通過導(dǎo)入管將鋼筋籠送入樁身砼內(nèi)至設(shè)計(jì)標(biāo)高；7. 邊振動(dòng)邊拔管將鋼筋籠導(dǎo)入管拔出，并使樁身砼振搗密實(shí)。其施工流程如圖所示。與該施工工藝配套的主要施工設(shè)備包括長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、砼輸送

9、泵、鋼筋籠導(dǎo)入管、夾具、振動(dòng)錘。長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、砼輸送泵）采用目前市場(chǎng)上常規(guī)型號(hào)的機(jī)械設(shè)備，其動(dòng)力性能和砼輸送泵功率的選擇根據(jù)樁徑及樁長(zhǎng)確定。 技術(shù)要點(diǎn)1. 長(zhǎng)螺旋鉆孔泵送砼成樁技術(shù) 2. 振動(dòng)錘及夾具3. 鋼筋籠導(dǎo)入管4. 導(dǎo)入管與鋼筋籠的連接方式長(zhǎng)螺旋水下成樁工藝與設(shè)備施工便捷、無泥漿或水泥漿污染、噪音小、效率高、成本低，是一種很好的灌注樁施工方法。該工法施工的單樁承載力高于普通的泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁，成樁質(zhì)量穩(wěn)定。與泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁相比，該工法的施工效率是其施工效率的45倍，施工費(fèi)用是其施工費(fèi)用的72%，節(jié)約費(fèi)用約28%；與長(zhǎng)螺旋鉆孔無砂砼樁相比，該工法的施工效率是其施工效率的1.21.5倍

10、，施工費(fèi)用是其施工費(fèi)用的51%，節(jié)約費(fèi)用約49%。鋼筋籠導(dǎo)入管與鋼筋籠巧妙連接，將激振力傳至鋼筋籠底部，通過下拉力有效地將鋼筋籠下至設(shè)計(jì)標(biāo)高。鋼筋籠導(dǎo)入管的振動(dòng)，使樁身砼密實(shí)，樁身砼質(zhì)量更有保證。技術(shù)指標(biāo)1 混凝土中可摻加粉煤灰或外加劑，每方混凝土的粉煤灰摻量宜為7090kg。2 混凝土中粗骨料可采用卵石或碎石，最大粒徑不宜大于30mm。 3 混凝土塌落度宜為180220mm。4 提鉆速度：宜為1.21.5m/min。5長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁的充盈系數(shù)宜為1.01.2。6 樁頂混凝土超灌高度不宜小于0.30.5m。7 鋼筋籠插入速度宜控制在1.21.5m/min。設(shè)計(jì)施工可依據(jù)現(xiàn)行建筑樁基技術(shù)規(guī)范J

11、GJ94進(jìn)行。 適用范圍適用于地下水位較高，易塌孔，且長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)可以鉆進(jìn)的地層。北京京東方項(xiàng)目投入長(zhǎng)螺旋成套設(shè)備16臺(tái)，完成工程樁6195根，總延米148700米，樁身砼總方量42520m3。1.3 水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）復(fù)合地基技術(shù) 水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌合形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁（以下簡(jiǎn)稱CFG樁），通過在建筑物基礎(chǔ)和樁頂之間設(shè)置一定厚度的褥墊層保證樁、土共同承擔(dān)荷載，使樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基。CFG樁復(fù)合地基適用于處理粘性土、粉土、砂土和自重固結(jié)完成的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。采用CFG樁復(fù)合地基對(duì)建筑

12、物進(jìn)行地基處理設(shè)計(jì)時(shí)，除滿足復(fù)合地基承載力和變形條件外，還要考慮以下諸多因素進(jìn)行綜合分析，確定設(shè)計(jì)參數(shù)：技術(shù)要點(diǎn)1 地基處理目的 設(shè)計(jì)時(shí)必須明確地基處理是為了解決地基承載力問題、變形問題還是液化問題，解決問題的目的不同采用的工藝、設(shè)計(jì)方法、布樁形式均不同。2 建筑物結(jié)構(gòu)布置及荷載傳遞如建筑物是單體還是群體，體型是簡(jiǎn)單還是復(fù)雜，結(jié)構(gòu)布置是均勻還是存在偏心荷載，主體建筑物是否帶有裙房或地下車庫，建筑物是否存在轉(zhuǎn)換層或地下大空間結(jié)構(gòu)，建筑物通過墻、柱和核心筒傳到基礎(chǔ)的荷載擴(kuò)散到基底的范圍及均勻性等。總之，在設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真分析結(jié)構(gòu)傳遞荷載的特點(diǎn)以及建筑物對(duì)變形的適應(yīng)能力，做到合理布樁，地基處理方可達(dá)到

13、預(yù)期目的，保證建筑物安全。技術(shù)要點(diǎn)3 場(chǎng)地土質(zhì)的變化對(duì)復(fù)合地基施工工藝的選擇和設(shè)計(jì)參數(shù)的確定有著密切的關(guān)系，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需認(rèn)真閱讀勘察報(bào)告，仔細(xì)分析場(chǎng)地土質(zhì)特點(diǎn)。不僅要閱讀綜合統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，而且要閱讀每個(gè)孔點(diǎn)的試驗(yàn)指標(biāo)。通過對(duì)場(chǎng)地土的了解，對(duì)荷載情況、地基處理要求等綜合分析，考慮采用何種布樁形式。工程中，CFG樁采用的布樁形式有等樁長(zhǎng)布樁、不等樁長(zhǎng)布樁、長(zhǎng)短樁間作布樁以及與其它樁型聯(lián)合使用布樁等。4 施工設(shè)備和施工工藝選用的設(shè)備穿透土層能力和最大施工樁長(zhǎng)能否滿足要求，施工時(shí)對(duì)樁間土和已打樁是否會(huì)造成不良影響。5 場(chǎng)地周圍環(huán)境場(chǎng)地周圍環(huán)境情況是設(shè)計(jì)時(shí)確定施工工藝的一個(gè)重要因素。當(dāng)場(chǎng)地離居民區(qū)較近等，

14、施工不宜選擇振動(dòng)成樁工藝，而應(yīng)選擇無振動(dòng)低噪音的施工工藝，如長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁工法；若場(chǎng)地位于空曠地區(qū)，且地基土主要為松散的粉細(xì)砂或填土，選用振動(dòng)沉管打樁機(jī)施工顯然是適宜的。設(shè)計(jì)流程CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)主要確定5個(gè)參數(shù)，分別為樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距、樁體強(qiáng)度、褥墊層厚度及材料。設(shè)計(jì)程序如圖所示。 沉降計(jì)算地基處理后的變形計(jì)算應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。復(fù)合土層的分層與天然地基相同，各復(fù)合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的 倍， 值可按下式確定復(fù)合地基的變形計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)應(yīng)根據(jù)地區(qū)沉降觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)確定，無經(jīng)驗(yàn)資料時(shí)可采用表中數(shù)值。1.4真空預(yù)壓法加固

15、軟基技術(shù) 真空預(yù)壓法加固軟基技術(shù)在1952年首先由瑞典皇家地質(zhì)學(xué)院的W.杰爾曼教授（W.Kjellman）提出。1957年，天津大學(xué)在室內(nèi)進(jìn)行了真空預(yù)壓試驗(yàn)，試驗(yàn)將配置均勻的黏土分四層填入20cm的圓筒中，利用真空泵抽真空，保持負(fù)壓在80kPa情況下連續(xù)抽氣84h后，對(duì)軟土進(jìn)行檢測(cè)，含水量由抽氣前的86降至52，說明有明顯的加固效果。1960年，天津港務(wù)局在現(xiàn)場(chǎng)作了較大比尺的模型試驗(yàn)，平面尺寸為12m4m，排水砂井深2m，抽真空120h，雖取得一定的效果，但真空度較低，僅達(dá)到26kPa，故未能推廣應(yīng)用。中港第一航務(wù)工程局自1980年起在天津港進(jìn)行了小面積的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)分為砂墊層真空預(yù)壓和袋裝

16、砂井真空預(yù)壓，試驗(yàn)面積各為25m50m，試驗(yàn)初期密封膜采用的是1mm厚的合成革，抽真空設(shè)備則引入了降水設(shè)備射流泵。由于抽真空設(shè)備選用正確，使試驗(yàn)區(qū)的真空度形成并能維持在80kPa左右，達(dá)到了預(yù)期的目的。后經(jīng)過加固效果檢驗(yàn)，袋裝砂井真空預(yù)壓法顯示出了強(qiáng)大的生命力，受到了人們高度重視。1983年，該項(xiàng)目經(jīng)國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)納入國(guó)家“六五”科技攻關(guān)項(xiàng)目，在三年的試驗(yàn)研究中，科研人員從理論探討，到室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，進(jìn)行了260m2的探索試驗(yàn)，550m2和1250m2的中間試驗(yàn)，以及18300m2的典型施工，3萬m2生產(chǎn)應(yīng)用，逐步改進(jìn)和完善了真空預(yù)壓的施工工藝、密封膜的材料性能、抽真空設(shè)備等，搞清了真空預(yù)壓

17、法的加固機(jī)理。該項(xiàng)目獲得圓滿成功，并于1985年12月通過國(guó)家鑒定。 基本原理真空預(yù)壓作用下土體的固結(jié)過程，是在總應(yīng)力基本保持不變的情況下，孔隙水壓力降低，有效應(yīng)力增長(zhǎng)的過程。 由于塑料密封膜使被加固土體得到密封并與大氣壓隔離，當(dāng)采用抽真空設(shè)備抽真空時(shí)，砂墊層和垂直排水通道內(nèi)的孔隙水壓力迅速降低。土體內(nèi)的孔隙水壓力隨著排水通道內(nèi)孔隙壓力的降低（形成壓力梯度）而逐漸降低。根據(jù)太沙基有效應(yīng)力原理，當(dāng)總應(yīng)力不變時(shí)，孔隙水壓力的降低值全部轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力的增加值。 因抽真空設(shè)備理論上最大只能降低一個(gè)大氣壓（絕對(duì)壓力零點(diǎn)），所以真空預(yù)壓工程上的等效預(yù)壓荷載理論極限值為100kPa，現(xiàn)在的工藝水平一般能達(dá)到

18、80kPa95kPa?；驹碚婵疹A(yù)壓法如圖1.1a)所示。首先，在需要加固的地基上鋪設(shè)水平排水墊層（如砂墊層等）和打設(shè)垂直排水通道（袋裝砂井或塑料排水板等）。在砂墊層上鋪設(shè)塑料密封膜并使其四周埋設(shè)于不透氣層頂面以下至少50cm，使之與大氣壓隔離。然后采用抽真空裝置（射流泵）降低被加固地基內(nèi)孔隙水壓力，使其地基內(nèi)有效應(yīng)力增加，從而使土體得到加固。特點(diǎn)a真空預(yù)壓法加固的土體的密實(shí)度比同等條件下堆載預(yù)壓加固法高。加固效果比同等條件下堆載預(yù)壓加固法要好，特別適用于超軟地基加固。b無須控制加荷速率，無須分級(jí)，加固速度快，工期短。c施工機(jī)具和設(shè)備簡(jiǎn)單，便于操作，施工方便，作業(yè)效率高，適于大規(guī)模地基加固，

19、易于推廣應(yīng)用。d不需要大量堆載材料、無噪音、無振動(dòng)、不污染環(huán)境。d在堆載材料來源緊張、價(jià)格高的地區(qū)，真空預(yù)壓的費(fèi)用低于堆載預(yù)壓，但是真空預(yù)壓需要充足、連續(xù)的電力供應(yīng)；加固時(shí)間不宜過長(zhǎng)，否則，加固費(fèi)用可能高于同等的堆載預(yù)壓。技術(shù)要點(diǎn)真空預(yù)壓法設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有勘察、設(shè)計(jì)參數(shù)選取、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證滿足設(shè)計(jì)荷載所需要的強(qiáng)度、固結(jié)時(shí)間、工后沉降等。1 勘察：土層分布、地下水、軟土特征指標(biāo)等。2 參數(shù)選?。?預(yù)壓荷載 80-90kPa固結(jié)度可取80，85，90和95加固范圍及分區(qū)(單塊加固面積1-3萬平米)3 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：由地表水平向排水層和豎向排水體組成。4抽氣系統(tǒng):由砂墊層中鋪設(shè)的濾

20、管、密封膜、射流泵組成.5 計(jì)算:固結(jié)度，沉降，穩(wěn)定分析施工1.場(chǎng)地整平, 對(duì)原地面進(jìn)行方格網(wǎng)測(cè)量，準(zhǔn)確確定場(chǎng)地標(biāo)高。2.鋪設(shè)砂墊層,水平排水體一般采用透水性好的中粗砂.3.打設(shè)塑料排水板4.抽真空 :真空設(shè)備在安裝前應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，空抽時(shí)必須達(dá)到98kPa以上的真空吸力，安裝時(shí)要保持平穩(wěn)，且與濾管連接牢固后才可接通電源。密封膜埋入壓膜溝后，基本確認(rèn)密封膜無孔洞時(shí)，且真空度達(dá)到50kPa后，可在密封膜上覆水。加固區(qū)膜下真空度在7d10d內(nèi)應(yīng)達(dá)到80kPa以上，否則應(yīng)查找原因及時(shí)處理。經(jīng)過幾天的試抽氣。在正式抽氣期間，真空泵的開啟數(shù)量不得少于總數(shù)的80。5.停泵卸載:根據(jù)地基加固過程中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分

21、析、計(jì)算，滿足設(shè)計(jì)要求后，即，有效真空預(yù)壓時(shí)間不少于設(shè)計(jì)中的真空預(yù)壓滿載時(shí)間；實(shí)測(cè)地面沉降速率連續(xù)5d10d平均沉降量不大于1.0mm/d2.0mm/d；按實(shí)測(cè)沉降曲線推算的固結(jié)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，工后沉降滿足設(shè)計(jì)要求，就可以停泵卸載。適用范圍第四紀(jì)后期形成的海相、瀉湖相、溺谷相和湖泊相的黏性土沉積物或河流沖積物，有的屬于新近淤積物，大部分是飽和的，稱為軟黏土。這種土的特點(diǎn)是含水量大、壓縮性高、強(qiáng)度低、透水性差，不易作為天然地基使用。此類土在工程建設(shè)中經(jīng)常遇到，需要進(jìn)行加固處理。真空預(yù)壓法適用于加固上述飽和軟黏土地基，特別適于新吹填土、超軟土地基，尤其是進(jìn)行大面積的地基處理工程。應(yīng)用1989年，法

22、國(guó)梅納公司（Menard）技術(shù)人員來我國(guó)，參觀了天津港真空預(yù)壓施工現(xiàn)場(chǎng)，并與有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了座談。此后，該公司采用真空預(yù)壓技術(shù)在法國(guó)進(jìn)行了15萬m2工業(yè)廠房、高速公路加固施工。在越南協(xié)福電廠成功應(yīng)用。真空預(yù)壓加固法目前已成為國(guó)內(nèi)加固軟土地基的一種行之有效的方法。近二十年來，在港口、高速公路、機(jī)場(chǎng)跑道、廠房地基、電廠場(chǎng)區(qū)等工程中廣泛應(yīng)用，為國(guó)家建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。1.5 土工合成材料應(yīng)用技術(shù) 織造型土工織物在我國(guó)的應(yīng)用大致是從20世紀(jì)70年代開始應(yīng)用于護(hù)岸工程，進(jìn)入80年代，隨著土工材料增多，復(fù)合型軟體排開始用于防止河岸沖刷，織造型布還普遍應(yīng)用于土袋、石枕及軟土地基加固。到80年代中期，無紡布的應(yīng)

23、用已很快推廣到儲(chǔ)灰壩、尾礦壩、水墜壩、海岸護(hù)坡和港口碼頭及地基處理等工程。塑料排水板的應(yīng)用開始于1981年，混凝土模袋護(hù)坡始用于江蘇省的南官河口岸，到80年代末，以推廣到全國(guó)七、八個(gè)省市。其他土工合成材料如土工網(wǎng)、土工格柵、土工帶、土工錨桿、泡沫塑料等也在我國(guó)土木建筑中得到大量應(yīng)用。功能土工合成材料是一種新型的巖土工程材料,分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料，其功能是多方面的，但歸納起來可以概括為 反濾、排水、隔離、加筋、 防滲、防護(hù)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單一的，如加筋墊層中的土工織物既起加筋作用，又起隔離作用。又如土工織物軟體排，既起

24、護(hù)底、固灘作用，又起加筋和反濾作用。因此，在工程應(yīng)用中既要按其主要作用進(jìn)行設(shè)計(jì)，又要兼顧其它需要。常見加筋支擋結(jié)構(gòu)形式土工織物充填袋斷面結(jié)構(gòu)適用范圍土工合成材料在我國(guó)不僅已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑工程的各種領(lǐng)域，而且已成功地研究、開發(fā)了成套的應(yīng)用技術(shù)。在我國(guó)各行業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)中，土工合成材料主要應(yīng)用于濾層、加筋墊層、加筋擋墻、陡坡及碼頭岸坡、土工織物軟體排、充填袋、模袋混凝土、塑料排水板、土工膜防滲墻和防滲鋪蓋、軟式透水管和排水盲溝、治理路基和路面病害以及三維網(wǎng)墊邊坡防護(hù)應(yīng)用等。1.6 復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù) 國(guó)外土釘墻技術(shù)起源有二：20世紀(jì)50年代形成的新奧法（NATM）和60年代初期最早在法國(guó)發(fā)展起來的加

25、筋土技術(shù)。70年代，德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、西班牙、巴西、匈牙利、日本等國(guó)家?guī)缀踉谕粫r(shí)期各自獨(dú)立開始了現(xiàn)代土釘墻技術(shù)的研究與應(yīng)用。國(guó)際上有詳細(xì)記載的第一個(gè)土釘墻工程是1972年法國(guó)在凡爾塞附近的一處鐵路路塹的邊坡支護(hù)工程，德國(guó)1979年在斯圖加特建造了第一個(gè)永久性土釘墻工程，美國(guó)有詳細(xì)記載的一個(gè)工程是1976年在波特蘭市一所醫(yī)院擴(kuò)建工程的基礎(chǔ)開挖。1979年巴黎地基加固國(guó)際會(huì)議之后，由于各國(guó)信息交流，改變了以前各自獨(dú)立研究狀態(tài)，使得土釘墻技術(shù)得到迅速發(fā)展和應(yīng)用，1990年在美國(guó)召開的擋土結(jié)構(gòu)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上，土釘墻作為一個(gè)獨(dú)立的專題與其它支擋形式并列，成為了一個(gè)獨(dú)立的地基加固學(xué)科分支。國(guó)內(nèi)發(fā)展 國(guó)內(nèi)

26、土釘墻技術(shù)的起源也有二：一是國(guó)外的土釘墻技術(shù)，二是在國(guó)內(nèi)地下工程中應(yīng)用廣泛的噴錨技術(shù)。土釘墻由于自身固有缺陷在某些場(chǎng)合不適用，需要與其它支護(hù)構(gòu)件聯(lián)合使用，這樣復(fù)合土釘墻技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。 復(fù)合土釘墻是將普通土釘墻與一種或幾種構(gòu)件有機(jī)組合成的復(fù)合支護(hù)體系，構(gòu)成要素主要有土釘(鋼筋土釘或鋼管土釘)，預(yù)應(yīng)力錨桿(索)，截水帷幕，微型樁，掛網(wǎng)噴射混凝土面層，原位土體等。 復(fù)合土釘墻的基本形式 預(yù)應(yīng)力錨桿、截水帷幕及微型樁或單獨(dú)或組合與基本型土釘墻復(fù)合，形成了7種復(fù)合形式：（a）土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿；（b）土釘墻+截水帷幕；（c）土釘墻+微型樁；（d）土釘墻+截水帷幕+預(yù)應(yīng)力錨桿；（e）土釘墻+微型樁+預(yù)應(yīng)

27、力錨桿；（f）土釘墻截水帷幕+微型樁；（g）土釘墻+截水帷幕+微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿，其中第三種應(yīng)用最多.復(fù)合土釘墻支護(hù)的基本原理1. 截水帷幕：截水同時(shí)兼作支擋結(jié)構(gòu)并形成垂直開挖面，其支擋效果是通過具有一定厚度和強(qiáng)度的帷幕的抗剪作用而產(chǎn)生的。2. 噴射砼及土釘：起到對(duì)土體的加固、封閉和局部穩(wěn)定作用。3. 微型樁（可稱弱樁）：發(fā)揮超前支護(hù)和局部穩(wěn)定作用。4, 預(yù)應(yīng)力錨桿(索)：將土、水、外荷載產(chǎn)生的拉力傳遞到深部穩(wěn)定的巖土層中，利用其潛能達(dá)到穩(wěn)定的目的，并通過預(yù)加應(yīng)力達(dá)到主動(dòng)加固的效果。整體穩(wěn)定性分析土釘墻設(shè)計(jì)時(shí)必須要進(jìn)行整體穩(wěn)定性分析。此外還應(yīng)進(jìn)行抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算及抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算。整體穩(wěn)定性驗(yàn)

28、算可采用簡(jiǎn)化圓弧滑動(dòng)面條分法,與普通土釘墻的不同之處在于計(jì)算公式中除了土體、土釘外，還必須考慮預(yù)應(yīng)力錨桿、截水帷幕和微型樁的作用。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:技術(shù)指標(biāo)及構(gòu)造參數(shù)1. 坡型：可根據(jù)工程地質(zhì)和工程環(huán)境條件設(shè)計(jì)為放坡型、直立型或混合型。 2. 帷幕：一般采用水泥土樁，設(shè)置12排。帷幕深度應(yīng)插入下臥不透水層1.52.0m。3. 土釘：長(zhǎng)度宜為開挖深度的0.52倍，間距宜為12m，與水平面夾角宜為815，孔徑宜為80100mm； 鋼筋土釘宜采用直徑1628mm的HRB335螺紋鋼筋，鋼管土釘宜采用4857厚度3.05.0mm熱軋或無縫鋼管；4. 掛網(wǎng)噴射砼面層：強(qiáng)度一般C20C25，面層厚80120m

29、m；鋼筋網(wǎng)一般采用68，網(wǎng)格200200250250mm；5. 微型樁：一般采用直徑250400mm的鉆孔灌柱樁或鋼管、木樁等，鉆孔樁骨架可為鋼筋籠、工字鋼或鋼管，樁體材料可為砼、砂漿或水泥凈漿；長(zhǎng)度一般伸入基坑底部以下24m，縱向間距12m；6. 預(yù)應(yīng)力錨桿：預(yù)應(yīng)力錨桿一般用于深度8m以上的基坑，預(yù)應(yīng)力錨桿的位置多布于土釘墻的中、下部；預(yù)應(yīng)力錨桿可采用級(jí)鋼筋，精軋螺紋鋼筋或鋼絞線；復(fù)合土釘墻中的預(yù)應(yīng)力錨桿噸位不宜太高； 預(yù)應(yīng)力錨桿的布置及鎖定預(yù)拉力應(yīng)考慮與土釘變形相協(xié)調(diào)。施工要點(diǎn)1)施工程序: 復(fù)合土釘墻的施工應(yīng)按以下順序進(jìn)行： 放線定位施作截水帷幕和微型樁分層開挖噴射第一層砼土釘及預(yù)應(yīng)力錨

30、桿鉆孔安裝掛網(wǎng)噴射第二層砼（無預(yù)應(yīng)力錨桿部位）養(yǎng)護(hù)48h后繼續(xù)分層下挖（布置預(yù)應(yīng)力錨桿部位）漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求并張拉鎖定后繼續(xù)分層開挖2)土方開挖與噴錨支護(hù)的配合 土方開挖與土釘噴射砼等工藝的密切配合是確保復(fù)合土釘墻支護(hù)順利施工的重要環(huán)節(jié)，最好由一個(gè)施工單位總包，統(tǒng)一安排。土方開挖必須嚴(yán)格遵循分層、分段、平衡、適時(shí)等原則。 3)土釘施工:在普通土釘墻中，主要采用鋼筋土釘.地下水位以上，或有一定自穩(wěn)能力的地層中，鋼筋土釘和鋼管土釘均可采用；但地下水位以下，軟弱土層，砂質(zhì)土層等，由于成孔困難，則應(yīng)采用鋼管土釘。施工要點(diǎn)4)鋼管土釘施工：鋼管土釘不需先成孔，它是通過專用設(shè)備直接打入土層，并通過管壁

31、與土層的摩阻力產(chǎn)生錨拉力達(dá)到穩(wěn)定的目的。保證較高的摩阻力是其成敗的關(guān)鍵，鋼管施工應(yīng)注意：一、鋼管土釘在土層中禁止引孔（帷幕除外），由于設(shè)備能力不夠而造成土釘不能全部被打進(jìn)時(shí)，則應(yīng)更換設(shè)備；二是土釘外端應(yīng)有足夠的自由段長(zhǎng)度，自由段一般不小于3m，不開孔，靠其與土層之間的緊密貼合保證里段有較高的注漿壓力和注漿量，提高加固和錨固效果；三是在帷幕上開孔的土釘，土釘安裝后應(yīng)對(duì)孔口進(jìn)行封閉，防止?jié)B水漏水。1.7 型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)1 原理與制作工藝: 水泥土攪拌樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)無法承受較大彎矩與剪力，插入其中的型鋼或工字鋼可大大改善墻體受力。型鋼或工字鋼主要用來承受彎矩與剪力，水泥土主要用來止

32、水防滲，對(duì)型鋼還有圍箍作用。 型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)同時(shí)具有抵抗側(cè)向土水壓力和阻止地下水滲漏的功能，主要用于深基坑支護(hù)。其制作工藝是：通過特制的多軸深層攪拌機(jī)自上而下將施工場(chǎng)地原位土體切碎，同時(shí)從攪拌頭處將水泥漿等固化劑注入土體并與土體攪拌均勻，通過連續(xù)的重疊搭接施工，形成水泥土地下連續(xù)墻；在水泥土硬凝之前，將型鋼插入墻中，形成型鋼與水泥土的復(fù)合墻體。實(shí)際工程應(yīng)用中主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：I型是在水泥土墻中插入斷面較大H型，主要利用型鋼承受水土側(cè)壓力，水泥土墻僅作為止水帷幕，基本不考慮水泥土的承載作用和與型鋼的共伺工作，型鋼一般需要涂抹隔離劑，待基坑工程結(jié)束之后將H型鋼拔除，以節(jié)省鋼材。II

33、型是在水泥土墻內(nèi)外兩側(cè)應(yīng)力較大的區(qū)域插入斷面較小的工字鋼等型鋼，利用水泥土與型鋼的共同工作，共同承受水土壓力并具有止水帷幕的功能。1.7 型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)2 作用機(jī)理與計(jì)算模型 水泥土與型鋼共同作用盡管無法和鋼筋混凝土相比，但對(duì)墻體剛度的提高是十分明顯的?？捎锰岣呦禂?shù)表達(dá)：式中，Ecs、Es分別為加筋水泥土墻和型鋼的彈性模量，Ecs由試驗(yàn)確定；Ics、Is分別為加筋水泥土墻和型鋼的慣性矩，由材料的尺寸計(jì)算。加筋水泥土墻設(shè)計(jì)計(jì)算要計(jì)算其內(nèi)力與位移，并驗(yàn)算水泥土、型鋼的強(qiáng)度，具體步驟如下：1)折算為等剛度厚h的混凝土壁式地下墻設(shè)型鋼寬度為W，型鋼間的凈距為t，可將其按剛度相等的原則

34、折算為一定厚度的鋼筋混凝土壁式地下連續(xù)墻，如圖1.7 型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)1.7 型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)2) 按厚h的混凝土壁式地下墻，計(jì)算每延米墻體彎矩、剪力與位移Mw、Qw、yw計(jì)算中水土壓力假定以及采用的方法詳見圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的有關(guān)章節(jié)。3) 折算成每根型鋼的彎矩、剪力與位移Mp、Qp、yp，每根型鋼承受水土壓力沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)方向長(zhǎng)度為(w+z)，則每根型鋼內(nèi)力與位移為：4)強(qiáng)度驗(yàn)算型鋼抗拉驗(yàn)算：考慮彎矩全部由型鋼承擔(dān)，則型鋼應(yīng)力需滿足：水泥土與型鋼聯(lián)接部位的錯(cuò)動(dòng)剪力，如圖1.7 型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)1.8 工具式組合內(nèi)支撐技術(shù) 組合內(nèi)支撐技術(shù)是建筑基

35、坑支護(hù)的一項(xiàng)新技術(shù)，它是在混凝土內(nèi)支撐技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系，主要利用組合式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面靈活可變、加工方便等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)無大型鋼管和型鋼時(shí)，可用角鋼組合成空間桁架支撐，它的外圍尺寸可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)。由于組合空間桁架外圍尺寸、剛度大，穩(wěn)定性好，常用于跨度長(zhǎng)、受力大的支撐部位。 工具式組合內(nèi)支撐技術(shù)具有以下特點(diǎn)：（1）適用性廣，可在各種地質(zhì)情況和復(fù)雜周邊環(huán)境下使用；（2）施工速度快；支撐形式多樣；（3）計(jì)算理論成熟；（4）可拆卸重復(fù)利用，節(jié)省投資。 組合內(nèi)支撐技術(shù)適用于周圍建筑物密集，相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深較大，周圍土質(zhì)情況復(fù)雜，施工場(chǎng)地狹小，軟土場(chǎng)地等深大基坑。1.8 工具式組合內(nèi)支

36、撐技術(shù)措施: 鋼支撐的連接主要采用焊接或高強(qiáng)螺栓連接。鋼構(gòu)件拼接點(diǎn)的強(qiáng)度不應(yīng)低于構(gòu)件自身自截面強(qiáng)度。對(duì)于格構(gòu)式組合構(gòu)件的綴條應(yīng)采用型鋼或扁鋼；不得采用鋼筋 鋼管與鋼管的連接一般以法蘭盤形式連接和內(nèi)襯套管焊接，分別如圖1。當(dāng)不同直徑的鋼管連接時(shí)，采用錐形過渡，如圖2所示。鋼管或型鋼與混凝土構(gòu)件相連處須在混凝土內(nèi)預(yù)埋連接鋼板及安裝螺栓等(圖3)。當(dāng)鋼管或型鋼支撐與混凝土構(gòu)件斜交時(shí)混凝土構(gòu)件宜澆成與支撐軸線垂直的支座面，如圖4。國(guó)貿(mào)二期工具式鋼支撐應(yīng)用1.9 逆作法施工技術(shù)1 基本概念: 地下工程主體結(jié)構(gòu)采用逆作法，是地面以下主體結(jié)構(gòu)各層自上而下(相對(duì)于傳統(tǒng)方法反順序)施工法的簡(jiǎn)稱。它借助于地下逐層

37、形成鋼筋混凝土梁板的水平強(qiáng)度和剛度，對(duì)周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各道支撐作用，來保證內(nèi)部土方相應(yīng)逐步下挖的施工方法。 2工藝原理：先沿建筑物地下室周邊施工地下連續(xù)墻或樁等其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)在建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置打下或澆筑中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連續(xù)墻剛度很大的頂部支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底。與此同時(shí)，由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)已完成，為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件，也可以同時(shí)向上逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。但是在地下室澆筑鋼筋混凝土底板之前，隨著開挖深度的變化，各層梁板及柱墻受力不斷變化，地面以

38、上結(jié)構(gòu)部分允許施工的層數(shù)須經(jīng)計(jì)算后嚴(yán)格限制。逆作法示意圖逆作法是建筑地下主體結(jié)構(gòu)的一種施工技術(shù)，它通過合理利用建（構(gòu)）筑物地下結(jié)構(gòu)逐層施工產(chǎn)生的自身抗力，達(dá)到后續(xù)開挖支護(hù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的目的。一般意義上的逆作法是指主體結(jié)構(gòu)的逆作，即，將地下結(jié)構(gòu)的外墻作為挖土圍護(hù)的擋墻（地下連續(xù)墻）、將結(jié)構(gòu)的梁板作為擋墻的水平支撐、將結(jié)構(gòu)的框架柱作為擋墻支撐立柱的自上而下作業(yè)的支護(hù)施工方法。 根據(jù)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐方式，逆作法又可分為全逆作法、半逆作法和部分逆作法等三種。 逆作法設(shè)計(jì)施工的關(guān)鍵是隨著開挖深度的變化，各層梁板及柱墻受力不斷變化。因此，其節(jié)點(diǎn)連接問題，即墻與梁板的聯(lián)接，柱與梁板的聯(lián)接，它關(guān)系到結(jié)構(gòu)體系能否協(xié)

39、調(diào)工作，建筑功能能否實(shí)現(xiàn)。1.9 逆作法施工技術(shù)逆作法施工技術(shù)程序首先施工四周圍結(jié)構(gòu)，一般采用地下連續(xù)墻或排樁；按設(shè)計(jì)圖紙施工中間支承柱及其下部樁基礎(chǔ)，嚴(yán)格控制垂直度；澆灌地下室0.0層的頂層鋼筋混凝土的梁板，并預(yù)留數(shù)個(gè)出土口；挖、運(yùn)、出負(fù)一層土方，運(yùn)到室外卸土區(qū)；澆注負(fù)一層墻、柱、板；參照程序逐層進(jìn)行地下室二、三層梁板混凝土的澆筑，土方挖運(yùn)，直至底層；進(jìn)行地下室底板混凝土的澆筑。1.9 逆作法施工技術(shù)技術(shù)指標(biāo):1)圍護(hù)樁(墻)水平變形最大值控制在20mm以內(nèi)(軟土地區(qū)可適當(dāng)放松)； 2)鋼管立柱垂直度應(yīng)嚴(yán)格控制不大于1/600；3)相鄰兩柱沉降差嚴(yán)格控制不大于0.002L（L為柱間距）4)立

40、柱沉降或隆起最大值控制在10mm以內(nèi)(軟土地區(qū)可適當(dāng)放松)；5)周邊地表下沉應(yīng)控制在10mm以內(nèi)；6)基坑周邊地下管線沉降、建筑物沉降、傾斜及裂縫的最大值按權(quán)屬單位要求進(jìn)行控制.上海萬達(dá)半逆作.上海靜安(世博)500kV輸變電工程4層全逆作都非常成功.1.9 逆作法施工技術(shù)1.10 爆破擠淤法技術(shù) 爆破排淤填石（爆炸擠淤）是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的軟土地基處理的一門新技術(shù)。 1984年由連云港建港指揮部、中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所和交通部第三航務(wù)工程勘測(cè)設(shè)計(jì)院等單位合首次提出該方法并組織試驗(yàn)，并將其成功應(yīng)用于連云港西大堤工程建設(shè)上。1987年該項(xiàng)技術(shù)通過了交通部與中科院的聯(lián)合技術(shù)鑒定；1990年獲得了國(guó)家科學(xué)技術(shù)

41、進(jìn)步二等獎(jiǎng)，1992年9月通過了交通部的推廣應(yīng)用項(xiàng)目驗(yàn)收；1993年獲國(guó)家專利金獎(jiǎng)。 該項(xiàng)技術(shù)首先運(yùn)用在港航與水利行業(yè)水下淤泥與淤泥質(zhì)軟土的防波堤、護(hù)岸、圍堤工程上。交通部頒布的爆炸法處理水下地基和基礎(chǔ)規(guī)程（JTJ/T258-98）， 水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范（JTS 204-2008）對(duì)爆炸排淤填石法的理論與實(shí)踐作了總結(jié)，促進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步的發(fā)展與應(yīng)用。1 基本原理與擠淤過程: 爆破排淤填石法從機(jī)理上說，主要是置換功能，爆炸能量將淤泥排開同時(shí)使淤泥質(zhì)土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞，強(qiáng)度弱化，爆炸引起拋石體的震動(dòng)，產(chǎn)生的附加動(dòng)荷載有助于擠淤，使堤身下沉。爆炸振動(dòng)同時(shí)使得拋石體密實(shí)。爆破排淤填石法是在淤泥質(zhì)地

42、基上拋石，在拋石堤頭外緣適當(dāng)位置的淤泥質(zhì)地基內(nèi)部中埋放群藥包，爆炸（堤頭爆）將淤泥向四周擠出并向上拋擲形成爆坑空腔，鄰近爆坑的堤頭堆石體在爆炸負(fù)壓和強(qiáng)烈壓縮、振動(dòng)作用下滑向爆坑，形成瞬時(shí)定向滑移和泥、石置換。塌落石方滑向爆坑后，形成“爆炸石舌”。繼而，在爆后堤頭拋填，形成新的拋填堤頭。新的拋填體將“石舌”上部浮淤擠走并壓在“石舌”上。在新的拋填堤頭前方繼續(xù)埋藥爆炸。這樣，“拋填一爆炸”重復(fù)進(jìn)行，直至完成整個(gè)拋石堤的施工.1.10 爆破擠淤法技術(shù)1.10 爆破擠淤法技術(shù)2 施工技術(shù)與措施施工方案設(shè)計(jì)包括拋填斷面設(shè)計(jì)和布藥參數(shù)的設(shè)計(jì)兩方面。 有“微差爆破”技術(shù)和“氣幕”技術(shù)1)常用微差爆破技術(shù)是通

43、過使用毫秒電雷管，使不同的藥孔以相同的毫秒級(jí)時(shí)差依次起爆，以減少一次起爆的炸藥量，從而有效降低爆破震動(dòng)速度。2)氣幕”技術(shù)該技術(shù)主要應(yīng)用在水中有較重要的構(gòu)筑物，為了降低水沖擊波對(duì)構(gòu)筑物的損害而采用。在構(gòu)筑物前方面對(duì)起爆點(diǎn)，布設(shè)一條氣幕。方法是在水底鋪設(shè)一排或多排無縫鋼管，事先在鋼管上鉆出細(xì)密均勻的小孔，用空壓機(jī)通過出氣管連接到鋼管上，起爆前開動(dòng)空壓機(jī)，在水中形成一個(gè)由繁密氣泡組成的“氣幕”，爆破沖擊波經(jīng)過“氣幕”后（不同介質(zhì)中波傳播速不同），震動(dòng)速度降低，從而達(dá)到保護(hù)構(gòu)筑物的目的。1.10 爆破擠淤法技術(shù)3 適用性爆破擠淤可用于拋石置換水下淤泥質(zhì)地基的工程，置換厚度宜取4-25m。置換厚度小于

44、4m或大于25m，石料缺乏、價(jià)格貴，水深淺、淤泥層厚的工程，應(yīng)進(jìn)行多種地基處理方案比選，對(duì)爆破擠淤法作技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。在周圍環(huán)境對(duì)噪聲、震動(dòng)敏感，環(huán)保要求高的地區(qū)需謹(jǐn)慎采用。1.10 爆破擠淤法技術(shù)1.11 高邊坡防護(hù)技術(shù)邊坡是指經(jīng)人工改造形成的或受工程影響的邊坡。分巖質(zhì)邊坡、土質(zhì)邊坡和巖土混合邊坡。邊坡防護(hù)是指通過工程措施，如支擋、淺層加固、深層錨固及排水相結(jié)合，使邊坡安全、穩(wěn)定。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)邊坡穩(wěn)定采取的工程措施除地表和地下排水外，主要采取削坡減載、支擋、反壓、錨固以及護(hù)坡等。 對(duì)于巖質(zhì)高邊坡的淺層加固支護(hù)處理，通常采用系統(tǒng)錨桿（樁）加固、坡面噴砼封閉等常規(guī)手段。對(duì)于高邊坡的安全穩(wěn)定深層

45、加固支護(hù)處理，預(yù)應(yīng)力錨索（桿）、抗滑樁等是一種有效的加固支護(hù)措施，已在國(guó)內(nèi)外各類工程高邊坡治理中普遍使用。對(duì)于堆積體邊坡普遍采用引排水、及時(shí)噴砼封閉坡面、實(shí)施自進(jìn)式中空注漿錨桿和鎖口錨桿、掛網(wǎng)加強(qiáng)噴護(hù)、加強(qiáng)施工期安全監(jiān)測(cè)等措施2主要技術(shù)內(nèi)容及特點(diǎn)（1）對(duì)于自然高邊坡：通過在坡體內(nèi)施工預(yù)應(yīng)力錨索、系統(tǒng)錨桿（土釘）或注漿加固對(duì)邊坡進(jìn)行處治。系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力錨索為主動(dòng)受力，單根錨索設(shè)計(jì)錨固力可高達(dá)3000kN，是高邊坡深層加固防護(hù)的主要措施。系統(tǒng)錨桿（土釘）對(duì)邊坡防護(hù)的機(jī)理相當(dāng)于螺栓的作用，是一種對(duì)邊坡進(jìn)行中淺層加固的手段。根據(jù)滑動(dòng)面的埋深確定邊坡不穩(wěn)定塊體大小及所需錨固力，一般多用預(yù)應(yīng)力錨（索）桿有針對(duì)

46、性的進(jìn)行加固防護(hù)。為防治邊坡表面風(fēng)化、沖蝕或弱化，主要采取植物防護(hù)、砌體封閉防護(hù)、噴射（網(wǎng)噴）混凝土等作為坡面防護(hù)措施。1.11 高邊坡防護(hù)技術(shù)（2）對(duì)于堆積體高邊坡：堆積體高邊坡的加固主要采取淺表加固、混凝土貼坡?lián)鯄宇A(yù)應(yīng)力錨索固腳和淺表排水和深層排水降壓的加固處理等技術(shù)。淺表加固采用中空注漿土錨管加拱形骨架梁混凝土對(duì)邊坡淺層滑移變形進(jìn)行加固處理；邊坡開挖切腳采用混凝土貼坡?lián)鯄宇A(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行加固；在邊坡治理采用淺表排水和深層排水降壓相結(jié)合進(jìn)行處置地表水和地下水的排放等。1.11 高邊坡防護(hù)技術(shù) 3 技術(shù)指標(biāo)與技術(shù)措施（1）對(duì)于自然邊坡：根據(jù)邊坡高度、巖體性狀、構(gòu)造及地下水的分布，判斷潛在滑

47、移面的位置。選擇適宜的計(jì)算方法確定所需的錨固力并給出整體安全系數(shù)。采用加固防護(hù)措施提高邊坡的穩(wěn)定性。主要技術(shù)指標(biāo)為：1）錨索錨固力：5003000kN。2）錨桿錨固力：100500kN。3）噴射混凝土：強(qiáng)度不低于C20。4）錨（索）桿固定方式：可采用機(jī)械固定、灌漿（膠結(jié)材料）固定、擴(kuò)張基底固定方式，根據(jù)粘結(jié)強(qiáng)度確定錨固力設(shè)計(jì)值。在實(shí)際工程中，要結(jié)合邊坡坡度、高度、水文地質(zhì)條件、邊坡危害程度合理選擇防護(hù)措施，1.11 高邊坡防護(hù)技術(shù)1.11 高邊坡防護(hù)技術(shù)（2）對(duì)于堆積體高邊坡：1）土錨管注漿：土錨管灌注M20的水泥凈漿，水灰比0.81，注漿壓力0.3MPa以內(nèi)。2）在拱形骨架梁主梁、中空注漿土

48、錨管相間布置，間距1.0m，坡面按1.4m1.4m交錯(cuò)布置。3）坡面出現(xiàn)塌滑的區(qū)域，坡面按1.0m1.0m交錯(cuò)布置，在拱形骨架梁主梁布置位置，按1.0m間距布置相間布置中空注漿土錨管。4）對(duì)已開挖的坡面全部進(jìn)行拱形骨架梁混凝土護(hù)坡支護(hù)。5）預(yù)應(yīng)力錨索錨固力：5003000kN。6）淺表排水花管直徑為100mm50mm。 7）在堆積體巖體內(nèi)部設(shè)置永久深層排水降壓平洞。4 適用范圍（1）高度大于30m 的巖質(zhì)高陡邊坡、高度大于15m 的土質(zhì)邊坡、水電站側(cè)岸高邊坡、船閘、特大橋橋墩下巖石陡壁、隧道進(jìn)出口仰坡等。（2）適用50-300m堆積體高邊坡加固。 應(yīng)用: 三峽永久船閘高邊坡、宜昌下澇溪特大橋橋

49、墩下巖石陡壁錨固、大連港礦石碼頭高邊坡、京福國(guó)道、京珠高速、溪洛渡水電站等。1.11 高邊坡防護(hù)技術(shù)1.12 非開挖埋管技術(shù)非開挖埋管技術(shù)包括頂管技術(shù)及水平定向鉆進(jìn)穿越埋管技術(shù)。1 基本原理與定義非開挖地下管線施工技術(shù)是指在地面不開挖溝槽的情況下采用地下頂管或水平定向鉆技術(shù)鋪設(shè)、修復(fù)和更換地下管道和電纜的施工技術(shù)。1)頂管施工技術(shù)原理頂管施工就是借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推到接收坑內(nèi)吊起。與此同時(shí)，也就把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩坑之間，這是一種非開挖的敷設(shè)地下管道的施工方法，如圖 頂管法施工示意1混凝土管；2運(yùn)輸車；3扶梯；4主頂油泵

50、；5行車；6安全扶欄；7潤(rùn)滑注漿系統(tǒng)；8操縱房；9-配電系統(tǒng)；10操縱系統(tǒng)；11后座；12測(cè)量系統(tǒng)；13主頂油缸；14-導(dǎo)軌；15弧形頂鐵；16環(huán)形頂鐵；17-混凝土管；18運(yùn)土車；19-機(jī)頭1.12 非開挖埋管技術(shù)2) 水平定向鉆技術(shù)原理水平定向鉆機(jī)的鉆進(jìn)系統(tǒng)具有導(dǎo)向作用，在楔形鉆頭到達(dá)目的地后，鉆頭將被換成一個(gè)錐形擴(kuò)孔器，接著在回拉鉆桿時(shí)將鉆孔直徑擴(kuò)大到所需尺寸，再將管道牽引入已擴(kuò)好的孔洞，在該過程中所有的作用力都在通過鉆桿傳到鉆頭。導(dǎo)向鉆進(jìn)過程主要是通過鉆桿的旋轉(zhuǎn)和控制一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的楔形鉆頭來完成線性前進(jìn)，需改變方向時(shí)，暫停鉆桿旋轉(zhuǎn)，并將楔形鉆頭固定到相應(yīng)位置。鉆頭的位置、傾斜度和楔面角

51、度等重要數(shù)據(jù)通過一探測(cè)儀傳送至地面接收儀。成孔后，在擴(kuò)孔器后面拖帶著需敷設(shè)的管線緩慢回拉完成管線敷設(shè).1.12 非開挖埋管技術(shù)1.12 非開挖埋管技術(shù)水平定向鉆施工示意1.12 非開挖埋管技術(shù)2 技術(shù)指標(biāo)與技術(shù)措施1)頂管法推力計(jì)算總推力為初始推力與各種阻力之和：F總推力(kN)； F0初始推力(kN)； Bc-管外徑(m)； q-管周邊均布載荷(kPa)； W單位長(zhǎng)度管的重力(kNm)；管與土之間的摩擦系數(shù)； c管與土之間的粘聚力(kPa)；L推進(jìn)長(zhǎng)度(m)。2)水平定向鉆考慮因素水平定向鉆設(shè)計(jì)須考慮的因素較多，地層狀況、鉆機(jī)性能、出入土角、引導(dǎo)孔曲率半徑、泥漿比重、管子重力和浮力、最大回拖

52、力、管孔摩阻力、曲線絞盤力、管材拉應(yīng)力以及拉出口的富余長(zhǎng)度等。其中最為關(guān)鍵的管道回拖力最大值計(jì)算公式可簡(jiǎn)化如下：式中：Fu泥漿對(duì)回拖管道的浮力，kN；G穿越管道總重量，kN；D管道外徑，m；1摩擦系數(shù)，一般為0.1-0.3；2泥漿對(duì)管材外表面粘滯力，一般為0.01-0.03，kPa；L穿越孔總長(zhǎng)度。1.12 非開挖埋管技術(shù)3 適用范圍頂管法適用于直接在松軟土層或富水松軟地層中敷設(shè)中、小型管道。定向鉆進(jìn)穿越法適合的地層條件為巖石、砂土、粉土、粘性土。對(duì)僅在出土點(diǎn)或入土點(diǎn)側(cè)含有卵礫石等不適合水平定向鉆施工的地層條件時(shí)，在采取得當(dāng)措施后也可進(jìn)行定向鉆進(jìn)穿越施工。2002年，由中石化華東管道工程有限公

53、司承擔(dān)的儀征金陵輸油管道長(zhǎng)江穿越工程，創(chuàng)造了我國(guó)管道水平定向鉆首次成功穿越長(zhǎng)江的紀(jì)錄。1.12 非開挖埋管技術(shù)1.13 大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)從矩形隧道掘進(jìn)機(jī)國(guó)外應(yīng)用情況看，目前掌握該項(xiàng)施工裝備和技術(shù)的，主要是日本。日本從上世紀(jì)70-80年代后期對(duì)此項(xiàng)研究很活躍，而且發(fā)展很快，而其他國(guó)家在該技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)展情況，則鮮有所聞。 1 基本原理與定義 大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)是利用矩形隧道掘進(jìn)機(jī)在前方掘進(jìn)，而后將分節(jié)預(yù)制好的混凝土結(jié)構(gòu)在土層中頂進(jìn)、拼裝形成地下通道結(jié)構(gòu)的非開挖法施工技術(shù)。矩形隧道掘進(jìn)機(jī)在頂進(jìn)過程中，通過調(diào)節(jié)后頂主油缸的推進(jìn)速度或調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，以控制攪拌艙的壓力，使

54、之與掘進(jìn)機(jī)所處地層的土壓力保持平衡，保證掘進(jìn)機(jī)的順利頂進(jìn)，并實(shí)現(xiàn)上覆土體的低擾動(dòng)；在刀盤不斷轉(zhuǎn)動(dòng)下，開挖面切削下來的泥土進(jìn)入攪拌艙，被攪拌成軟塑狀態(tài)的擾動(dòng)土；對(duì)不能軟化的天然土，則通過加入水、粘土或其他物質(zhì)使其塑化，攪拌成具有一定塑性和流動(dòng)性的混合土，由螺旋輸送機(jī)排出攪拌艙，再由專用輸送設(shè)備排出；隧道掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)至規(guī)定行程，縮回主推油缸，將分節(jié)預(yù)制好的混凝土管節(jié)吊入并拼裝，然后繼續(xù)頂進(jìn)，直至形成整個(gè)地下通道結(jié)構(gòu)。1.13 大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)1.13 大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)2 主要施工技術(shù)參數(shù)的控制1)正面土壓力的設(shè)定在實(shí)際頂進(jìn)后，通過頂進(jìn)參數(shù)、地面沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將土壓力的最初

55、設(shè)定值調(diào)整到0.130.14MPa左右時(shí)，此時(shí)的出土量、地面沉降情況較為理想。減小正面土壓力可適當(dāng)減小刀盤扭矩，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致地面沉降加大。2)出土量控制 單個(gè)管節(jié)的理論出土量為4.36.21.5=40m。盡量使之與理論出土量保持一致，以保證正面土體的相對(duì)穩(wěn)定，減小地面沉降量。3)頂進(jìn)速度 頂管的頂進(jìn)速度是控制切口土壓力穩(wěn)定、正面出土量均勻的主要手段。在頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)不斷調(diào)整頂進(jìn)速度，找出頂進(jìn)速度、正面土壓力與出土量三者的最佳匹配值，增加潤(rùn)滑泥漿壓注量，可減小頂進(jìn)阻力，同時(shí)適當(dāng)提高頂進(jìn)速度。1.13 大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)4)頂進(jìn)軸線的控制軸線控制是矩形頂管頂進(jìn)的一大難題。在頂進(jìn)時(shí)，一旦出現(xiàn)

56、較大的偏差并形成導(dǎo)向，將增大糾偏難度。頂管在正常頂進(jìn)施工過程中，必須密切注意對(duì)頂進(jìn)軸線的控制。每節(jié)管節(jié)頂進(jìn)結(jié)束后，必須根據(jù)頂管機(jī)的姿態(tài)，及時(shí)糾偏。糾偏量不宜過大，以免土體出現(xiàn)較大的擾動(dòng)及管節(jié)間出現(xiàn)張角5) 管節(jié)減摩 為減小土體與管壁間的摩阻力，控制好地面沉降，提高工程質(zhì)量和施工進(jìn)度，在頂管頂進(jìn)的同時(shí)，向管道外壁壓注一定量的潤(rùn)滑泥漿，變固固摩擦為固液摩擦。每個(gè)管節(jié)上有十個(gè)孔，單節(jié)管節(jié)注漿量一般在0.5到1方左右。加強(qiáng)潤(rùn)滑泥漿的壓注管理，一方面要保證一定的壓注量，另一方面還應(yīng)保證所注泥漿要有質(zhì)的要求。3出洞技術(shù) 、防側(cè)轉(zhuǎn)技術(shù)、施工中對(duì)周圍地面沉降的控制 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，出洞口外土體采用SMW工法加固

57、，三軸攪拌后插入H700型鋼，密插。為克服掘進(jìn)機(jī)出洞階段的磕頭現(xiàn)象，應(yīng)采用高出洞技術(shù)。 因地面附加荷載、淺覆土施工地面車行道的動(dòng)載因素、地質(zhì)條件的變化、軸線糾偏和后頂千斤頂?shù)挠蛪翰▌?dòng)等影響，會(huì)造成大截面矩形掘進(jìn)機(jī)在施工中產(chǎn)生側(cè)轉(zhuǎn)。 頂進(jìn)速度不宜過快，一般控制在5mm/min左右；盡量做到均衡施工，避免在頂進(jìn)過程中產(chǎn)生延誤；嚴(yán)格控制頂管的出土量，防止超、欠挖；嚴(yán)格控制頂管頂進(jìn)的糾偏量，盡量減小對(duì)正面土體的擾動(dòng)；保證持續(xù)、均勻壓漿，使出現(xiàn)的建筑空隙能被迅速得到填充，保證管道上部土體的穩(wěn)定。1.13 大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)4 適用范圍：1）矩形土壓平衡式頂管掘進(jìn)機(jī)適應(yīng)各類粘性土、砂性土3、粉

58、質(zhì)土及流砂地層，土的N值在10以下。2）有較好的防水性能，最大覆土層深度為15m。3）掘進(jìn)機(jī)施工最大推進(jìn)速度為6cm/min。4）受工作井和轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸條件限制，頂管掘進(jìn)機(jī)應(yīng)拆裝方便，分段最大長(zhǎng)度2.55m，經(jīng)拆裝后仍能保持整機(jī)原有的工作性能和使用要求。5）地下通道最大寬度 6.9m；地下通道最大高度 4.3m。大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)施工機(jī)械化程度高，掘進(jìn)速度快，矩形斷面利用率高，非開挖施工地下通道結(jié)構(gòu)對(duì)地面既有運(yùn)營(yíng)設(shè)施影響小，能適應(yīng)多種截面尺寸的地下通道施工需求。已在上海軌道交通6號(hào)線浦電路車站、8號(hào)線中山北路車站、4號(hào)線南浦大橋車站等等矩形地下人行通道工程中成功應(yīng)用，具有較好的應(yīng)用前景

59、。1.13 大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)1.14 盾構(gòu)施工技術(shù)1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述盾構(gòu)法問世至今約有200余年的歷史。法國(guó)工程師布魯諾爾(Mare Isambard Brunel)在倫敦從蛀蟲在船板上蛀孔，再用分泌物涂在孔的四周中得到啟示，發(fā)現(xiàn)了盾構(gòu)法掘進(jìn)隧道的原理。隨后注冊(cè)了專利，并逐步完善了盾構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)。1825年在穿越泰晤士河的隧道中第一次使用了矩形盾構(gòu)技術(shù)。 1917年，日本引進(jìn)盾構(gòu)施工技術(shù)，是歐美國(guó)家以外第一個(gè)引進(jìn)盾構(gòu)法的國(guó)家。我國(guó)上世紀(jì)50年代初首次在東北阜新煤礦采用盾構(gòu)法修建了直徑2.6的輸水巷道，1963年開始在上海試驗(yàn)性地采用盾構(gòu)法掘進(jìn)隧道，1966年在上海采用網(wǎng)格式擠壓盾

60、構(gòu)修建了直徑達(dá)到10的打浦路越江隧道，同年水利部杭州機(jī)械研究所研究試制了我國(guó)第一臺(tái)隧道掘進(jìn)機(jī)并應(yīng)用于水電工程，1968年北京開始修建地鐵盾構(gòu)施工試驗(yàn)段工程，也取得了一些經(jīng)驗(yàn)。 2003年，中國(guó)首條雙圓盾構(gòu)隧道在上海地鐵8號(hào)線獲得成功。2 基本原理與定義所謂盾構(gòu)施工技術(shù)，是指使用盾構(gòu)機(jī)，一邊控制開挖面及圍巖不發(fā)生坍塌失穩(wěn)，一邊進(jìn)行隧道掘進(jìn)、出渣，并在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)拼裝管片形成襯砌、實(shí)施壁后注漿，從而在不擾動(dòng)圍巖的基礎(chǔ)上修筑地下工程的方法。“盾”是指保持開挖面穩(wěn)定性的刀盤和壓力艙、支護(hù)圍巖的盾型鋼殼，“構(gòu)”是指構(gòu)成隧道襯砌的管片和壁后注漿體。復(fù)雜盾構(gòu)法施工技術(shù)為復(fù)雜地層、復(fù)雜地面環(huán)境條件下的盾構(gòu)法施工技