《城市地下空间建设新技术》第章一一

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）桩桃长设左计：让主要粥根据画基坑赏挖深父、工磨程地牺质条谅件，讲计算WS旨P桩的普桩长辨、入安土深雄度；（2）截睛面与捎间距浮设计结：结颜合水士平承述载体液系的球布置胖，计标算WS导P桩的衔弯矩笑、剪秤力、锁位移寇，根咐据内节力与缴变形辛计算趁成果碌，选扒定预竿制桩袋体的哄截面盲、间逢距；（3）隔神水连益接设未计：庆结合翅施工缸工艺依要求否，设锹计隔技水连摧接的湿布置桑与可给回收貌隔水皇结构渣。1.盟2.井1.剃5预制脱隔水筛桩设链计方枪法（1）制炮作预母制桩改体与洗隔水争空腔；（2）逐筝根沉赞入预赠制桩薯体；（3）施盐工可部回收僻的隔角水连讲接；（4）施之工水辫平承震载结剂构；（5）基中坑开装挖并洽维护盼隔水痰结构键；（6）基拨坑回绑填后沈回收竟隔水袖连接用；（7）逐利根拔茎出预芬制桩阻体，学完成食回收避。1.坊2.毛1.绪6窝WS静P桩施恰工工惠艺（1）能灭耗低裤、土纺中无放残留旋，环划境效握益显沈著；（2）可联用于舱各种磁深度痒基坑恶，适恒用范喝围广康；（3）隔妖水性仗能安悄全可避靠可设铲置具咸备自伍修复额特性昼的隔晒水连湿接，采即使执出现羊漏水惯问题迟，隔貌水连沉接可冠自行袭修补丸漏点艰；可镜设置紫两重维隔水旱连接吓，确持保隔泥水连报接安左全可育靠、趋可维蹄修；（4）施纽奉工质阿量可议控，括可避毛免偷扁工减狂料，们施工剖方便技，工敲艺简睁单，碗速度滚快，艰工期稼短。1.透2.监1.敬7聪WS堡P桩的使技术犬优越亿性1.郊2.怖1.滴8号WS泼P桩的境经济抗优越苦性WS肥P桩与样现有犹围护尽桩（坑墙）新造价饱概算分比较WS携P桩较SM丑W工法惧桩节披约造由价约25％，麦较钻堂孔灌期注桩允可节闭约造淹价约25～40％，妈较地低下连花续墙暑可节筋约造乌价35～45％。（1）应糊考虑搜预制那桩体酬插拔组施工梳时拖当带沉括降的告影响动；（2）对妖于深霉基坑泽，应惧有效篮控制舅预制听桩体陕稳定党性；（3）当WS疾P桩较犬长时脸，须羽采用疯简单率可靠铲的接谦头。1.壳2.声1.辰9吹WS街P桩的俘局限绞性（1）WS驶P桩受棉力构兰件为拐钢构取件，暮因此鞠其强度虎、刚嫁度可已算、躁可靠；（2）WS列P桩的茶隔水绸连接众可设肉置为鸡具备延自修吉复性眯能连雷接，脂可设切置两物重隔境水连寒接，并因此扎，隔水布性能结可靠悠、可矿修；（3）WS迫P桩施虾工速度讯快，滥质量很好；（4）WS扮P桩可回雾收，熊无残时留，环暗境效开益好笼；（5）WS迟P桩造价状低、毯能耗杏低；（6）在怒插拔喝施工永影响鸽可接右受条犹件下政，基燃坑围寇护桩套应采分用WS手P桩。1.另2.毯1.众10创W西SP桩小功结1.做2.径2.认1锚杆法在基丧坑围施护中愤的应伏用障条碍1.况2.带2.喇2背景收技术1.吃2.镰2.友3结构晶构造1.潜2.竹2.凑4施工掌工艺1.革2.葡2.德5足尺萄试验木研究1.格2.酿2.纽奉6技术飘优越滔性1.怕2.涌2.咽7经济还优越期性1.顾2.酿2.盗8小结1.羡2全回胶收的滴深基扩坑围眯护系虎统1.怒2.观2色RC剑A可回捡收的深复合工锚杆（1）承冠载力距低（2）成护型难（a）成哭孔难（b）对饶心难（3）锚单杆长寻，超槐越用言地红元线（慕各土傅层普挣遍障夹碍）1.罩2.绩2.呀1锚杆佛在软键土地宪区基攻坑围箱护中宫的障帖碍软土端地区掀锚杆腾应用拐的三屡大障疫碍1.涨2.网2血RC培A可回贼收的洒复合可锚杆1.洋2.总2.山2背景胁技术俭（各宵种U形可肯回收查锚杆毯）U形锚悦横截猛面图U形锚努照片U型锚弊工程倒应用JC内E回收专地锚1.酬2.或2.粱2背景轨技术夹（U形锚烛的局项限性祸：承福载力耳低）无锡搂某可增回收道锚杆彩足尺以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复合年锚杆娱的构城造包策括4部分圈：1.锚固础体2.传力沃带3.杆体4.中空间通道锚固挑体可递以是找：高压缝旋喷毕桩、线搅拌肌桩、燃水泥类砂浆今等传力丑带可释以是膝：水泥番浆、浸砂浆需、可坐分解钳材料铜等。杆体甩可以庸是：钢筋咐、钢售铰线晚等中空刘通道碰是：设置篮于传践力带泛内部障沿着医杆体雁方向涨贯通使的孔饺道1.衣2.磨2.摇3否RC吼A的构案造可回主收的纷复合部锚杆互纵剖对面示宣意图1.朋2.限2.剥4西RC沉A施工岗工艺揭（可一畜次成沉型，弓准确箱对心）在水裙泥土绣加固掘体中麦施工利锚杆施工只围护往桩（臂墙）头与水企泥土这加固碌体锁定很锚杆（1）确报定锚岂杆位匀置；（2）用征可回夏收的绪传力宿带将立杆体探在锚剩固段哗位置胶与锚辛固体健接触膀处包堡裹，惕并设狂置中柜空通抗道，忌制造脱可回模收的执复合映锚杆垂；（3）施奴工水御泥土谜加固耍体、忍杆体辱，安恶装可割回收燥的复减合锚默杆；（4）锁犬定锚愿杆；（5）待惰锚杆锅使用拳结束齐后，腐解除竞锁定炕；（6）分誓解可茫回收闻的传扬力带简；（7）拔游出杆报体及饿其他潮可回宵收构琴件，厕完成粱回收拜施工雁。1.对2.流2.买4敢RC熔A施工鲜工艺玩（步炮骤）1.笨2.卷2.绸4软土鸭地区RC层A足尺梦试验俩研究工程贼地质膝条件试验括场地逆属于挠上海栗地区尾典型宾的软胖土地摆层，理试验病主要贫影响粥土层茄为上教海地糟区第凡②层为粉质帜粘土狠与第拦④层对淤泥半质粘茅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试验刺场地尽土层岗物理巷力学抱性质规表坑（表1）1.策2.维2.瓶4软土罗地区RC裁A足尺固试验枯研究足尺搭试验完用复稀合锚腥杆概偿况足尺查复合况锚杆劝试验详概况已表（阴表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高强钢棒图中抱的复题合锚抖杆试氏验承推载力悬达到36蜘5k软N。试匀验结苦束时缘瑞，水搜泥土饭搅拌顷桩出与现破沸坏。1.火2.牧2.检4软土缩慧地区RC微A足尺弄试验葛研究典型稿的复迫合锚指杆的透承载笋力基扁本试右验Q～S曲线（1）工工期短；（2）挖妹土方外便，诉交叉拖施工嚷少。1.眉2.下2.购5慈RC姨A技术返优越肉性1.浇2.舅2.万6们RC兽A经济摄性基坑章面积产越大绑，复杯合锚鼓杆的释造价霸节约影越多哪。当基溜坑较轿小时孝，对具于面代积20辈00携m2的小框基坑稿，造脚价比牧为80％。期随着欧基坑贵面积铃的增午加，六可回宣收复屈合锚炎杆的蛾造价堤快速匆减小征。1万m2的基妖坑，刑造价堤比36％，数对于5万m2的大惩基坑望，造树价比薯为16％。（1）可叮回收捕的复培合锚紧杆实激现了性杆体帅的全回女收，且辱杆体秃与锚极固体画可全长愿粘结，锚托杆承衣载力舰大，暑适于既基坑嫂围护光中提歪供水胆平承勒载力木，能汽耗低疲，有鼻利于舒岩土循环境头保护；（2）在睬软土晒区域睬，通换过复仗合锚乎杆技厘术研穗发，垮解决蹦了普耀通锚怖杆承农载力袖低、忧变形待大的栏缺点粘，复合穴锚杆暗是软唤土地董区经掠济适狸用的四锚杆掌形式；（3）通热过一齿次成壮型等睁施工司工艺黄，解决倘了锚词杆施厅工中捡对心避难的桶难题，使塌锚杆颜施工嘱质量据稳定暗、可辈靠；（4）通厅过水沈泥土掀加固猪体充害分挖丸掘了最软土清的潜叙力，克服库了水住泥土责与杆缝体之核间连趋接强垄度低倒的缺杆陷；（5）较膝内支光撑体骗系，虑可回高收的须复合激锚杆撕大幅降低部了造架价，哭并可贤缩短寺工期。1.饱2.构2.状7倡RC夹A小结传统耽粗放醉的土头方挖熟运存罩在的膜问题勇：（1）土若方挖仇运成关本高究；（2）开慈挖面福原状柳土的愧翻运模收集称，增鸭加了廉松土夹的体投积，伪进一啦步提适高了凯挖土礼费用麦；（3）土累方挖剥运速情度慢汽，制睬约工佣期；（4）环隆境污岸染严别重，类在翻跨土、今推运仍收集纽奉、垂借直运资输及冒土方故外运喉过程荒会产极生较跟多的喉粉尘浇，影赞响空狐气质队量。1.报3集装纪箱式铁土方慎挖运冷方法（1）将集喉土箱芳放置告于深压基坑箭中开窗挖面狂位置；（2）将深订基坑冒中需弯挖出畅的土巩方开改挖并高装载同至集萝土箱诵内；（3）将集竖土箱汉吊运狐至运铸输车享辆，崭并将娃集土脚箱与廉运输份车辆嫁临时右固定；（4）将集葡土箱珠运至盛预期徐位置；（5）卸除倡集土荒箱内螺的土册体；（5）将集雪土箱葡运回疯，完枯成一输次土怎方运剩输；（5）重复诞步骤a）至爹步骤f），享完成巧土方会挖运究。深基回坑集粥装箱胃式土拣方挖台运步毫骤集装堆箱式裂土方京挖运泡方法若示意涌图在密腹集城药区，访已建果建筑船物往这往因牢为邻艇近工愈程建说设、脉工业锈生产成、轨轻道交尺通运史营等缝产生棚的振占动影稼响到币建筑牲物的制正常歉使用米与安粘全，孟目前乓此类岛事件流时常漫引发狮社会锻纠纷烧。对暂于已枪建的羽建（忆构）贼筑物爬进行颈有效猎保护剂，减闯小消质除邻戴近地察基土跑振动浙对已孟建建幼（构种）筑私物的论影响润是土单木工代程领秃域中朵的一避个新摆的发灰展方既向。1.奋4地基混隔振烦技术--压力墨平衡愧地基查隔振钳方法设置居隔振区容器丹（1）向隔贯振容啦器（1）中席充填招流体嗽（2）。使流养体（2）的惭压力淹与外短侧的俘土压碑力（蛛包括撑土中敬水压纵力）贞基本缸平衡通过仓流体虫（2）的衰运动合吸收循地基卡土的圾振动辽能量载，达稠到隔孩振目晶的。1.汉4.答1第一龄种压犬力平笋衡地仿基隔烈振方执法第一麦种隔妈振器性平面括布置甚示意糕图1—隔振项容器劈燕；2—流体朽；3—导流或管；4—收集膝器；5—地基峰土；6—近振穷源；7—被被蛛保护除对象抄；设置匪隔振界容器庙（1）及嗽其中耻的减震毁器（12）利用速隔振狡容器漫（1）弹质力或占减震妇器（12）的负支撑撞力与尿土压旬力平杀衡；，通摩过隔装振容叔器（1）与秃减震逃器（12）耗读散地额基土混振动勒能量寇，达涉到减番振目竿的。1.舞4.脆2第二砍种压蛮力平窄衡地锐基隔林振方慌法第二纠种隔粥振器厚平面责布置然示意扎图1—隔振陆容器灯；2—流体额；3—导流裳管；4—收集直器；5—地基袖土；6—近振派源；7—被被扒保护悦对象；12缓—减震木器；工程贷建设谱地点委：江堡苏省毛昆山绪市珠越江路工程助建设代单位丑：昆舌山金巾鹰置骄业有摘限公涝司基坑拦围护绵设计贤单位握：冶肝金工田业部斗华东下勘察决基础机工程猜总公辨司可回宁收锚掩杆生喷产与骆施工跨单位短：上从海地惊固岩败土工震程有劝限公编司1.费5工程财应用—江苏泊省昆决山金寄鹰A地块肉项目泡二期劫基坑百围护肥工程1.击5.喇1工程铲概况周边龙环境亚：基坑晓北侧2～3m为东熔新街姿；基坑镜西侧2～3m为珠筐江路羞；基坑晋南侧睬穿越搂河浜参；基坑船东侧券紧邻眉在建侍一期惜工程暗；珠江它路、棒东新统街路浆下分锄布有艺较多辰的道奸路与策市政版管线刻。1.精5.饶2周边斜环境吃概况场地堂北侧蔽东新防街1.塘5.脊2周边腹环境弃概况场地必西侧伏珠江嫩路1.驼5.拌2周边迁环境作概况场地婚南侧堵汛塘密河1.阶5.滴2周边冶环境馋概况场地链东侧脑在建贤一期基坑斤周边骄环境友示意椒图位于裙珠江丧路侧匠的中客部偏达南段叔，浅溪层分燃布有孤③层触淤泥瓜质粉工质黏下土，肠层底吧最大础埋深醋达9.扰5m（接糟近坑足底）累。其他仪围护捐段，谨上部10～12汁m为可巡寿塑～迟硬塑逢状粘也土，有基坑峰底部牛以下杆以砂曲性土认为主牙。1.挎5.侵3工程恨地质情与水设文地味质条丘件表3基坑泥围护吓设计携参数箱一览冷表工程撞地质拔剖面演图（壶基坑登西侧医近珠垒江路矩）稳定圣潜水趣水位吩埋深谋一般龙在1.停10畜m～1.猫90描m。浅部饭分布仇的第颤⑤层争粉砂漏层为醒微承迁压含大水层甩。微肚承压徐水头清埋深瓜为4.磁25奸m；深部膀分布渠巨厚狸的第嫩⑦层出、第察⑨层下砂土啊、粉档土层返，属抗于承竞压含昆水层溉，在梯本场刑地与匙第⑤扁层粉绝砂层啊组成扁了同掠一含拘水层乔。深部界、浅秆部微井承压钩含水侦层具忙有同携一水到头。1.培5.弯3工程爪地质铅与水甘文地市质条胳件——潜水忽及承裕压水包括筐二层姻地下刑车库鱼与主鄙楼深薯基坑跨两部时分；地下缎车库谱基坑振挖深10成.1蚊5～12卷.0趴5m，基艺坑面尤积约2.聋48万m2，基应坑周众长约64化6m。主楼珍基坑鄙挖深19他.4土m，面诉积约25抄00窗m2，基绣坑周阁长约20何0m。主楼逗基坑当开挖匆面距池离地花下车召库基纤坑开何挖面裂的最嫁近距室离约13斜m。1.悬5.盲4基坑碎工程你概况基坑婚围护扰平面童布置权图车库微区域战围护单：φ8墓00锅@1型00摇0、φ9饲00华@1扁10帮0钻孔茂灌注信桩+协3φ8皇50揉@1象20泄0三轴匪搅拌紫桩隔鸡水帷尝幕；念三轴庆搅拌葵桩内稀插70极0×丙30押0@即12壮00工法路桩水平帮承载所结构惜：2～4排RC浆A可回井收复满合锚扯杆。主楼桶深坑保区域酸：一掏道钻坐孔灌剪注桩+一道曲水平异钢筋叶混凝顾土支躲撑+一道贱水平著钢支瓜撑。围护鸽结构远主巴楼区贩域RC柄A可回漆收复火合锚桶杆支谢护典遣型剖翻面示惩意图近主雾楼区决域RC嫁A可回打收复客合锚岂杆支突护典岸型剖强面示界意图1.专5.贱5陶RC量A可回烧收复芬合锚励杆施扎工工常艺试验忧结果俱表明朽，每引根锚控杆的凤抗拔握承载净力极搁限值旁均达踢到了50掘0k如N。满闻足本伞工程昼抗拔融承载僚力要茄求。1.竖5.划6形RC辆A可回堵收复搅合锚冤杆拉粪拔试日验RC断A可回而收锚骡杆抗晕拔承屯载力炊验收尊试验盐曲线基坑烂水平笨位移弓最大谋处位贷于珠销江路爱中部添偏南招位置骄，邻设近主柏楼深抹基坑带，位坟于严近重超低挖2m段，炒属于育土质号较软荣的地士质区远；最大箭水平扎位移柏为