《城市地下空间建设新技术》第章一三

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）桩长设计：主要根据基坑挖深、工程地质条件，计算WSP桩的桩长、入土深度；（2）截面与间距设计：结合水平承载体系的布置，计算WSP桩的弯矩、剪力、位移，根据内力与变形计算成果，选定预制桩体的截面、间距；（3）隔水连接设计：结合施工工艺要求，设计隔水连接的布置与可回收隔水结构。1.2.1.5预制隔水桩设计方法（1）制作预制桩体与隔水空腔；（2）逐根沉入预制桩体；（3）施工可回收的隔水连接；（4）施工水平承载结构；（5）基坑开挖并维护隔水结构；（6）基坑回填后回收隔水连接；（7）逐根拔出预制桩体，完成回收。1.2.1.6WSP桩施工工艺（1）能耗低、土中无残留，环境效益显著；（2）可用于各种深度基坑，适用范围广；（3）隔水性能安全可靠可设置具备自修复特性的隔水连接，即使出现漏水问题，隔水连接可自行修补漏点；可设置两重隔水连接，确保隔水连接安全可靠、可维修；（4）施工质量可控，可避免偷工减料，施工方便，工艺简单，速度快，工期短。1.2.1.7WSP桩的技术优越性1.2.1.8WSP桩的经济优越性WSP桩与现有围护桩（墙）造价概算比较WSP桩较SMW工法桩节约造价约25％，较钻孔灌注桩可节约造价约25～40％，较地下连续墙可节约造价35～45％。（1）应然考虑像预制油桩体级插拔伍施工疼时拖休带沉刮降的盐影响筝；（2）对怨于深负基坑两，应职有效匪控制座预制累桩体哑稳定联性；（3）当WS阵P桩较苹长时改，须也采用盏简单絮可靠矛的接粥头。1.桐2.超1.监9勿WS竖P桩的闲局限厉性（1）WS溜P桩受以力构且件为饰钢构添件，偷因此著其强度袖、刚含度可能算、屯可靠；（2）WS板P桩的进隔水剩连接蝇可设倡置为倦具备谎自修制复性红能连渗接，蚂可设堪置两范重隔差水连学接，标因此晋，隔水猪性能这可靠秃、可经修；（3）WS候P桩施兴工速度抹快，证质量汽好；（4）WS扔P桩可回图收，遥无残市留，环奇境效莲益好横；（5）WS深P桩造价统低、睬能耗备低；（6）在搭插拔尖施工吊影响符可接滨受条槐件下笨，基危坑围卸护桩普应采由用WS陕P桩。1.摄2.扛1.理10粒W矛SP桩小产结1.痕2.狭2.扁1锚杆稠在基窃坑围伸护中赛的应草用障应碍1.稳2.滔2.织2背景匠技术1.样2.铺2.忍3结构姿构造1.凳2.节2.五4施工妹工艺1.阅2.喉2.驼5足尺渐试验蓄研究1.拨2.观2.富6技术志优越愚性1.哪2.庆2.穗7经济土优越瓣性1.愿2.蒜2.还8小结1.卷2全回裤收的凳深基最坑围疏护系染统1.体2.果2异RC侍A可回处收的模复合妻锚杆（1）承猪载力造低（2）成艳型难（a）成废孔难（b）对股心难（3）锚裕杆长拳，超周越用委地红类线（文各土克层普研遍障句碍）1.改2.映2.假1锚杆否在软眠土地嫌区基静坑围由护中岗的障特碍软土僚地区螺锚杆侦应用荷的三器大障鞠碍1.泰2.定2徒RC倦A可回凝收的颗复合略锚杆1.候2.盗2.价2背景拘技术衫（各抛种U形可炎回收俱锚杆宴）U形锚挖横截灭面图U形锚悉照片U型锚窄工程若应用JC翁E回收究地锚1.恳2.演2.穿2背景么技术华（U形锚辱的局种限性串：承纪载力乳低）无锡识某可某回收耻锚杆颈足尺仿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复合鸦锚杆变的构强造包触括4部分馆：1.锚固筋体2.传力仇带3.杆体4.中空依通道锚固园体可栋以是斜：高压冒旋喷斧桩、浇搅拌脂桩、翅水泥腾砂浆终等传力压带可跃以是胆：水泥乖浆、质砂浆煎、可前分解胳材料拦等。杆体驱可以伏是：钢筋跪、钢然铰线柔等中空勺通道禽是：设置喇于传现力带衣内部俗沿着杀杆体旋方向巡寿贯通摔的孔围道1.仪2.丧2.沃3印RC盯A的构斑造可回爷收的死复合菊锚杆昆纵剖欺面示殃意图1.祝2.爆2.画4县RC欢A施工怠工艺米（可一眯次成晋型，斯准确竞对心）在水啊泥土核加固资体中劲施工谷锚杆施工蚕围护虫桩（务墙）归与水絮泥土级加固厉体锁定咐锚杆（1）确仿定锚塔杆位负置；（2）用停可回哄收的域传力扶带将赞杆体锯在锚孩固段佩位置音与锚阳固体造接触吵处包经裹，刘并设纲置中灾空通要道，业制造久可回毛收的院复合址锚杆琴；（3）施挤工水哥泥土甩加固追体、轨杆体毅，安乳装可醉回收犬的复逐合锚贫杆；（4）锁守定锚泰杆；（5）待叠锚杆匙使用吊结束膀后，灭解除础锁定榜；（6）分杯解可醒回收油的传湿力带架；（7）拔目出杆晕体及遮其他碧可回狱收构陷件，茂完成招回收贤施工录。1.助2.面2.董4谁RC财A施工与工艺占（步签骤）1.召2.耽2.监4软土助地区RC伯A足尺重试验使研究工程掏地质拖条件试验巡寿场地赔属于泥上海猜地区晃典型赠的软俱土地直层，债试验校主要匀影响映土层恨为上延海地饱区第导②层首粉质柱粘土尼与第朱④层笨淤泥填质粘演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试验肾场地楼土层抛物理该力学泳性质弟表钥（表1）1.且2.槐2.谦4软土闭地区RC幼A足尺跪试验干研究足尺佳试验效用复耳合锚浓杆概打况足尺池复合愚锚杆选试验纤概况寸表（我表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高强钢棒图中串的复玻合锚棋杆试递验承彻载力蛾达到36横5k永N。试钩验结能束时植，水肯泥土叔搅拌颤桩出菌现破暗坏。1.昼2.舞2.供4软土画地区RC捏A足尺观试验充研究典型劳的复骡合锚型杆的余承载敞力基晶本试弃验Q～S曲线（1）工阻期短；（2）挖洒土方谢便，励交叉胆施工量少。1.长2.运2.挡5优RC来A技术持优越援性1.的2.铃2.泻6寒RC轮A经济羽性基坑此面积晃越大斤，复挪合锚部杆的垫造价长节约关越多摩。当基逮坑较京小时凯，对旧于面具积20午00唤m2的小垫基坑症，造源价比盐为80％。管随着休基坑晚面积爪的增想加，仇可回果收复耻合锚惠杆的津造价晋快速讲减小昆。1万m2的基只坑，宇造价轨比36％，曲对于5万m2的大侵基坑阻，造地价比趋为16％。（1）可欣回收族的复凭合锚餐杆实条现了俊杆体蔽的全回宪收，且察杆体纺与锚街固体并可全长亏粘结，锚召杆承辰载力族大，门适于催基坑串围护乌中提堆供水绪平承旁载力刚，能金耗低吵，有殿利于绘岩土唤环境刻保护；（2）在石软土翅区域越，通为过复繁合锚恨杆技爷术研够发，便解决期了普海通锚鼓杆承巨载力破低、词变形泻大的汪缺点把，复合项锚杆挨是软平土地拨区经核济适址用的些锚杆侍形式；（3）通魄过一珍次成迅型等术施工慌工艺俊，解决割了锚着杆施殖工中桑对心重难的董难题，使茂锚杆算施工馒质量夏稳定店、可叫靠；（4）通锄过水械泥土冷加固色体充塘分挖舍掘了招软土拼的潜浮力，克服章了水廉泥土免与杆缝体之偷间连则接强没度低娱的缺佛陷；（5）较葵内支胡撑体阁系，驳可回形收的锐复合各锚杆弦大幅降低械了造竞价，家并可乳缩短际工期。1.估2.皇2.顶7消RC坊A小结传统税粗放戴的土谦方挖煎运存监在的起问题片：（1）土焰方挖愉运成辰本高粱；（2）开捐挖面威原状缴土的既翻运伍收集态，增烛加了勇松土河的体挠积，两进一恢步提粗高了膀挖土御费用执；（3）土损方挖淹运速访度慢绩，制罢约工猫期；（4）环娇境污肝染严品重，阴在翻彻土、筋推运站收集欺、垂途直运衔输及烛土方狡外运改过程邮会产核生较男多的粗粉尘横，影挖响空遗气质辽量。1.长3集装今箱式贡土方慰挖运究方法（1）将集兆土箱滤放置降于深液基坑兽中开浅挖面利位置；（2）将深惑基坑赛中需漫挖出来的土赢方开泽挖并帝装载族至集史土箱峡内；（3）将集斗土箱哑吊运以至运池输车船辆，残并将略集土秩箱与萌运输黑车辆捐临时皮固定；（4）将集阅土箱砍运至峡预期蜜位置；（5）卸除挺集土妇箱内换的土狠体；（5）将集也土箱唐运回您，完内成一侮次土疾方运房诚输；（5）重复任步骤a）至没步骤f），容完成冻土方浴挖运泥。深基寇坑集楼装箱皮式土舱方挖勤运步路骤集装灵箱式炎土方浴挖运杆方法呼示意趋图在密赛集城羊区，银已建醋建筑袄物往需往因岗为邻靠近工捡程建岂设、坡工业姐生产竖、轨标道交研通运栏营等夜产生俭的振永动影胶响到垂建筑岔物的劫正常蓬使用罪与安背全，旋目前华此类发事件师时常傲引发馅社会煎纠纷传。对明于已抖建的漏建（亩构）筑筑物强进行肝有效殃保护扩，减养小消蹦除邻冷近地拾基土沫振动讨对已揭建建至（构妙）筑忧物的睛影响呜是土弱木工踏程领摸域中石的一归个新并的发们展方屡向。1.痰4地基饺隔振勇技术--压力偏平衡遥地基鼠隔振惩方法设置南隔振鼻容器章（1）向隔看振容四器（1）中狼充填榨流体秒（2）。使流兽体（2）的寨压力筝与外矿侧的粮土压索力（均包括涨土中识水压宁力）浑基本驴平衡通过亦流体乓（2）的赞运动韵吸收闯地基摩土的踏振动塞能量雄，达今到隔色振目友的。1.伍4.际1第一值种压惕力平廉衡地在基隔燃振方杯法第一贿种隔败振器订平面恨布置飞示意彩图1—隔振恐容器享；2—流体庙；3—导流痛管；4—收集艳器；5—地基透土；6—近振喇源；7—被被题保护炭对象炼；设置尽隔振收容器腰（1）及雹其中撤的减震鸣器（12）利用连隔振插容器缴（1）弹国力或蹈减震弯器（12）的钓支撑廉力与托土压掩力平老衡；，通闲过隔堵振容谦器（1）与略减震狸器（12）耗研散地叠基土基振动堆能量歇，达如到减姿振目夜的。1.盟4.雀2第二颜种压赠力平不衡地啊基隔廊振方反法第二鸽种隔论振器俘平面原布置于示意俩图1—隔振港容器识；2—流体债；3—导流欢管；4—收集违器；5—地基敲土；6—近振碰源；7—被被谣保护颜对象；12胁—减震归器；工程庆建设我地点添：江胡苏省懒昆山艇市珠历江路工程吃建设隐单位乔：昆壤山金旁鹰置移业有聚限公丝式司基坑汗围护倡设计顺单位对：冶茅金工叨业部亿华东岸勘察叙基础柴工程营总公装司可回洗收锚柱杆生句产与话施工土单位萝：上急海地删固岩贝土工刑程有辆限公井司1.稳5工程仙应用—江苏及省昆永山金菊鹰A地块列项目嗽二期戴基坑乘围护别工程1.荒5.更1工程奏概况周边持环境争：基坑签北侧2～3m为东况新街镜；基坑纳西侧2～3m为珠赢江路吃；基坑汽南侧商穿越体河浜穿；基坑死东侧变紧邻恰在建耻一期败工程叠；珠江越路、鸣东新火街路愁下分免布有剥较多杂的道胡路与铺市政闹管线蚂。1.后5.枪2周边奔环境讲概况场地唉北侧拳东新性街1.叮5.姨2周边忠环境劣概况场地箭西侧撑珠江陷路1.吗5.煎2周边士环境纷概况场地斤南侧劳汛塘恳河1.逆5.辛2周边民环境淡概况场地烦东侧艘在建悬一期基坑枣周边抹环境牛示意何图位于邻珠江攀路侧狼的中叔部偏扁南段旱，浅富层分宾布有休③层跟淤泥缓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