深基础及地下空间工程技术发展课件

深基础与地下空间工程技术发展——中国建筑业协会深基础与地下空间工程分会王新杰2016.9.23深基础与地下空间工程技术发展——中国建筑业协会深基础与地下空12

主要基础工程有桩、墙、锚等

桩基础施工封底注浆地锚地下水地撑注浆挡土墙2

主要基础工程有桩、墙、锚等

桩基础施工封底注浆地锚地下2深基础与地下空间工程发展形势超高层建筑城市综合体高速铁路、公路、水利、电站城市轨道交通地下综合管廊深基础与地下空间工程发展形势超高层建筑3LakhtaTowerSt.Petersburgunderconstruction463m

(施工中)OceanTowerThailand327mTheLandmarkAbuDhabi324mMillenniumTowerVienna202mKingdomTowerJeddahunderconstruction(施工中)1,007mBurjKhalifaDubai828mM&CTowerSaigon220m4ShanghaiTowerChina

(施工中)underconstruction632mH≧

200

m:

高层建筑H≧

300

m:

高层建筑,摩天大楼H≧

600

m:

超高层建筑LakhtaTower463m(施工中)OceanT4

上海中心大厦、武汉绿地中心、深圳平安国际金融中心及苏州中南中心

上海中心大厦、武汉绿地中心、深圳平安国际金融中心及苏州中5天津117大厦（高597m，117层），重庆嘉陵影·国际经贸中心（468m,103层）及沈阳国际金融中心（高427m，89层）天津117大厦（高597m，117层），重庆嘉陵影·国际经贸6杭州西湖双子塔，南京紫峰大厦，宁波双子塔，广西防城港国际金融中心杭州西湖双子塔，南京紫峰大厦，宁波双子塔，广西防城港国际金融7“欲穷千里目，更上一层楼”——我国高楼高度攀升图（1923~2014）“欲穷千里目，更上一层楼”——我国高楼高度攀升图（1923~89

桩基础应用广泛上海环球金融中心地下埋有2271根桩基，最长的约78米，重达17吨。所有桩基所用的钢管总重量约为2万吨，连起来的长度达到88.67公里。

云中漫步——492米上海环球金融中心

9桩基础应用广泛上海环球金融中心地下埋有2279●

法国：巴黎德芳斯以交通功能为主的地下综合体日本横滨21世纪新港综合体

为了扩充城市空间，发达国家的地下综合体开发远远早于国内，目前日本、美国、加拿大和欧洲各大城市已经建成了一系列大型地下综合体。

德芳斯地下综合体●法国：巴黎德芳斯以交通功能为主的地下综合体日本横滨2110国外，浅层地下空间已基本利用完毕，开发逐步向深层发展。’35’45’55’85’75’65’94’98’00’02国外，浅层地下空间已基本利用完毕，开发逐步向深层发展。’3511国外发展趋势——向地下要空间国外发展趋势——向地下要空间1213车站关系图4号线(Line4)2号线(Line2)9号线(Line9)6号线(Line6)13车站关系图4号线(Line4)2号线(Line2)913停车问题越来越大小汽车猛增停车问题越来越大小汽车猛增14深层地下智能停车库角度型出入口深层地下智能停车库角度型出入口15深层地下智能停车库建造根据场地环境与地质条件，坑壁采用钢筋混凝土咬合桩或地连墙深层地下智能停车库建造16深层地下智能停车库建造深层地下智能停车库建造17深层地下智能停车库圆形的结构合理，灵活性大，效率高，直径18.8米，层高≥1.8米，9层的可存车108辆深层地下智能停车库圆形的结构合理，灵活性大，效18深基础及地下空间工程技术发展课件19运行中的高速铁路

运行中的高速铁路

20深基础及地下空间工程技术发展课件21深基础及地下空间工程技术发展课件22我国高速铁路通车里程突飞猛进我国高速铁路通车里程突飞猛进23国家高速公路网线路图国家高速公路网线路图24我国高速公路通车里程发展图我国高速公路通车里程发展图25深基础及地下空间工程技术发展课件26深基础及地下空间工程技术发展课件27深基础及地下空间工程技术发展课件28深基础及地下空间工程技术发展课件29跨海铁路通道：琼州海峡通道2030年前后将实施的重大工程有公铁合建桥梁中线、西线方案和中线铁路隧道与西线公路桥梁分建方案用于比选跨海铁路通道：琼州海峡通道2030年前后将实施的重大工程有30台湾海峡通道：

跨海长200余公里，工程较琼州海峡跨海通道更为艰巨复杂。台湾海峡通道：31港珠澳大桥地理位置图港珠澳大桥地理位置图32

港珠澳大桥海中桥梁局部效果图

港珠澳大桥海中桥梁局部效果图

33杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥34

舟山群岛——我国东部走向世界的重要海上门户

舟山群岛——我国东部走向世界的重要海上门户

35深基础及地下空间工程技术发展课件3637

轨道交通制式轻轨城市铁路有轨电车线性电机单轨广州天津北京大连广州重庆地铁磁悬浮APM北京机场内上海37轨道交通制式轻轨城市铁路有轨电车线性电机单轨广州天津北37中国城市轨道交通发展内地城市分布图中国城市轨道交通发展内地城市分布图3839

发展概况

建设速度快制式多样由建设一条线向网络化发展车辆设备国产化率不断提高城市轨道交通的造价明显下降城市轨道交通已由市中心向边缘集团、卫星城延伸投融资的多元化积极开展技术法规、技术政策及国际标准研究等基础性工作39发展概况3940

发展概况已获批复41座城市在建，规划城市56座

合计:在建线路数147条以(含续建段)，建设长度3800km规划线路480条，总里程超过23000km

2020年建设通车线路达6000km总投资约4万亿40发展概况已获批4041

网络化建设随着城市化进程加快，我国城市轨道交通已进入了健康，有序，快速发展时期。北京，上海，广州等特大城市已相继步入网络化建设与运营阶段，其他一些城市也正在或即将进入网络化阶段。我国城市轨道交通建设正由单纯的“线路型”向“网络化”转变。41网络化建设随着城41北京市北京市42北京市65－80公里北京市65－80公里43上海市上海市44广州市远期31条线路总里程1221公里，城市线905公里，城际线316公里。广州市45天津市远景1380公里4条市域线，24条城区线，2017年7条线通车280公里天津市4647上海地铁10号线吴中路车辆段综合开发

上盖开发47上海地铁10号线吴中路车辆段综合开发4748是我国第一个大型车辆段综合开发项目，取得了可观的经济回报，是有益尝试。但由于设计周期短，上下层设计及施工周期不同步、投资主体复杂，权属不明确等原因留下一些遗憾。总用地面积34.2万平米平台面积29.4万平米上盖开发住宅50.33万平米上盖配套公建9.94万平米人口容量1.65万人指标和特点、经验

上盖开发48是我国第一个大型车辆段综合开发项目，取得了可观的经济回报4849将TOD、SID等先进理念融入规划设计中地铁停车场设计为城市商业中心取得了较高的综合效益。完全同步规划设计使空间得到了充分的整合利用。总用地面积41.5万平米总建筑面积110万平米商业、办公开发65万平米，容积率3.5，居住建筑45万平米，容积率2.2位于城市中心区的多种物业类型的开发

上盖开发49总用地面积41.5万平米位于城市中心区的4950香港地铁对市区三个车辆段都进行了开发，机场线小濠湾车场和将军澳支线的车场也正进行开发设计。香港的车辆段开发不仅使车辆段巨大的体量融入城市环境而且使香港地铁建设得到了可观的经济回报。车辆段综合开发的背景和前景上盖开发50香港地铁对市区三个车辆段都进行了开发，机场线小濠湾车场和50将军澳车辆段-梦幻之城将军澳车辆段-梦幻之城51深基础与地下空间工程技术创新隧道浅埋暗挖技术注浆加固、分区开发、冻桩法深基础与地下空间工程技术创新隧道浅埋暗挖技术5253明挖法工法创新53明挖法工法创新5354

工法创新54工法创新5455

工法创新55工法创新5556双侧壁导坑法施工示意图

工法创新56双侧壁导坑法施工示意图

工法创新56仰拱下边墙中板中纵梁上边墙拱部二次衬砌施工分层工法创新仰拱下边墙中板中纵梁上边墙拱部二次衬砌施工分层工法创新5758桩梁拱法工法创新58桩梁拱法工法创新58开挖上下六个导洞，施工导洞临时支护，封闭初支，各导洞开挖至纵向贯通主

体

施

工

步

序

先拱扣后中板工法创新开挖上下六个导洞，施工导洞临时支护，封闭初支，各导洞开挖至纵59开挖中导洞间上部土体，施作拱部初支;再开挖边导洞与中导洞间上部土体,破除部分导洞临时支护，施作拱部初支，中部超前两边拱2米。开挖中导洞间上部土体，施作拱部初支;再开挖边导洞与中导洞间上60深基础与地下空间工程技术创新城市复杂地质条件下盾构掘进技术：引进、消化、创新、制造、辅助技术深基础与地下空间工程技术创新城市复杂地质条件下盾构掘进技术：6162土压式泥土加压式泥浆式泥水式盾构机图片62土压式泥土加压式泥浆式泥水式盾构机图片62深基础及地下空间工程技术发展课件63

大盾构施工

大盾构施工6465656566666767深基础及地下空间工程技术发展课件68深基础及地下空间工程技术发展课件69世界最大直径（20m）软土地基隧道（美国华盛顿州西雅图）

在软土地层也可以构建大跨度地下隧道，如右图是位于美国华盛顿西雅图的世界最大直径（20m）软土地基隧道。世界最大直径（20m）软土地基隧道（美国华盛顿州西雅图）70新管幕法布置顶棚钢管21个

沈阳新乐地铁车站为盾构过站车站，主体为单拱双层岛式车站，全长为179.8m。标准段宽度26.2m，高度为18.9m；标准段结构顶部覆土7.6m～

11.2m。顶棚侧壁钢管共21个。新管幕法施工大跨度地下洞室工程技术发展新管幕法软土地下大跨度结构新管幕法布置顶棚钢管21个沈阳新乐地铁车站为盾71

用新管幕法施工的新乐地铁车站净跨26.2m，与两条上下行盾构隧道相连接，以便于车站站台上的乘客上下换乘。新管幕法施工的新乐地铁车站新管幕法结构大跨度地下洞室工程技术发展

新管幕法软土地下大跨度结构用新管幕法施工的新乐地铁车站净跨26.2m，与两条上72深基础及地下空间工程技术发展课件73深基础及地下空间工程技术发展课件74深基础及地下空间工程技术发展课件7576上海7号线中间风井气压沉箱气压沉箱系统示意图人塔进出门出料阀门升降电梯料斗砂土篮遥控操作室砂土搬运装置砂土自动堆积装置挖掘机工作室工法创新76上海7号线中间风井气压沉箱气压沉箱系统示意图人塔76深基础与地下空间工程技术创新桩:1）提高单桩承载力2）大直径超长桩3）高压旋喷、深层搅拌4）连续墙咬合桩深基础与地下空间工程技术创新桩:1）提高单桩承载力7778桩根桩身承力岔承力盘78桩根桩身承力岔承力盘78深基础及地下空间工程技术发展课件7980隧道切割设备全回转钻机经过设备及工艺比选，最终选定了日本车辆生产的RT260H全回转钻机进行深层隧道切割施工，并配以Φ2000mm切割套管以及十字重锤和冲抓斗等配件。工法创新80隧道切割设备全回转钻机经过设备及工艺比选，最终选定了日本80全回转钻机施工状态示意图全回转钻机在国内的发展与应用全回转钻机施工状态示意图全回转钻机在国内的发展与应用81深基础及地下空间工程技术发展课件82土力SR65以上机型均可配置咬合桩工具咬合桩（CSP）全套管（CAP）工法咬合桩（CSP）全套管（CAP）工法83土力SR100旋挖钻机的巨无霸。最大孔径：3500mm机锁钻杆最大孔深：91m大口径旋挖钻机入岩土力SR100旋挖钻机的巨无霸。大口径旋挖钻84858585土力咬合桩（CSP）全套管（CAP）工法土力咬合桩（CSP）全套管（CAP）工法8687

工法创新地墙成槽工艺采用LIEBHERRHSW2.8/800-1200进行开挖，为了确保成槽垂直度，采用旋挖钻机进行先导孔施工。87工法创新地87抓都是成槽机成槽铣槽机成槽铣槽机成槽抓都是成槽机成槽铣槽机成槽铣槽机成槽881、一种在地面上垂直插入链锯型刀2、链刀通过两端链轮驱动链条回转带动链条上的刀具上下运动。3、切割出沟渠并同步注入固化液使之和原位置的土混合，构筑一道等厚的地下连续墙。4、在其搅拌桩内插入H型钢或其他种类的受拉材料。1、一种在地面上垂直插入链锯型刀2、链刀通过两端链轮驱动链条89日本最新TRD35型链刀式连续墙设备日本最新TRD35型链刀式连续墙设备90深基础及地下空间工程技术发展课件91对地下邻近既有基础工程等的保护性加固措施对地下邻近既有基础工程等的保护性加固措施92RJP工法MJS工法交叉工法旋喷工法的不同施工方案RJP工法MJS工法交叉工法旋喷工法的不同施工方案93旋喷注浆在几个国家的历史发展进程1970198019902000早期的旋喷工法单管旋喷工法三管旋喷工法双管旋喷工法超级旋喷工法}}日本首先发明并投入实际应用中国开始应用欧洲地区开始应用美国开始应用巴西开始应用旋喷工法的发展历史旋喷注浆在几个国家的历史发展进程1970198019902094土力高压旋喷（JG）土力高压旋喷（JG）95深基础与地下空间工程技术创新建筑特种工程新技术建筑物移位（旋转、抬升、迫降、平移）、建筑物纠倾技术、建筑物增层技术、建筑物改造托换技术深基础与地下空间工程技术创新建筑特种工程新技术96深基础与地下空间工程技术创新地基与基础工程整体方案优化、多级开挖、一体化施工深基础与地下空间工程技术创新地基与基础工程整体方案优化、多级9798五羊邨过街楼桩基托换托换后的效果图

工法创新98五羊邨过街楼桩基托换98深基础及地下空间工程技术发展课件99深基础及地下空间工程技术发展课件100一、工程概况北京新机场航站楼效果图航站楼停车楼停车楼综合交通中心楼前高架桥一、工程概况北京新机场航站楼效果图航站楼停车楼停车楼综合交通四、土方开挖及基坑支护第四步土方开挖至深槽区桩基作业面四、土方开挖及基坑支护第四步土方开挖至深槽区桩基作业面五、基础桩施工基础桩施工作业面选择五、基础桩施工基础桩施工作业面选择深基础与地下空间工程技术创新地下综合管廊技术国家政策、统一规划、施工技术深基础与地下空间工程技术创新地下综合管廊技术104深基础及地下空间工程技术发展课件105一、定义与特性：地下综合管廊系指将各种管线及其附属设备有选择性的集中安放于一个较大的管廊（或管道管沟）之内。（图1）（图1）地下综合管廊（共同沟）（图1）地下综合管廊（共同沟）106●

共同沟的主要缺点是：1、

初设费大，分担协调困难。2、设计不周，难以调整。

3、分属不同部门，要有统一管理办法。初期施工与地铁协调工作艰难。（图7）

●

共同沟的主要缺点是：1、

初设费大，分担协调困107

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美好前景（图29）

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美好前景（图29）

108深基础及地下空间工程技术发展课件109BIM设计BIM设计110

环境保护

规划设计施工运营

111深基础及地下空间工程技术发展课件112深基础及地下空间工程技术发展课件113深基础及地下空间工程技术发展课件114深基础及地下空间工程技术发展课件115关于噪声噪音的基本概念：声音是由物体的振动产生的，规则的振动产生乐声，反之则为噪音。物体在1秒内振动的次数称为频率，单位为赫兹(Hz)。人耳所能听到的频率为20--20k赫兹，20Hz--500Hz是低频，频率在500Hz--2kHz为中频，而高频则是2kHz--20kHz。声音的强度用分贝(dB)表示；轻声耳语约为30分贝，相距1米左右的会话语言约为60分贝，公共汽车中噪音约为80分贝，重型载重车、织布车间、地铁内噪音约为100分贝。噪音污染对人类的危害：噪声可引起多种疾病，包括心血管疾病、神经衰弱、耳鸣、记忆力下降、眼痛、眼花、视力衰退，甚至过早死。车内持续80dB的噪音极有可能诱发交通事故，直接危害驾驶员及乘客安全。关于噪声噪音的基本概念：116关于噪音污染源

---什么噪音对我们日常生和的干扰最严重？117受影响的市民%路面交通轨道交通工业工厂航空交通吵闹邻居117关于噪音污染源

---什么噪音对我们日常生和的干扰最关于噪音

---日常生活中的噪音有多高？118短时间这类噪音影响也会造成听力损害长时间这类噪音影响会造成听力损害严重的噪音负担并且会降低部分生理功能。

喷气发动机（离开25m远）流行乐队载重交通工具集体讨论会图书馆喷气机起飞（离开100m）风镐/冲击钻路面交通办公室起居室/卧室森林听觉范围偶尔的干扰影响没有或者很少有干扰影响关于噪音

---日常生活中的噪音有多高？118短时间这118深基础与地下空间工程技术创新南海人工筑岛新技术先围后筑、地基加固、吹沙注浆、模袋混凝土深基础与地下空间工程技术创新南海人工筑岛新技术119南海位置形势图南海位置形势图120各国占据南沙各岛屿情况各国占据南沙各岛屿情况121袋装吹沙注浆-模袋混凝土技术

围堰筑岛堤垻袋装吹沙注浆-模袋混凝土技术

围堰筑岛堤垻122先囲后吹填施工法先囲后吹填施工法123(1).三亚予制构件厂，生产待运往南海的予制箱型基础(1).三亚予制构件厂，生产待运往南海的予制箱型基础124予制厂接高沉箱的浇注砼予制厂接高沉箱的浇注砼125

用于筑岛围堰的巨型沉箱

用于筑岛围堰的巨型沉箱

126

运输中的巨型沉箱运输中的巨型沉箱127(4).沉箱在施工场地就位情形。(4).沉箱在施工场地就位情形。128(5).施工现场接高沉箱的浇注砼(5).施工现场接高沉箱的浇注砼129深基础及地下空间工程技术发展课件130沉井施工出意图沉井施工出意图131用于筑岛围堰的巨型无压沉箱用于筑岛围堰的巨型无压沉箱132挿入式箱筒型基础防波堤

结构示意图挿入式箱筒型基础防波堤

结构示意图133(10).巨型钢筋砼沉井现场就位(10).巨型钢筋砼沉井现场就位13414.予制大型砼块围堰筑堤法14.予制大型砼块围堰筑堤法135

压力填沙水泥注浆

模袋法

堤垻护坡压力填沙水泥注浆136图16.袋装吹沙注浆

-模袋混凝土技术围堰法图16.袋装吹沙注浆

-模袋混凝土技术围堰法137深基础及地下空间工程技术发展课件138深基础及地下空间工程技术发展课件139图-17.护坡防浪用予制人工彻块图-17.护坡防浪用予制人工彻块140填土碾压密实法填土碾压密实法141挿板固结法挿板固结法142

南薰礁的桩基工程

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南薰礁的桩基工程

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143永暑礁炸泻湖中的障碍礁石

永暑礁炸泻湖中的障碍礁石144深基础及地下空间工程技术发展课件145深基础及地下空间工程技术发展课件146深基础及地下空间工程技术发展课件147深基础及地下空间工程技术发展课件148予制整体建筑物拖拉浮运过程中予制整体建筑物拖拉浮运过程中149深基础及地下空间工程技术发展课件150深基础与地下空间工程技术创新应对地震影响技术地下工程破坏实例、灾害评估、耐震设计深基础与地下空间工程技术创新应对地震影响技术151深基础及地下空间工程技术发展课件152深基础及地下空间工程技术发展课件153深基础及地下空间工程技术发展课件154深基础及地下空间工程技术发展课件1553、明挖和浅埋暗挖隧道：结构完好。3、明挖和浅埋暗