《城市地下空间建设新技术》第章一二

城市地下空间建设新技术住房和城乡建设部执业资格注册中心2014年10月24-26日第7章城市高密集地区地下空间开发岩土环境保护新技术1.1概述1.2全回收的深基坑围护系统WSP桩（可回收的预制隔水桩）RCA可回收的复合锚杆1.3集装箱式土方挖运方法1.4地基隔振技术1.5工程应用1.6结语提纲1.1概述1.1.1常用板式基坑围护结构地下连续墙SMW工法桩钢板桩锚杆加灌注桩砼支撑+钢支撑RESS（1）环境问题：围护桩（墙）有残留；（2）一般锚杆超地下红线，土中有高强固体残留，影响邻近地下空间开发，逐步被各地禁用，现有可回收锚杆承载力低，难以满足锚固要求；

（3）高造价，高耗材、高耗能；（4）各种形式的钢板桩止水效果差。1.1.2现有围护桩（墙）的局限性全回收的基坑围护系统（即RecyclingExcavationSupportSystem，简称RESS）（1）以WSP桩（预制隔水桩）作为竖向承载结构；（2）以RCA(可回收的复合锚杆)

（或支撑）作为水平承载结构；（3）拓展RCA可回收的复合锚杆应用至软土地区；（4）实现基坑回填后土中无高强固体残留。1.1.3RESS的新技术核心1.2.1.1背景技术1.2.1.2结构构造1.2.1.3工作机理1.2.1.4施工工艺1.2.1.5“以水堵漏”的隔水连接1.2.1.6预制隔水桩设计方法1.2.1.7技术优越性1.2.1.8经济优越性1.2.1.9局限性1.2.1.10小结1.2全回收的深基坑围护系统1.2.1预制隔水桩（WSP桩）技术ESC板桩（H型钢+钢板桩连接）H型钢解决了竖向构件抗弯、抗剪问题钢板桩连接解决了局部挡土问题未能解决隔水问题。1.2.1.1WSP桩的背景技术WSP桩包括预制桩体、隔水连接、隔水空腔三部分;隔水连接为可回收的堵漏材料;

预制桩体可以是各种尺寸的H型钢、槽钢、角钢、钢管、钢板桩、钢板及其组合；桩间连接可采用多种结构形式。1.2.1.2WSP桩的结构构造（1）可根据工程需求不同，设置相适应的可回收隔水连接；（2）隔水连接在预制桩体施工后安装，可避免施工破坏；（3）在基坑围护期间，各根预制桩体通过隔水连接成为一整体围护墙，既可挡土，亦可有效止水，形成安全可靠的竖向围护结构；（4）可设置两重或多重隔水连接，以确保隔水可靠，可修；（5）基坑回填后，拔出预制桩体前，将隔水连接解除，便可逐根拔出预制桩体。1.2.1.3WSP桩的工作机理该隔水连接包括弹性袋与充于弹性袋内的充填体两部分，弹性袋与相邻的两根预制桩体均紧密接触，充填体为在充填弹性袋的过程中具备流动性的物质（水、泥浆等），如需增加弹性袋与两根预制桩体间的密封度，可向弹性袋内充气，增加弹性袋内壁的压强，使其与预制桩体紧密接触，达到止水目的。1.2.1.4“以水堵漏”的隔水连接（1）结构简单，造价低；（2）易于安装；（3）便于检查与更换；（4）具备堵漏的自修复功能。“以水堵漏”的隔水连接优点（1）桩泉长设锐计：衫主要锁根据下基坑锦挖深忌、工凭程地辛质条舌件，陷计算WS饮P桩的无桩长且、入拥土深馋度；（2）截犬面与宣间距爱设计浅：结志合水役平承恶载体拜系的荒布置钟，计僵算WS拦P桩的驾弯矩惯、剪德力、偏位移政，根粗据内殊力与胀变形落计算陶成果茧，选服定预购制桩肥体的粉截面找、间驻距；（3）隔宋水连代接设挑计：愁结合挽施工耕工艺捕要求贡，设枪计隔勤水连嫂接的面布置谋与可洁回收毯隔水咸结构痕。1.批2.性1.浑5预制夸隔水华桩设正计方售法（1）制颠作预崭制桩灿体与席隔水畅空腔；（2）逐宋根沉劈燕入预谋制桩老体；（3）施锡工可乞回收鄙的隔吊水连贤接；（4）施代工水胀平承售载结喜构；（5）基掠坑开却挖并捉维护谢隔水倡结构幻玉；（6）基烂坑回浮填后约回收睁隔水柿连接芳；（7）逐碎根拔朋出预分制桩让体，却完成宜回收浊。1.吸2.连1.滴6典WS眉P桩施积工工怜艺（1）能糕耗低今、土粱中无禁残留才，环诸境效抛益显书著；（2）可库用于乱各种寇深度另基坑炭，适屠用范漂围广竟；（3）隔厨水性秋能安痕全可墓靠可设邪置具谋备自拼修复贺特性器的隔巾水连董接，天即使淋出现汽漏水雄问题长，隔根水连滑接可诱自行缎修补通漏点克；可助设置选两重盛隔水腥连接火，确竭保隔迹水连办接安津全可蝴靠、轻可维逆修；（4）施肾工质降量可自控，伐可避者免偷笛工减弄料，拥施工弃方便段，工迫艺简末单，楼速度捏快，煎工期刃短。1.瞎2.辰1.野7滋WS悠P桩的镰技术才优越此性1.映2.氏1.料8峡WS薪P桩的枪经济弟优越篮性WS迷P桩与市现有粪围护完桩（谷墙）验造价割概算辱比较WS惨P桩较SM吊W工法榜桩节筹约造饰价约25％，葛较钻活孔灌扒注桩认可节申约造删价约25～40％，攻较地乓下连荡续墙瓜可节笔约造滴价35～45％。（1）应晨考虑呆预制球桩体敢插拔即施工膨时拖凳带沉疏降的唱影响蠢；（2）对平于深忘基坑窗，应撒有效总控制下预制终桩体袋稳定游性；（3）当WS峡P桩较伏长时老，须絮采用包简单雁可靠始的接房诚头。1.倡2.连1.沿9厚WS各P桩的牙局限港性（1）WS魔P桩受摆力构烛件为菌钢构勇件，择因此锤其强度垒、刚隆度可贪算、烘可靠；（2）WS尿P桩的右隔水多连接嫁可设雷置为错具备竟自修冒复性蕉能连神接，掌可设拐置两拘重隔性水连次接，骨因此溉，隔水白性能疗可靠帮、可揭修；（3）WS配P桩施制工速度猴快，请质量湖好；（4）WS采P桩可回饱收，黑无残骂留，环沉境效我益好拦；（5）WS即P桩造价愚低、小能耗洗低；（6）在估插拔姻施工晌影响缴可接息受条画件下亲，基潜坑围随护桩窄应采饶用WS偶P桩。1.迁2.背1.崖10雪W悲SP桩小阔结1.配2.开2.蝴1锚杆惨在基庙坑围趟护中总的应盆用障连碍1.消2.葵2.米2背景礼技术1.屑2.际2.赵3结构游构造1.呼2.哑2.怜4施工忙工艺1.黎2.既2.抽5足尺鲜试验谱研究1.律2.锡2.在6技术榆优越低性1.才2.划2.播7经济运优越更性1.配2.表2.煮8小结1.蛾2全回逆收的昂深基俱坑围斗护系老统1.首2.套2在RC笑A可回樱收的描复合姨锚杆（1）承坛载力聋低（2）成拜型难（a）成篮孔难（b）对煎心难（3）锚晋杆长独，超顿越用逐地红谋线（泪各土吓层普匆遍障绿碍）1.范2.册2.蝇1锚杆编在软蒸土地要区基鹊坑围滚护中键的障睡碍软土税地区霸锚杆慨应用灯的三胡大障叶碍1.有2.嗽2孩RC搭A可回益收的蓝复合刊锚杆1.饿2.披2.剥2背景坦技术块（各晴种U形可减回收谣锚杆倍）U形锚惧横截粱面图U形锚移照片U型锚足工程阔应用JC隙E回收渔地锚1.冶2.酬2.昆2背景摘技术誓（U形锚拴的局波限性凑：承距载力碌低）无锡墨某可捕回收哑锚杆载足尺蚂试验锚杆编号锚固段全粘结计算抗拔承载力极限值/kN试验抗拔极限承载力/kNS1364155S2364155S3364155S4572310S5572310S6572310S7455217S8455250S9455250复合炕锚杆猪的构需造包欠括4部分寒：1.锚固贯体2.传力徐带3.杆体4.中空完通道锚固延体可线以是家：高压访旋喷扬桩、榴搅拌嗽桩、柴水泥岂砂浆蒸等传力轧带可幅以是缴：水泥乔浆、喜砂浆睁、可纠分解化材料语等。杆体孔可以碑是：钢筋谱、钢陡铰线倾等中空托通道封是：设置缩慧于传毯力带离内部继沿着映杆体驼方向谅贯通须的孔柔道1.信2.秋2.胞3钉RC绩A的构耕造可回裂收的颂复合蜡锚杆具纵剖气面示混意图1.花2.突2.柿4督RC榴A施工杨工艺山（可一瞧次成内型，犁准确证对心）在水碰泥土夏加固的体中叶施工劝锚杆施工域围护铅桩（划墙）色与水妥泥土越加固姜体锁定烈锚杆（1）确瓣定锚垃杆位泊置；（2）用掏可回封收的跃传力锈带将凭杆体贤在锚签固段个位置分与锚紧固体纳接触呈处包峰裹，围并设差置中狼空通咳道，环制造俊可回诵收的武复合牲锚杆汗；（3）施挑工水抬泥土模加固壶体、足杆体宋，安键装可龙回收戒的复挤合锚港杆；（4）锁清定锚惜杆；（5）待弯锚杆小使用廉结束专后，编解除劝锁定桶；（6）分甩解可霞回收东的传扛力带镰；（7）拔惩出杆年体及灰其他忧可回啦收构巧件，品完成候回收枣施工女。1.锐2.待2.混4期RC业A施工便工艺唤（步吨骤）1.巡寿2.躲2.墨4软土万地区RC姻A足尺催试验负研究工程援地质理条件试验学场地嫂属于者上海音地区撤典型腹的软爹土地侧层，旁试验雨主要观影响蔬土层继为上蓬海地拾区第胀②层壮粉质区粘土尖与第需④层梦淤泥疗质粘盟土层层序土层名称埋藏深度/m孔隙比/e含水量w/（％）压缩模量Es/MPa直剪固快（标准值）凝聚力c/MPa内摩察角φ/°②粉质粘土3.50.9236.04.6022.020.0④淤泥质粘土13.81.3848.52.3014.013.0试验死场地蹄土层线物理腹力学伤性质待表脾（表1）1.胡2.优2.备4软土康地区RC局A足尺堪试验伤研究足尺促试验延用复桐合锚失杆概纯况足尺飘复合皂锚杆朽试验尽概况似表（数表2）施工时间水泥土搅拌桩直径/mm水泥掺入量/kg/m入土深度/m锚杆钻孔直径/mm试验时锚杆养护时间/d杆体2010.1170015011200>283φ12.7高强钢棒图中掘的复槐合锚连杆试减验承暴载力使达到36朱5k疑N。试膏验结俩束时婚，水便泥土设搅拌抢桩出耗现破极坏。1.答2.裁2.防4软土悔地区RC遍A足尺浇试验浮研究典型兔的复麻合锚菠杆的荷承载辆力基匪本试略验Q～S曲线（1）工去期短；（2）挖顷土方产便，蛛交叉匪施工同少。1.子2.粒2.字5畜RC洪A技术只优越例性1.芦2.风2.邮6能RC担A经济锹性基坑沙面积身越大大，复撕合锚沾杆的蝴造价防节约演越多义。当基毙坑较乐小时首，对经于面拍积20略00诊m2的小董基坑罪，造佣价比守为80％。距随着太基坑铜面积啄的增麻加，额可回尚收复唉合锚指杆的情造价梯快速敏减小均。1万m2的基挺坑，奸造价股比36％，采对于5万m2的大朋基坑定，造特价比控为16％。（1）可非回收织的复寸合锚雅杆实吴现了昂杆体芬的全回啊收，且桶杆体迅与锚舍固体盗可全长控粘结，锚饮杆承领载力捞大，宜适于展基坑柏围护辅中提坏供水戴平承渔载力带，能核耗低兵，有望利于害岩土少环境搂保护；（2）在逮软土轰区域猾，通凶过复设合锚蛛杆技喷术研扬发，我解决姑了普狱通锚基杆承油载力智低、脆变形断大的嫌缺点杜，复合滥锚杆春是软击土地柔区经丧济适团用的六锚杆范形式；（3）通肚过一悟次成胜型等萍施工矩工艺摆，解决羊了锚牵杆施浊工中拿对心巷难的隶难题，使坏锚杆岁施工捎质量俊稳定饰、可否靠；（4）通沈过水玩泥土概加固脚体充扇分挖岗掘了竟软土裂的潜严力，克服崭了水狗泥土嘉与杆调体之耳间连盘接强矛度低升的缺脊陷；（5）较限内支你撑体骨系，纠可回注收的婚复合继锚杆鸣大幅降低涌了造厦价，蔽并可洪缩短昆工期。1.行2.速2.龙7俩RC鸣A小结传统陡粗放罗的土怕方挖许运存献在的歼问题携：（1）土防方挖缩慧运成嚼本高忙；（2）开矩挖面熄原状遗土的真翻运眠收集法，增把加了陷松土朋的体久积，歪进一焦步提沈高了催挖土灾费用面；（3）土示方挖袜运速予度慢茅，制你约工小期；（4）环科境污棍染严森重，中在翻斥土、算推运茄收集沃、垂划直运因输及本土方毫外运斥过程铜会产味生较踪蝶多的击粉尘尺，影乞响空西气质匀量。1.踢3集装棉箱式侨土方鸽挖运扎方法（1）将集车土箱宽放置用于深还基坑决中开谷挖面腐位置；（2）将深炼基坑另中需容挖出搭的土寻方开树挖并故装载冠至集英土箱偏内；（3）将集咳土箱泽吊运萝至运抢输车妙辆，晒并将尾集土菠箱与魄运输章车辆蜜临时最固定；（4）将集王土箱陪运至铅预期喝位置；（5）卸除席集土顶箱内篇的土浩体；（5）将集符土箱植运回躬，完洞成一淋次土梅方运铃输；（5）重复督步骤a）至糊步骤f），彼完成田土方哪挖运汁。深基差坑集尤装箱顾式土律方挖拿运步裙骤集装欠箱式才土方怨挖运侵方法傻示意什图在密渠集城迹区，廉已建幅建筑亩物往福往因慢为邻怨近工宏程建裕设、症工业够生产毙、轨昨道交不通运由营等才产生商的振赔动影革响到直建筑测物的险正常挎使用俗与安播全，深目前遇此类损事件侨时常笔引发辜社会占纠纷芝。对妙于已罚建的值建（副构）秤筑物匠进行某有效默保护虫，减猛小消瓶除邻裁近地殖基土蛙振动顺对已碎建建额（构弓）筑驼物的防影响蕉是土找木工膝程领柄域中妙的一取个新伐的发吐展方漆向。1.滋4地基堵隔振真技术--压力历平衡院地基馒隔振立方法设置搅隔振慕容器酸（1）向隔忍振容贿器（1）中渠充填判流体层（2）。使流蕉体（2）的拘压力到与外周侧的摧土压语力（昏包括行土中叠水压有力）秀基本族平衡通过奴流体橡（2）的肿运动看吸收畅地基揉土的放振动绢能量桐，达界到隔播振目艳的。1.男4.忧1第一争种压天力平按衡地浆基隔与振方伯法第一挤种隔妻振器活平面婆布置辅示意系图1—隔振逝容器紧；2—流体锻；3—导流包管；4—收集吐器；5—地基光土；6—近振石源；7—被被充保护恰对象考；设置验隔振患容器柴（1）及说其中程的减震盘器（12）利用砖隔振抖容器乌（1）弹烧力或受减震辰器（12）的淋支撑将力与位土压存力平得衡；，通骗过隔劣振容另器（1）与锻减震炮器（12）耗奇散地宜基土覆振动模能量傲，达伯到减悦振目现的。1.虽4.籍2第二锈种压售力平暖衡地密基隔穷振方肝法第二派种隔可振器占平面旺布置述示意住图1—隔振赏容器扰；2—流体猪；3—导流掩管；4—收集泻器；5—地基谢土；6—近振备源；7—被被撒保护锯对象；12兄—减震分器；工程息建设打地点很：江东苏省之昆山怕市珠尼江路工程请建设效单位拥：昆绣山金泛鹰置栗业有荒限公虚司基坑违围护茄设计旁单位丧：冶跨金工笛业部赢华东缸勘察馅基础割工程春总公萄司可回宅收锚目杆生兵产与锈施工败单位章：上谎海地吧固岩出土工腔程有眨限公禾司1.钥5工程扑应用—江苏腹省昆隔山金剖鹰A地块虎项目纹二期栋基坑秤围护晨工程1.宿5.谦1工程苗概况周边阴环境算：基坑飘北侧2～3m为东猴新街厘；基坑付西侧2～3m为珠乌江路虾；基坑料南侧文穿越尼河浜稳；基坑醒东侧僵紧邻胞在建问一期隔工程菊；珠江冬路、漫东新拳街路鸟下分介布有童较多绸的道撑路与穴市政烫管线零。1.秀5.帖2周边宰环境锻概况场地线北侧笋东新纪街1.候5.扰2周边右环境宅概况场地妻西侧停珠江繁路1.道5.票2周边观环境喷概况场地刘南侧扒汛塘荡河1.阁5.火2周边钩环境唤概况场地戚东侧加在建免一期基坑芝周边杆环境橡示意骆图位于费珠江蚕路侧果的中货部偏点南段际，浅模层分荒布有构③层凶淤泥眨质粉丈质黏害土，您层底拉最大惰埋深脚达9.管5m（接愁近坑娘底）难。其他与围护勇段，虏上部10～12辰m为可炸塑～垦硬塑倚状粘国土，暮基坑救底部互以下姥以砂混性土专为主指。1.姨5.晶3工程牙地质诉与水话文地桐质条扫件表3基坑沉围护疤设计涌参数哑一览柱表工程弃地质薪剖面平图（诞基坑哈西侧犯近珠江江路搭）稳定世潜水键水位消埋深艺一般朗在1.条10粗m～1.搜90挎m。浅部般分布鄙的第顾⑤层迹粉砂选层为恩微承段压含魄水层真。微搭承压窄水头五埋深粉为4.妈25蹄m；深部迎分布撞巨厚便的第凉⑦层伟、第瓦⑨层槐砂土唯、粉搏土层疫，属驴于承湖压含陡水层战，在锅本场污地与砖第⑤乌层粉妖砂层说组成妥了同炸一含独水层他。深部浅、浅朵部微灰承压摘含水腐层具蹲有同戴一水来头。1.誉5.标3工程掩地质昏与水教文地庙质条妥件——潜水宰及承增压水包括顿二层衫地下饺车库神与主晌楼深旦基坑脱两部捷分；地下恨车库还基坑凑挖深10蹦.1遥5～12革.0子5m，基书坑面寒积约2.衬48万m2，基族坑周持长约64触6m。主楼洒基坑孤挖深19鞠.4慎m，面残积约25衔00者m2，基从坑周准长约20绸0m。主楼迫基坑草开挖够面距买离地衔下车绢库基蜂坑开裹挖面刘的最喷近距登离约13旧m。1.边5.知4基坑全工程乓概况基坑朽围护来平面蕉布置星图车库是区域疮围护鸽：φ8拢00纲@1未00额0、φ9断00黎@1盆10辛0钻孔午灌注吵桩+稿3φ8图50六@1旬20绿0三轴奋搅拌谈桩隔匆水帷稿幕；卫三轴漠搅拌散桩内阔插70炭0×迹30茂0@宗12熄00工法章桩水平秃承载著结构居：2～4排RC阳A可回花收复幕合锚寻杆。主楼概深坑徐区域金：一澡道钻罚孔灌动注桩+一道栽水平嘴钢筋栽混凝膛土支曲撑+一道挺水平薄钢支代撑。围护泪结构远主盾楼区咐域RC致A可回寺收复鼠合锚汽杆支淘护典景型剖拿面示鞭意图近主孕楼区伯域RC弹A可回跨收复物合锚钉杆支赢护典婆型剖什面示浅意图1.真5.扎5苗RC外A可回法收复梢合锚总杆施东工工鼓艺试验惨结果滑表明展，每膛根锚视杆的察抗拔削承载拉力极沸限值贴均达栏到了50潜0k维N。满麻足本猜工程出抗拔百承载肤力要字求。1.喘5.晕6秤RC范A可回哄收复久合锚蹄杆拉德拔试吵验RC庆A可回爱收锚雨杆抗虑拔承辱载力构验收帽试验轰曲线基坑炮水平择位移层最大赞处位吴于珠析江路宫中部错偏南贵位置向，邻贩近主体楼深导基坑绝，位支于严陶重超更挖2m段，影属于容土质剂较软狠的地伙质区榨；最大唐水平湿位移在为4