我國深基坑工程進展與工程實例案例分析203

1、l 深基坑工程領(lǐng)域的進展概述深基坑工程領(lǐng)域的進展概述 l 逆作法在我國的應(yīng)用逆作法在我國的應(yīng)用 l 人工凍結(jié)法在基坑工程中的應(yīng)用人工凍結(jié)法在基坑工程中的應(yīng)用 l 型鋼攪拌樁墻（型鋼攪拌樁墻（SMW）在我國的應(yīng)用在我國的應(yīng)用 l 方案設(shè)計的一些案例方案設(shè)計的一些案例 l 深基坑工程事故的一些案例深基坑工程事故的一些案例 l l深基坑工程領(lǐng)域的進展概述深基坑工程領(lǐng)域的進展概述 l在我國，深基坑工程是最近在我國，深基坑工程是最近20多年中迅多年中迅 速發(fā)展起來的一個領(lǐng)域。速發(fā)展起來的一個領(lǐng)域。 l以前的幾十年中，由于建筑物的高度不以前的幾十年中，由于建筑物的高度不 高，基礎(chǔ)的埋置深度很淺，很少用地下

2、高，基礎(chǔ)的埋置深度很淺，很少用地下 室，基坑的開挖一般僅作為施工單位的室，基坑的開挖一般僅作為施工單位的 施工措施，最多用鋼板樁解決問題，沒施工措施，最多用鋼板樁解決問題，沒 有專門的設(shè)計，也并沒有引起工程界太有專門的設(shè)計，也并沒有引起工程界太 多的關(guān)注。多的關(guān)注。 l30年來，由于高層建筑、地下空間的發(fā)展，年來，由于高層建筑、地下空間的發(fā)展， 深基坑工程的規(guī)模之大、深度之深，成為深基坑工程的規(guī)模之大、深度之深，成為 巖土工程中事故最為頻繁的領(lǐng)域，給巖土巖土工程中事故最為頻繁的領(lǐng)域，給巖土 工程界提出了許多技術(shù)難題。工程界提出了許多技術(shù)難題。 l深基坑工程也是巖土工程中發(fā)展最為活躍深基坑工程也

3、是巖土工程中發(fā)展最為活躍 的領(lǐng)域之一，成為巖土工程的技術(shù)熱點和的領(lǐng)域之一，成為巖土工程的技術(shù)熱點和 難點。難點。 l技術(shù)難點：技術(shù)難點： l1.土力學的強度、變形、滲透三大課題土力學的強度、變形、滲透三大課題 集中出現(xiàn)于同一工程；集中出現(xiàn)于同一工程； l2.施工因素的影響既巨大而又具有非常施工因素的影響既巨大而又具有非常 的不確定性；的不確定性； l3.各種破壞模式相互交叉，互為因果，各種破壞模式相互交叉，互為因果， 使設(shè)計計算模式極具不清晰性；使設(shè)計計算模式極具不清晰性； l熱點：熱點： l1.事故的頻率高，災(zāi)害的涉及面寬，對事故的頻率高，災(zāi)害的涉及面寬，對 社會的影響非常大，引起政府和社會

4、的社會的影響非常大，引起政府和社會的 高度關(guān)注；高度關(guān)注； l2. 工程費用占造價的比例高，業(yè)主對基工程費用占造價的比例高，業(yè)主對基 坑工程的壓價，方案不合理和安全度過坑工程的壓價，方案不合理和安全度過 低是高事故率的潛在因素；低是高事故率的潛在因素； l3.施工方過度追求高速度和低成本是高施工方過度追求高速度和低成本是高 事故率的直接引發(fā)因素。事故率的直接引發(fā)因素。 l通過通過30年的工程實踐，在深基坑工程領(lǐng)年的工程實踐，在深基坑工程領(lǐng) 域中，取得了很大的進展，主要表現(xiàn)在域中，取得了很大的進展，主要表現(xiàn)在 五個五個 方面。方面。 l按照發(fā)展的過程，我國的深基坑工程大按照發(fā)展的過程，我國的深基

5、坑工程大 致經(jīng)歷了三個階段：致經(jīng)歷了三個階段： l 第一階段：第一階段： 20世紀世紀80年代年代 l在一些大城市開始興建高層建筑，深基坑工在一些大城市開始興建高層建筑，深基坑工 程問題逐漸出現(xiàn)。程問題逐漸出現(xiàn)。 l但那時多數(shù)是一層地下室，但那時多數(shù)是一層地下室，23層地下室比層地下室比 較少。較少。 l主要的圍護結(jié)構(gòu)型式是水泥攪拌樁的重力式主要的圍護結(jié)構(gòu)型式是水泥攪拌樁的重力式 結(jié)構(gòu)，對于比較深的基坑則采用排樁結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)，對于比較深的基坑則采用排樁結(jié)構(gòu)， 如果有地下水，再加水泥攪拌樁止水帷幕。如果有地下水，再加水泥攪拌樁止水帷幕。 l那時，地下連續(xù)墻用得比較少。那時，地下連續(xù)墻用得比較少。

6、lSMW工法正在進行研究。工法正在進行研究。 l由于缺乏經(jīng)驗，深基坑的事故比較多，由于缺乏經(jīng)驗，深基坑的事故比較多， 引起了社會和工程界的關(guān)注。引起了社會和工程界的關(guān)注。 l開始研究深基坑工程的監(jiān)測技術(shù)與數(shù)值開始研究深基坑工程的監(jiān)測技術(shù)與數(shù)值 計算。計算。 l編制了一些技術(shù)指南，但還沒有開始編編制了一些技術(shù)指南，但還沒有開始編 制基坑工程的規(guī)范。制基坑工程的規(guī)范。 l第二階段：第二階段：20世紀世紀90年代年代 l總結(jié)經(jīng)驗，出現(xiàn)制定基坑規(guī)范的第一波，總結(jié)經(jīng)驗，出現(xiàn)制定基坑規(guī)范的第一波， 包括武漢、上海、深圳等地方規(guī)范和兩包括武漢、上海、深圳等地方規(guī)范和兩 本行業(yè)規(guī)范。本行業(yè)規(guī)范。 l一些地方政

7、府建立深基坑方案的審查制一些地方政府建立深基坑方案的審查制 度。度。 l開始出現(xiàn)超深、超大的深基坑工程，基開始出現(xiàn)超深、超大的深基坑工程，基 坑面積達到坑面積達到23萬平方米，深度達到萬平方米，深度達到 20m左右。左右。 l復(fù)合式土釘墻在淺基坑中推廣使用。復(fù)合式土釘墻在淺基坑中推廣使用。 lSMW工法開始推廣使用。工法開始推廣使用。 l地下連續(xù)墻的大量采用。地下連續(xù)墻的大量采用。 l逆作法施工、支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)逆作法施工、支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié) 合的設(shè)計方法開始得到重視和運用。合的設(shè)計方法開始得到重視和運用。 l商品化的深基坑設(shè)計軟件大量使用。商品化的深基坑設(shè)計軟件大量使用。 l內(nèi)支撐

8、出現(xiàn)了大直徑圓環(huán)的形式和兩道內(nèi)支撐出現(xiàn)了大直徑圓環(huán)的形式和兩道 支撐合用圍檁的方案，最大限度克服了支撐合用圍檁的方案，最大限度克服了 支撐對施工的干擾。支撐對施工的干擾。 l第三階段：進入新世紀以后第三階段：進入新世紀以后 l在更多的城市中，大規(guī)模地興建高層建在更多的城市中，大規(guī)模地興建高層建 筑和地下鐵道，地下工程向更深部發(fā)展筑和地下鐵道，地下工程向更深部發(fā)展 空間，出現(xiàn)了更深、更大的深基坑工程。空間，出現(xiàn)了更深、更大的深基坑工程。 l基坑面積：如天津市基坑面積：如天津市117大廈大廈9.6萬平方米，萬平方米， 上海虹橋綜合交通樞紐上海虹橋綜合交通樞紐35萬平方米。萬平方米。 l開挖深度：如

9、蘇州東方之門開挖深度：如蘇州東方之門22m，上海上海 世博變電站世博變電站34m，上海董家渡修復(fù)基坑，上海董家渡修復(fù)基坑 41m。 l逆作法施工、支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)逆作法施工、支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié) 合的設(shè)計方法在更多的工程中推廣應(yīng)用。合的設(shè)計方法在更多的工程中推廣應(yīng)用。 l在我國（包括臺北和香港）采用支護結(jié)在我國（包括臺北和香港）采用支護結(jié) 構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合并用逆作法施工的構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合并用逆作法施工的 深基坑工程已達深基坑工程已達101項。項。 l出現(xiàn)了第二波的基坑工程規(guī)范的修訂與出現(xiàn)了第二波的基坑工程規(guī)范的修訂與 編制。編制。 采用支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合并用逆作法施工的深基坑

10、采用支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合并用逆作法施工的深基坑工程工程工程工程 城市城市 上海上海 廣州廣州 香港香港 臺北臺北 深圳深圳 杭州杭州 北京北京 天津天津 哈爾哈爾 濱濱 廈門廈門 數(shù)量數(shù)量 26 20 12 7 7 6 4 4 2 2 城市城市 福州福州 海口?？?惠州惠州 撫順撫順 石家石家 莊莊 西安西安 肇慶肇慶 重慶重慶 珠海珠海 南寧南寧 數(shù)量數(shù)量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 l深基坑工程的發(fā)展體現(xiàn)在五個方面：深基坑工程的發(fā)展體現(xiàn)在五個方面： l1. 設(shè)計思想的更新設(shè)計思想的更新 l2. 施工技術(shù)的發(fā)展施工技術(shù)的發(fā)展 l3. 設(shè)計方法的進步設(shè)計方法的進步 l4. 管理

11、制度的建立管理制度的建立 l5. 標準化工作的開展標準化工作的開展 l1.深基坑工程的設(shè)計是一個相對獨立的設(shè)深基坑工程的設(shè)計是一個相對獨立的設(shè) 計項目或設(shè)計階段；計項目或設(shè)計階段； l2.深基坑工程設(shè)計包括方案設(shè)計和施工圖深基坑工程設(shè)計包括方案設(shè)計和施工圖 設(shè)計兩個階段，方案設(shè)計階段的工作是設(shè)計兩個階段，方案設(shè)計階段的工作是 決定性的環(huán)節(jié)?；庸こ淘O(shè)計的條件很決定性的環(huán)節(jié)?；庸こ淘O(shè)計的條件很 大程度上取決于施工，基坑工程設(shè)計與大程度上取決于施工，基坑工程設(shè)計與 施工組織設(shè)計的關(guān)系異常密切，在方案施工組織設(shè)計的關(guān)系異常密切，在方案 設(shè)計時必須統(tǒng)一考慮；設(shè)計時必須統(tǒng)一考慮； l3.深基坑工程設(shè)計

12、不僅要滿足地下室施工深基坑工程設(shè)計不僅要滿足地下室施工 空間和安全的要求，而更重要的是必須空間和安全的要求，而更重要的是必須 滿足保護環(huán)境的要求；滿足保護環(huán)境的要求； l4.深基坑工程設(shè)計應(yīng)滿足強度和變形兩種深基坑工程設(shè)計應(yīng)滿足強度和變形兩種 極限狀態(tài)，在許多情況下，由于環(huán)境條極限狀態(tài)，在許多情況下，由于環(huán)境條 件的限制，滿足變形控制的要求比滿足件的限制，滿足變形控制的要求比滿足 強度和穩(wěn)定性的要求更為嚴格，基坑工強度和穩(wěn)定性的要求更為嚴格，基坑工 程的成敗經(jīng)常取決于變形控制。程的成敗經(jīng)常取決于變形控制。 l5.地下水是控制基坑工程性狀的重要條件，地下水是控制基坑工程性狀的重要條件， 水壓力占

13、作用于圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向壓力的重水壓力占作用于圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向壓力的重 要部分，地下水的動水壓力和滲透破壞要部分，地下水的動水壓力和滲透破壞 常常是基坑工程失效的主要原因，地下常常是基坑工程失效的主要原因，地下 水影響是基坑工程設(shè)計中不確定性最大、水影響是基坑工程設(shè)計中不確定性最大、 控制最困難的問題。控制最困難的問題。 l 1. 逆作法施工逆作法施工 l 逆作法是地上和地下同時施工的方法，逆作法是地上和地下同時施工的方法， 又稱為逆筑法。，地面上和地下可同時進行又稱為逆筑法。，地面上和地下可同時進行 施工。因此，可以縮短工期，降低造價，是施工。因此，可以縮短工期，降低造價，是 一種合理的建筑方法，具有

14、明顯的經(jīng)濟效益。一種合理的建筑方法，具有明顯的經(jīng)濟效益。 l2.2.凍結(jié)技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用凍結(jié)技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用 l 利用人工制冷技術(shù)，使土層中的水利用人工制冷技術(shù)，使土層中的水 結(jié)冰將天然土變成凍土以增加其強度和結(jié)冰將天然土變成凍土以增加其強度和 穩(wěn)定性，凍結(jié)加固均勻完整，形成一道穩(wěn)定性，凍結(jié)加固均勻完整，形成一道 凍土墻，不僅可以承受水土壓力和基坑凍土墻，不僅可以承受水土壓力和基坑 開挖過程中的各種施工荷載，而且可作開挖過程中的各種施工荷載，而且可作 為一道防水性很好的止水帷幕，發(fā)揮圍為一道防水性很好的止水帷幕，發(fā)揮圍 護結(jié)構(gòu)的作用，在凍土墻的保護下進行護結(jié)構(gòu)的作用，在凍土墻的保護

15、下進行 地下結(jié)構(gòu)的施工。地下結(jié)構(gòu)的施工。 l3. 新的施工方法的開發(fā)應(yīng)用新的施工方法的開發(fā)應(yīng)用 l三軸攪拌機的引進開發(fā)使三軸攪拌機的引進開發(fā)使SMW工法可以工法可以 適用于適用于10m以上的開挖深度。以上的開挖深度。 l國內(nèi)最深的基坑的開挖深度目前已經(jīng)達到國內(nèi)最深的基坑的開挖深度目前已經(jīng)達到 50m。 l1. 符合兩墻合一使用要求的設(shè)計方法符合兩墻合一使用要求的設(shè)計方法 l “兩墻合一兩墻合一”是指圍護結(jié)構(gòu)同時作為地下主體是指圍護結(jié)構(gòu)同時作為地下主體 結(jié)構(gòu)一部分，即圍護結(jié)構(gòu)墻與地下室外墻合一。結(jié)構(gòu)一部分，即圍護結(jié)構(gòu)墻與地下室外墻合一。 “兩墻合一兩墻合一”是充分發(fā)揮地下連續(xù)墻承載作用的是充分發(fā)

16、揮地下連續(xù)墻承載作用的 一種設(shè)計思路，具有很大的經(jīng)濟意義，是地下連一種設(shè)計思路，具有很大的經(jīng)濟意義，是地下連 續(xù)墻作為圍護結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，正在一些重要的續(xù)墻作為圍護結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，正在一些重要的 工程中采用。采取兩墻合一設(shè)計的基坑工程，在工程中采用。采取兩墻合一設(shè)計的基坑工程，在 設(shè)計方法上不同于一般的圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于承設(shè)計方法上不同于一般的圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于承 載、防滲、結(jié)構(gòu)連接都提出了非常高的要求，推載、防滲、結(jié)構(gòu)連接都提出了非常高的要求，推 動了基坑工程圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的發(fā)展。動了基坑工程圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的發(fā)展。 l2. 深基坑工程數(shù)值計算方法的發(fā)展深基坑工程數(shù)值計算方法的發(fā)展 l 作

17、用于柔性結(jié)構(gòu)上的土壓力實際上作用于柔性結(jié)構(gòu)上的土壓力實際上 是結(jié)構(gòu)與土共同作用的響應(yīng)，采用有限是結(jié)構(gòu)與土共同作用的響應(yīng)，采用有限 元方法在原理上可以解決這類問題的計元方法在原理上可以解決這類問題的計 算，在實現(xiàn)中還有各種困難需要進一步算，在實現(xiàn)中還有各種困難需要進一步 去解決，去解決，2020多年來深基坑工程的數(shù)值解多年來深基坑工程的數(shù)值解 計算方法得到了長足的進步。計算方法得到了長足的進步。 l3. 計算軟件及商業(yè)化開發(fā)研究計算軟件及商業(yè)化開發(fā)研究 l 深基坑工程的設(shè)計計算的內(nèi)容和要深基坑工程的設(shè)計計算的內(nèi)容和要 求日益提高，已經(jīng)必須依靠計算機才能求日益提高，已經(jīng)必須依靠計算機才能 實現(xiàn)深基

18、坑工程設(shè)計的計算工作要求。實現(xiàn)深基坑工程設(shè)計的計算工作要求。 于是，計算程序的開發(fā)研究有了很大的于是，計算程序的開發(fā)研究有了很大的 發(fā)展，形成了一些商業(yè)化的計算軟件。發(fā)展，形成了一些商業(yè)化的計算軟件。 l 但計算軟件只能作為一種工具和手但計算軟件只能作為一種工具和手 段，段，garbage in to，garbage out. 正確的正確的 方法應(yīng)當是計算加工程判斷。不能盲目方法應(yīng)當是計算加工程判斷。不能盲目 地依賴計算軟件。地依賴計算軟件。 l 許多主要的城市都先后建立了不同許多主要的城市都先后建立了不同 形式的機構(gòu)，規(guī)定了深基坑工程的設(shè)計形式的機構(gòu)，規(guī)定了深基坑工程的設(shè)計 方案必須經(jīng)過評審

19、，這一制度的建立為方案必須經(jīng)過評審，這一制度的建立為 深基坑工程走向健康的發(fā)展提供了制度深基坑工程走向健康的發(fā)展提供了制度 的保證。的保證。 l 20多年來，在總結(jié)工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，多年來，在總結(jié)工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上， 許多城市編制了地方的深基坑工程技術(shù)許多城市編制了地方的深基坑工程技術(shù) 規(guī)范，二本全國性的深基坑工程技術(shù)的規(guī)范，二本全國性的深基坑工程技術(shù)的 行業(yè)標準，初步確立了我國深基坑工程行業(yè)標準，初步確立了我國深基坑工程 的標準化體系，給深基坑工程的設(shè)計和的標準化體系，給深基坑工程的設(shè)計和 施工有章可循，有法可依。施工有章可循，有法可依。 l目前正在進行第二波的修訂與編制，陸目前正在進行第二波

20、的修訂與編制，陸 續(xù)將頒布執(zhí)行。續(xù)將頒布執(zhí)行。 施工方法的進展施工方法的進展 l深基坑工程的逆作法深基坑工程的逆作法 l 逆作法是地上和地下同時施工的方逆作法是地上和地下同時施工的方 法，又稱為逆筑法。逆作法利用先施工法，又稱為逆筑法。逆作法利用先施工 的地下連續(xù)墻和中間支承柱承受荷載，的地下連續(xù)墻和中間支承柱承受荷載， 從地面逐層下挖并從上到下地完成地下從地面逐層下挖并從上到下地完成地下 室的梁板、樓面工程，利用上一層的樓室的梁板、樓面工程，利用上一層的樓 板結(jié)構(gòu)作為下一層開挖時的支撐，逐層板結(jié)構(gòu)作為下一層開挖時的支撐，逐層 交替開挖與澆筑樓板結(jié)構(gòu)；與此同時，交替開挖與澆筑樓板結(jié)構(gòu)；與此同時

21、， 逐層向上建造上部結(jié)構(gòu)，使地面上和地逐層向上建造上部結(jié)構(gòu)，使地面上和地 下可同時進行施工。下可同時進行施工。 l1935年日本首次提出逆作法施工的概年日本首次提出逆作法施工的概 念，經(jīng)歷了念，經(jīng)歷了70余年的研究與工程實踐，目余年的研究與工程實踐，目 前已應(yīng)用于高層建筑的多層地下室、大型前已應(yīng)用于高層建筑的多層地下室、大型 地下商場、地下車庫、地鐵、隧道和大型地下商場、地下車庫、地鐵、隧道和大型 變電站及污水處理池等構(gòu)筑物。變電站及污水處理池等構(gòu)筑物。 l國際上采用逆作法建造的地下建筑：國際上采用逆作法建造的地下建筑： 最大的是東京八重洲地下街，共層，建最大的是東京八重洲地下街，共層，建 筑

22、面積萬筑面積萬m2；最深的地下街是莫斯科切最深的地下街是莫斯科切 爾坦沃住宅小區(qū)地下街，深達爾坦沃住宅小區(qū)地下街，深達70100m;最最 高的地下綜合體是德國慕尼黑卡爾斯廣場高的地下綜合體是德國慕尼黑卡爾斯廣場 綜合體，共層。綜合體，共層。 l1994年日本新建的高層建筑中，地年日本新建的高層建筑中，地 下結(jié)構(gòu)有下結(jié)構(gòu)有18.2%采用逆作法施工。采用逆作法施工。 l19651989年，德國慕尼黑地鐵共建年，德國慕尼黑地鐵共建 57座地鐵車站中，座地鐵車站中，20座采用逆作法施工。座采用逆作法施工。 l我國在最近我國在最近10余年來，在北京、上余年來，在北京、上 海、遼寧、深圳、廣州等地推廣了逆

23、作海、遼寧、深圳、廣州等地推廣了逆作 法施工技術(shù)，有法施工技術(shù)，有60多項工程項目的地下多項工程項目的地下 結(jié)構(gòu)采用了逆作法施工。結(jié)構(gòu)采用了逆作法施工。 l1. 縮短工程施工的總工期縮短工程施工的總工期 l2. 基坑變形小，相鄰建筑物的沉降小基坑變形小，相鄰建筑物的沉降小 l3. 可節(jié)省地下室外墻及外墻下工程樁費可節(jié)省地下室外墻及外墻下工程樁費 用用 l4. 使底板設(shè)計趨向合理使底板設(shè)計趨向合理 l5. 可節(jié)省支撐費用可節(jié)省支撐費用 l6. 可最大限度利用紅線內(nèi)的地下空間可最大限度利用紅線內(nèi)的地下空間 l 帶多層地下室的高層建筑，如采用帶多層地下室的高層建筑，如采用 傳統(tǒng)方法施工，其總工期為地

24、下結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)方法施工，其總工期為地下結(jié)構(gòu)的 工期加地上結(jié)構(gòu)的工期，再加裝修等所工期加地上結(jié)構(gòu)的工期，再加裝修等所 占的工期。占的工期。 l 地下結(jié)構(gòu)施工地下結(jié)構(gòu)施工主體結(jié)構(gòu)施工主體結(jié)構(gòu)施工裝修裝修 l采用逆作法施工，一般情況下只有地下采用逆作法施工，一般情況下只有地下 一層占絕對工期，其他各層地下室可與一層占絕對工期，其他各層地下室可與 地上結(jié)構(gòu)同時施工，不占絕對工期，因地上結(jié)構(gòu)同時施工，不占絕對工期，因 此可以縮短工程的總工期。此可以縮短工程的總工期。 地下結(jié)構(gòu)施工地下結(jié)構(gòu)施工主體結(jié)構(gòu)施工主體結(jié)構(gòu)施工裝修裝修 地下地下 一層一層 地下地上同時施工地下地上同時施工裝修裝修 l 日本讀買新聞社大

25、樓，地上層，日本讀買新聞社大樓，地上層， 地下層，用封閉式逆作法施工，總工地下層，用封閉式逆作法施工，總工 期只用了月，比傳統(tǒng)施工方法縮短期只用了月，比傳統(tǒng)施工方法縮短 工期個月。工期個月。 l 法國巴黎拉弗埃特百貨大樓，層法國巴黎拉弗埃特百貨大樓，層 地下室，用逆作法施工，工期縮短地下室，用逆作法施工，工期縮短1/3。 l 廣州新中國大廈，地上層，地廣州新中國大廈，地上層，地 下層，平均開挖深度，采用逆下層，平均開挖深度，采用逆 作法施工，工期縮短個月。作法施工，工期縮短個月。 工程名稱工程名稱地下地下 層數(shù)層數(shù) 地上地上 層數(shù)層數(shù) 逆作逆作 工期工期 節(jié)省節(jié)省 造價造價 逆作逆作 層數(shù)層數(shù)

26、 上海恒積大上海恒積大 廈廈 4225月月114/4 上海明天廣上海明天廣 場場 3567月月126/3 上海京沙大上海京沙大 廈廈 2275月月104/2 杭州凱悅大杭州凱悅大 酒店酒店 93 l 采用逆作法施工，是利用逐層澆筑的采用逆作法施工，是利用逐層澆筑的 地下室結(jié)構(gòu)作為圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐。與臨地下室結(jié)構(gòu)作為圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐。與臨 時支撐相比，地下結(jié)構(gòu)的剛度大得多，所時支撐相比，地下結(jié)構(gòu)的剛度大得多，所 以，圍護結(jié)構(gòu)的變形小得多，相鄰建筑物以，圍護結(jié)構(gòu)的變形小得多，相鄰建筑物 的變形也小得多。的變形也小得多。 l 同時，由于中間支承柱的存在，底板同時，由于中間支承柱的存在，底板 增加了支

27、點，澆筑后的底板成為多跨的連增加了支點，澆筑后的底板成為多跨的連 續(xù)板結(jié)構(gòu)，減少了隆起。續(xù)板結(jié)構(gòu)，減少了隆起。 工程名稱工程名稱管線管線 最大位移最大位移 地下墻最地下墻最 大水平位大水平位 移移 相鄰柱相鄰柱 最大沉降最大沉降 差差 上海恒積大上海恒積大 廈廈 水平水平14.6mm 豎直豎直17.0mm 33.0mm13.7mm 上海明天廣上海明天廣 場場 水平水平18.4mm 豎直豎直24.9mm 19.0mm8.5mm 上海京沙大上海京沙大 廈廈 水平水平23.5mm 豎直豎直16.5mm 37.5mm7.0mm l德意志聯(lián)邦銀行大樓用逆作法施工；德意志聯(lián)邦銀行大樓用逆作法施工； 而聯(lián)邦

28、德國國家銀行總部大樓的深度相而聯(lián)邦德國國家銀行總部大樓的深度相 同，用地下連續(xù)墻加五層土錨的傳統(tǒng)方同，用地下連續(xù)墻加五層土錨的傳統(tǒng)方 法施工。兩者的比較如下：法施工。兩者的比較如下： 施工方法施工方法 變形量（）變形量（） 連續(xù)墻的連續(xù)墻的 水平變形水平變形 底板隆起底板隆起鄰近建筑鄰近建筑 物沉降物沉降 逆作法逆作法2635 18420 傳統(tǒng)方法傳統(tǒng)方法2060602550 l墻前水平位移小；墻前水平位移小； l墻后沉降小；墻后沉降??； l坑底隆起小；坑底隆起小； l差異變形小；差異變形小； l樓板應(yīng)力??；樓板應(yīng)力小； l土壓力?。煌翂毫π?； l墻體應(yīng)力小。墻體應(yīng)力小。 l多層地下室采用常規(guī)

29、的支護結(jié)構(gòu)，包括多層地下室采用常規(guī)的支護結(jié)構(gòu)，包括 錨桿與內(nèi)支撐，都需要圍護樁或圍護墻，錨錨桿與內(nèi)支撐，都需要圍護樁或圍護墻，錨 桿或內(nèi)支撐，花費的工程費用很可觀。桿或內(nèi)支撐，花費的工程費用很可觀。 l采用逆作法施工，要求圍護墻也能發(fā)揮采用逆作法施工，要求圍護墻也能發(fā)揮 永久性結(jié)構(gòu)的承重作用，材料得到充分的利永久性結(jié)構(gòu)的承重作用，材料得到充分的利 用，節(jié)省了地下室外墻與外墻下工程樁的費用，節(jié)省了地下室外墻與外墻下工程樁的費 用，據(jù)分析可以節(jié)省地下室工程造價的用，據(jù)分析可以節(jié)省地下室工程造價的1/3左左 右。右。 順作法施工順作法施工逆作法施工逆作法施工 l鋼筋混凝土底板要滿足抗浮要求。用傳鋼筋

30、混凝土底板要滿足抗浮要求。用傳 統(tǒng)方法施工時，底板的支點少，跨度大，統(tǒng)方法施工時，底板的支點少，跨度大， 上浮力產(chǎn)生的彎矩大，有時為了滿足施上浮力產(chǎn)生的彎矩大，有時為了滿足施 工時的抗浮要求，而需要加大底板的厚工時的抗浮要求，而需要加大底板的厚 度，或增強底板的配筋。度，或增強底板的配筋。 l用逆作法施工時，底板的支點增多，跨用逆作法施工時，底板的支點增多，跨 度小，彎矩比較小，底板的設(shè)計可以更度小，彎矩比較小，底板的設(shè)計可以更 為合理。為合理。 l深度大的多層地下室，用傳統(tǒng)方法施工深度大的多層地下室，用傳統(tǒng)方法施工 時，為了減少支護結(jié)構(gòu)的變形，需要設(shè)時，為了減少支護結(jié)構(gòu)的變形，需要設(shè) 置強大

31、的內(nèi)支撐或錨桿，消耗大量的材置強大的內(nèi)支撐或錨桿，消耗大量的材 料，費用相當可觀。料，費用相當可觀。 l用逆作法施工，利用地下室的梁板系統(tǒng)用逆作法施工，利用地下室的梁板系統(tǒng) 來支撐圍護結(jié)構(gòu)，可以不設(shè)置臨時的支、來支撐圍護結(jié)構(gòu)，可以不設(shè)置臨時的支、 錨體系，節(jié)省材料，不需要拆撐，縮短錨體系，節(jié)省材料，不需要拆撐，縮短 工期，避免污染環(huán)境。工期，避免污染環(huán)境。 l多層地下室采用傳統(tǒng)方法施工時，在地多層地下室采用傳統(tǒng)方法施工時，在地 下室外墻與紅線之間必須留有支護結(jié)構(gòu)下室外墻與紅線之間必須留有支護結(jié)構(gòu) 截面尺寸和施工操作面所必要的距離，截面尺寸和施工操作面所必要的距離， 縮小了地下室的建筑面積?？s小

32、了地下室的建筑面積。 l采用逆作法施工時，在滿足室外管線或采用逆作法施工時，在滿足室外管線或 構(gòu)筑物布置的前提下，作為地下室外墻構(gòu)筑物布置的前提下，作為地下室外墻 的地下連續(xù)墻可以緊靠建筑紅線。的地下連續(xù)墻可以緊靠建筑紅線。 l上海寥創(chuàng)興金融中心上海寥創(chuàng)興金融中心 l上海仲盛商業(yè)中心上海仲盛商業(yè)中心 l廣州新中國大廈廣州新中國大廈 l上海世博上海世博500kV地下變電站地下變電站 l主樓主樓37層，裙層，裙 房房3層，層，5層地層地 下室，下室，基坑平基坑平 均開挖深度均開挖深度 22.4m，地下地下 室每層面積室每層面積 4000m2。 l地下連續(xù)墻厚度地下連續(xù)墻厚度1000mm，深度深度3

33、5m。 l地下連續(xù)墻與中柱樁之間，中柱樁地下連續(xù)墻與中柱樁之間，中柱樁 之間的差異變形不超過之間的差異變形不超過20mm和和1/400柱距，柱距， 使樓板不致產(chǎn)生裂縫。使樓板不致產(chǎn)生裂縫。 l墻體側(cè)斜孔的最大位移墻體側(cè)斜孔的最大位移 20.0134.59mm之間。之間。 l地下連續(xù)墻頂?shù)乃轿灰坪芪⑿《叵逻B續(xù)墻頂?shù)乃轿灰坪芪⑿《?沒有測到。沒有測到。 l地下連續(xù)墻頂?shù)呢Q向位移地下連續(xù)墻頂?shù)呢Q向位移 6.115.4mm之間。之間。 l地下連續(xù)墻后的土體水平位移地下連續(xù)墻后的土體水平位移 18.8421.65mm之間。之間。 l支撐軸力和樓板應(yīng)力均控制在設(shè)計支撐軸力和樓板應(yīng)力均控制在設(shè)計 允許

34、范圍以內(nèi)。允許范圍以內(nèi)。 l支撐軸力支撐軸力86kN392kN之間。之間。 l樓板應(yīng)力樓板應(yīng)力2.01kN5.41kN之間。之間。 l中柱樁的隆起變形中柱樁的隆起變形13.5mm29.9mm 之間。之間。 l地上五層，地下三層。地上五層，地下三層。 l基坑面積基坑面積50000m2，開挖深度開挖深度13.5m。 l中心島順作，三級放坡，周邊環(huán)板一層中心島順作，三級放坡，周邊環(huán)板一層 逆作；逆作； l地下連續(xù)墻兩墻合一；地下連續(xù)墻兩墻合一； l基坑外側(cè)采用卸土放坡；基坑外側(cè)采用卸土放坡； l地上地上13層，地下層，地下5層，開挖深度層，開挖深度19m， l工程占地工程占地7343m2。 l地下連

35、續(xù)墻厚度地下連續(xù)墻厚度800mm，深度深度25m。 l布置了布置了6個深度為個深度為22的降水井。的降水井。 l采用逆作法，工期比順作法減少采用逆作法，工期比順作法減少11個月。個月。 l上海世博上海世博500kV地下變電站，地下變電站，開挖開挖 深度深度34m，基坑面積基坑面積13000m2，地下結(jié)構(gòu)地下結(jié)構(gòu) 外墻外壁直徑外墻外壁直徑130m。 l采用地下連續(xù)墻兩墻合一，地下連采用地下連續(xù)墻兩墻合一，地下連 續(xù)墻厚度續(xù)墻厚度1200mm，結(jié)構(gòu)梁板代替水平支結(jié)構(gòu)梁板代替水平支 撐，環(huán)形臨時支撐，逆作法施工。撐，環(huán)形臨時支撐，逆作法施工。 l1.工法特點工法特點 l2.工藝原理工藝原理 l3.適

36、用范圍適用范圍 l4.施工工藝施工工藝 l5.質(zhì)量標準質(zhì)量標準 l6.機械設(shè)備機械設(shè)備 l7.施工安全施工安全 l8.工程實例及效益分析工程實例及效益分析 l利用柱下樁和地下連續(xù)墻作為逆作法施利用柱下樁和地下連續(xù)墻作為逆作法施 工期間承受地上、地下結(jié)構(gòu)荷載和施工工期間承受地上、地下結(jié)構(gòu)荷載和施工 荷載的構(gòu)件，利用地下室樓板作為基坑荷載的構(gòu)件，利用地下室樓板作為基坑 施工的支撐。施工的支撐。 l首層樓板結(jié)構(gòu)完成以后，在樓板下挖土，首層樓板結(jié)構(gòu)完成以后，在樓板下挖土， 采用土模承重法澆筑下一層樓板。采用土模承重法澆筑下一層樓板。 l循環(huán)采用上述方法繼續(xù)施工。循環(huán)采用上述方法繼續(xù)施工。 l先沿建筑物

37、周圍施工地下墻，在建筑物先沿建筑物周圍施工地下墻，在建筑物 內(nèi)部按柱網(wǎng)軸線施工柱下支承樁。內(nèi)部按柱網(wǎng)軸線施工柱下支承樁。 l然后進行地下首層施工，完成后同時施然后進行地下首層施工，完成后同時施 工地下、地上結(jié)構(gòu)。工地下、地上結(jié)構(gòu)。 l待大底板完成后，再進行復(fù)合柱、復(fù)合待大底板完成后，再進行復(fù)合柱、復(fù)合 墻的施工。墻的施工。 l按設(shè)計圖紙要求，埋設(shè)地下結(jié)構(gòu)相關(guān)節(jié)按設(shè)計圖紙要求，埋設(shè)地下結(jié)構(gòu)相關(guān)節(jié) 點的鋼板及連接鋼筋；暴露節(jié)點后按設(shè)計要點的鋼板及連接鋼筋；暴露節(jié)點后按設(shè)計要 求清理、焊接。求清理、焊接。 l結(jié)構(gòu)沉降差控制，對地下連續(xù)墻底部和結(jié)構(gòu)沉降差控制，對地下連續(xù)墻底部和 柱下樁的底部進行注漿；

38、柱下樁的底部進行注漿； l根據(jù)靜載荷試驗曲線，計算各工況的沉根據(jù)靜載荷試驗曲線，計算各工況的沉 降，得出在極限沉降差范圍內(nèi)的上部結(jié)構(gòu)可降，得出在極限沉降差范圍內(nèi)的上部結(jié)構(gòu)可 能施工的層數(shù)；能施工的層數(shù)； l進行沉降觀測，擬合荷載沉降關(guān)系，進行沉降觀測，擬合荷載沉降關(guān)系， 預(yù)測施工過程中的沉降差，控制施工。預(yù)測施工過程中的沉降差，控制施工。 l徐至鈞徐至鈞 趙錫宏趙錫宏 編著編著 l逆作法設(shè)計與施工逆作法設(shè)計與施工 l機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社 2002年年 l凍結(jié)法施工凍結(jié)法施工 l人工凍結(jié)法的應(yīng)用開始于人工凍結(jié)法的應(yīng)用開始于19世紀。世紀。 1883年，德國阿爾里德煤礦井筒施工中年，德國阿

39、爾里德煤礦井筒施工中 首次應(yīng)用凍結(jié)法并獲得成功。首次應(yīng)用凍結(jié)法并獲得成功。 l1886年，瑞典年，瑞典24長的人行隧道建長的人行隧道建 設(shè)工程中，首先將凍結(jié)法應(yīng)用于城市土設(shè)工程中，首先將凍結(jié)法應(yīng)用于城市土 木工程。木工程。 l100多年來，人工凍結(jié)法在各種工程多年來，人工凍結(jié)法在各種工程 建設(shè)中得到了應(yīng)用，解決了許多困難的建設(shè)中得到了應(yīng)用，解決了許多困難的 施工問題。施工問題。 l德國多塞道夫中心火車站附近，擴德國多塞道夫中心火車站附近，擴 展的地鐵要經(jīng)過居民建筑和鬧市街道，展的地鐵要經(jīng)過居民建筑和鬧市街道， 隧道頂部離建筑物基礎(chǔ)只有很小頂距離，隧道頂部離建筑物基礎(chǔ)只有很小頂距離， 在三段在三

40、段40m長的隧道施工中成功地采用長的隧道施工中成功地采用 了人工凍結(jié)法。了人工凍結(jié)法。 l日本名古屋建造地下輸電隧道時，日本名古屋建造地下輸電隧道時， 在兩個隧道地連接處，成功地應(yīng)用了人在兩個隧道地連接處，成功地應(yīng)用了人 工凍結(jié)法技術(shù)。工凍結(jié)法技術(shù)。 l70年代，北京地鐵建設(shè)時首次采用人工年代，北京地鐵建設(shè)時首次采用人工 凍結(jié)法，凍結(jié)段長凍結(jié)法，凍結(jié)段長90m，深度深度28m。 l1975年，沈陽地鐵號井采用凍結(jié)法施年，沈陽地鐵號井采用凍結(jié)法施 工，井筒直接工，井筒直接7m，凍結(jié)深度凍結(jié)深度51m。 l1992年年, 上海地鐵施工中成功采用凍結(jié)法上海地鐵施工中成功采用凍結(jié)法 施工技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)

41、成為成熟的施工方施工技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)成為成熟的施工方 法，用以區(qū)間隧道的修筑旁通道。法，用以區(qū)間隧道的修筑旁通道。 l1997年北京復(fù)八線采用凍結(jié)法加固隧道年北京復(fù)八線采用凍結(jié)法加固隧道 頂部土層。頂部土層。 l凍結(jié)技術(shù)用于基坑工程的可行性取決于凍結(jié)技術(shù)用于基坑工程的可行性取決于 設(shè)計要求、現(xiàn)場及工程項目的限制條件。設(shè)計要求、現(xiàn)場及工程項目的限制條件。 其中，地質(zhì)條件和水文條件是評價凍結(jié)其中，地質(zhì)條件和水文條件是評價凍結(jié) 法可行性的兩個重要因素。當?shù)叵滤鞣尚行缘膬蓚€重要因素。當?shù)叵滤?速小于速小于1.5m/d時采用凍結(jié)法是可行而且時采用凍結(jié)法是可行而且 是經(jīng)濟的；水質(zhì)、水溫是決定凍結(jié)法費是

42、經(jīng)濟的；水質(zhì)、水溫是決定凍結(jié)法費 用的重要因素，對于含鹽量高的土，凍用的重要因素，對于含鹽量高的土，凍 結(jié)成本會提高。凍脹可能引起地層移動，結(jié)成本會提高。凍脹可能引起地層移動， 但并非人們想象的那么大，這在上海和但并非人們想象的那么大，這在上海和 北京的地鐵應(yīng)用凍結(jié)法施工中已有證實，北京的地鐵應(yīng)用凍結(jié)法施工中已有證實， 可以通過速凍和泄壓等方法減少凍脹量?？梢酝ㄟ^速凍和泄壓等方法減少凍脹量。 l潤楊大橋南汊橋采用跨徑潤楊大橋南汊橋采用跨徑1490m雙塔單雙塔單 跨雙鉸鋼箱梁懸索橋。根跨雙鉸鋼箱梁懸索橋。根6.8105kN 的拉力通過錨碇及重力嵌巖基礎(chǔ)傳至地的拉力通過錨碇及重力嵌巖基礎(chǔ)傳至地 基

43、?；?。 l基巖為風化花崗巖，全風化層和強風化基巖為風化花崗巖，全風化層和強風化 層分布不均勻，場地地下水位層分布不均勻，場地地下水位1.82.2m， 區(qū)域賦存第四系孔隙微承壓及基巖裂隙區(qū)域賦存第四系孔隙微承壓及基巖裂隙 微承壓兩大含水層組。微承壓兩大含水層組。 l南錨碇凍結(jié)排樁圍護體系是以含水地層南錨碇凍結(jié)排樁圍護體系是以含水地層 凍結(jié)形成的凍結(jié)帷幕為基坑的封水結(jié)構(gòu)，凍結(jié)形成的凍結(jié)帷幕為基坑的封水結(jié)構(gòu)， 以排樁及內(nèi)支撐體系為抵抗水土壓力的以排樁及內(nèi)支撐體系為抵抗水土壓力的 承力結(jié)構(gòu)，形成了新的圍護技術(shù)，較好承力結(jié)構(gòu)，形成了新的圍護技術(shù)，較好 地解決了基坑圍護結(jié)構(gòu)的嵌巖及封水問地解決了基坑圍護結(jié)

44、構(gòu)的嵌巖及封水問 題。題。 l錨碇的平面尺寸錨碇的平面尺寸70.552.5m，基坑開挖基坑開挖 到基巖，深度到基巖，深度29m，采用鉆孔排樁擋土，采用鉆孔排樁擋土， 1.3m厚的凍土薄壁隔水，厚的凍土薄壁隔水，“排樁凍結(jié)排樁凍結(jié) 法法”。 l排樁直徑排樁直徑1.5m，中心距中心距1.7m，樁長樁長35m， 嵌巖嵌巖6m。 l凍結(jié)帷幕布置在外側(cè)，采用單排凍結(jié)孔凍凍結(jié)帷幕布置在外側(cè)，采用單排凍結(jié)孔凍 結(jié)封水，與排樁插花布置，凍結(jié)孔深結(jié)封水，與排樁插花布置，凍結(jié)孔深40m， 凍結(jié)帷幕入巖凍結(jié)帷幕入巖11m。 l先澆排樁結(jié)構(gòu)，再在外側(cè)凍土。為了降低先澆排樁結(jié)構(gòu)，再在外側(cè)凍土。為了降低 凍脹力對排樁結(jié)構(gòu)

45、的不利影響，在凍結(jié)帷凍脹力對排樁結(jié)構(gòu)的不利影響，在凍結(jié)帷 幕外設(shè)置幕外設(shè)置288個直徑個直徑25cm的卸壓孔。開挖的卸壓孔。開挖 過程中，實測凍脹力過程中，實測凍脹力0.0907MPa衰減到衰減到 0.0576MPa。從從04凍脹力增加到凍脹力增加到 幅度最大，低于幅度最大，低于4以后變化很小。以后變化很小。 l區(qū)間隧道施工時，拱頂遇到飽和含水的區(qū)間隧道施工時，拱頂遇到飽和含水的 粉細砂層，此段隧道地處格貿(mào)立交橋下，粉細砂層，此段隧道地處格貿(mào)立交橋下， 又有多條地下管線，為了確保地下管線又有多條地下管線，為了確保地下管線 和地面交通的安全運行，采用隧道內(nèi)水和地面交通的安全運行，采用隧道內(nèi)水 平

46、凍結(jié)法施工，水平距離平凍結(jié)法施工，水平距離45m。 l設(shè)計凍結(jié)壁厚設(shè)計凍結(jié)壁厚1.2m，平均溫度平均溫度-10C， 凍結(jié)粉細砂持久抗壓強度凍結(jié)粉細砂持久抗壓強度6MPa，抗彎強抗彎強 度度2.5MPa。 l天河客運站折返線隧道，隧道中部以上天河客運站折返線隧道，隧道中部以上 為洪沖積砂層，滲透系數(shù)為洪沖積砂層，滲透系數(shù)15m/d。鄰近建鄰近建 筑密集、地下管線縱橫交錯。筑密集、地下管線縱橫交錯。 l采用水平凍結(jié)法形成采用水平凍結(jié)法形成138m長的凍結(jié)止水長的凍結(jié)止水 帷幕，從隧道兩端向中部凍結(jié)。帷幕，從隧道兩端向中部凍結(jié)。 型鋼攪拌樁墻（型鋼攪拌樁墻（SMW） 在我國的應(yīng)用在我國的應(yīng)用 l在在

47、水泥攪拌樁體內(nèi)加勁性型鋼水泥攪拌樁體內(nèi)加勁性型鋼，形成組，形成組 合結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)墻體，這種在日本已合結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)墻體，這種在日本已 成熟應(yīng)用的方法稱為成熟應(yīng)用的方法稱為SMW工法，它組合工法，它組合 了型鋼受力水泥土止水的各自優(yōu)點，截了型鋼受力水泥土止水的各自優(yōu)點，截 面比較小，適應(yīng)性強。在我國推廣使用面比較小，適應(yīng)性強。在我國推廣使用 的主要障礙是型鋼造價高，一些單位致的主要障礙是型鋼造價高，一些單位致 力于研究將型鋼在工后拔出的技術(shù)，已力于研究將型鋼在工后拔出的技術(shù)，已 取得進展。取得進展。 l案例案例8. 型鋼型鋼-水泥土組合結(jié)構(gòu)（水泥土組合結(jié)構(gòu)（SMW工法）工法） l工程名稱：工程

48、名稱： 上海申海大廈上海申海大廈 l地點：地點： 上海海防路上海海防路 l基坑尺寸：基坑尺寸： 基底邊長基底邊長30.65m60.30m，基坑面積基坑面積 1798m2，開挖深度開挖深度6.37m l圍護結(jié)構(gòu)：圍護結(jié)構(gòu)： 采用雙排攪拌樁內(nèi)插采用雙排攪拌樁內(nèi)插H型鋼組合結(jié)構(gòu)形型鋼組合結(jié)構(gòu)形 式。式。H型鋼選用型鋼選用45號工字鋼，型鋼長號工字鋼，型鋼長12m，攪拌樁攪拌樁 長度長度14m，采用直徑為采用直徑為700mm的雙軸攪拌鉆機施工。的雙軸攪拌鉆機施工。 H型鋼按間隔布置，間距為型鋼按間隔布置，間距為1.0m?；禹敳吭O(shè)置鋼?；禹敳吭O(shè)置鋼 筋混凝土圈梁，圈梁寬筋混凝土圈梁，圈梁寬1.2m，

49、高高1.0m l支撐情況：支撐情況： 二道直徑為二道直徑為580mm鋼支撐，圍檁采用鋼支撐，圍檁采用 槽鋼復(fù)貼鋼板。第一道支撐軸線標高槽鋼復(fù)貼鋼板。第一道支撐軸線標高-1.0m，第二道第二道 支撐軸線標高支撐軸線標高-4.0m。 l實 測 結(jié) 果 ： 對 撐 部 位 的 墻 體 最 大 位 移實 測 結(jié) 果 ： 對 撐 部 位 的 墻 體 最 大 位 移 10.8813.70mm, 支撐薄弱部位的墻體最大位移支撐薄弱部位的墻體最大位移 l 26.65mm，鄰近水管最大沉降鄰近水管最大沉降31.44mm, 煤氣管最煤氣管最 大沉降大沉降5.55mm l方案評述：方案評述： l 由型鋼和水泥攪拌樁

50、組合而成的圍護結(jié)構(gòu)由型鋼和水泥攪拌樁組合而成的圍護結(jié)構(gòu)具有抗具有抗 彎能力，又能止水彎能力，又能止水，且造價比較便宜，是一種有開，且造價比較便宜，是一種有開 發(fā)前景的圍護結(jié)構(gòu)型式。由于我國經(jīng)濟條件的制約，發(fā)前景的圍護結(jié)構(gòu)型式。由于我國經(jīng)濟條件的制約， 在地下室建成以后如何將型鋼方便地拔出成為普遍在地下室建成以后如何將型鋼方便地拔出成為普遍 推廣使用這一結(jié)構(gòu)型式的關(guān)鍵技術(shù)，近年來這方面推廣使用這一結(jié)構(gòu)型式的關(guān)鍵技術(shù)，近年來這方面 的研究已有一定的進展。的研究已有一定的進展。 l另一個技術(shù)關(guān)鍵是組合式圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)另一個技術(shù)關(guān)鍵是組合式圍護結(jié)構(gòu)的設(shè) 計計算方法，特別是對于型鋼和水泥土計計算方法，特別

51、是對于型鋼和水泥土 在受力條件下共同作用的機理，是合理在受力條件下共同作用的機理，是合理 設(shè)計組合結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，這一課題也已有設(shè)計組合結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，這一課題也已有 進展。上述方案是一項試驗性工程，位進展。上述方案是一項試驗性工程，位 于鬧市中心，基坑與相鄰建筑物及道路于鬧市中心，基坑與相鄰建筑物及道路 的距離都很近，現(xiàn)工程已經(jīng)順利完成，的距離都很近，現(xiàn)工程已經(jīng)順利完成， 型鋼也都已拔出，對相鄰建筑物和城市型鋼也都已拔出，對相鄰建筑物和城市 道路沒有造成損害，技術(shù)指標和經(jīng)濟指道路沒有造成損害，技術(shù)指標和經(jīng)濟指 標都達到了預(yù)期的要求。標都達到了預(yù)期的要求。 型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)

52、規(guī)程 DGJ08-116-2005 l型鋼水泥土攪拌墻是在連續(xù)套接的三軸型鋼水泥土攪拌墻是在連續(xù)套接的三軸 水泥土攪拌樁內(nèi)插入型鋼形成的復(fù)合擋水泥土攪拌樁內(nèi)插入型鋼形成的復(fù)合擋 土止水結(jié)構(gòu)。土止水結(jié)構(gòu)。 l型鋼水泥土攪拌墻的設(shè)計計算應(yīng)結(jié)合支型鋼水泥土攪拌墻的設(shè)計計算應(yīng)結(jié)合支 撐體系的設(shè)置按板式支護體系進行，并撐體系的設(shè)置按板式支護體系進行，并 必須滿足變形控制要求。必須滿足變形控制要求。 l型鋼水泥土攪拌墻中的攪拌樁和型鋼應(yīng)滿足下列型鋼水泥土攪拌墻中的攪拌樁和型鋼應(yīng)滿足下列 要求：要求： l攪拌樁攪拌樁28d無側(cè)限抗壓強度不宜小于無側(cè)限抗壓強度不宜小于1.0MPa。 l一般采用一般采用P32.

53、5級普通硅酸鹽水泥。水泥摻入比不級普通硅酸鹽水泥。水泥摻入比不 應(yīng)小于應(yīng)小于20，即每立方米被攪拌土體中水泥摻入，即每立方米被攪拌土體中水泥摻入 量不應(yīng)小于量不應(yīng)小于360kg。水灰比水灰比1.52.0。 l型鋼采用型鋼采用Q235B，規(guī)格、型號及有關(guān)要求宜按熱規(guī)格、型號及有關(guān)要求宜按熱 軋軋H型鋼和部分型鋼和部分T型鋼型鋼GB/T11263-1998和焊接和焊接 H型鋼型鋼YB330192選用。選用。 平面布置形式平面布置形式 剪切破壞驗算剪切破壞驗算 21 1 1 e e d Q 22 2 2 e e d Q 2 11 1 qL Q 2 21 2 qL Q l案例案例9.型鋼型鋼-水泥土組

54、合結(jié)構(gòu)（水泥土組合結(jié)構(gòu)（SMW工法）工法） l工程名稱：上海中環(huán)線虹許路北虹路下工程名稱：上海中環(huán)線虹許路北虹路下 l 立交工程。立交工程。 l基坑尺寸：長度基坑尺寸：長度638m，開挖深度開挖深度314m， 特點：采用型鋼攪拌樁墻（特點：采用型鋼攪拌樁墻（SMW工法），工法）， 攪拌樁直徑首次采用攪拌樁直徑首次采用SMW 1000，開挖深，開挖深 度突破了度突破了10m。 l采用不同深度不同直徑的方案：采用不同深度不同直徑的方案： 開挖深度開挖深度攪拌樁攪拌樁型鋼型鋼支撐支撐 34 650450H5002001 58012 47 650450H5002002 58012 710 850600

55、H7003001 58012 2 60916 1012 850600H7003001 60912 2 60916 1213 1000750H8503001 60912 3 60916 1314 1000750H8503001 60912 3 60916 l水泥土強度：水泥土強度：28d齡期取芯無側(cè)限抗壓強齡期取芯無側(cè)限抗壓強 度不小于度不小于1.2MPa，即設(shè)計抗壓強度為即設(shè)計抗壓強度為 0.6MPa、設(shè)計抗剪強度為設(shè)計抗剪強度為0.2MPa。 l型鋼凈間距：型鋼凈間距：L2 BH2e le為工字鋼形心與水泥土截面對稱軸的間為工字鋼形心與水泥土截面對稱軸的間 距。距。 l驗算型鋼翼緣邊的水泥土

56、抗剪強度和水泥驗算型鋼翼緣邊的水泥土抗剪強度和水泥 土搭接處的水泥土抗剪強度。土搭接處的水泥土抗剪強度。 l入土深度的確定：入土深度的確定： l型鋼的入土深度由抗隆起、抗傾覆、整體型鋼的入土深度由抗隆起、抗傾覆、整體 穩(wěn)定和型鋼的回收等因素確定。穩(wěn)定和型鋼的回收等因素確定。 l攪拌樁的深度由坑內(nèi)降水不影響坑外環(huán)境攪拌樁的深度由坑內(nèi)降水不影響坑外環(huán)境 和防止管涌等因素確定。和防止管涌等因素確定。 l型鋼抗拔驗算：型鋼抗拔驗算： l型鋼的最大拔出力型鋼的最大拔出力p0不超過型鋼屈服強度不超過型鋼屈服強度 的的70。 l p0 2ufSHLH l uf取取30kPa l監(jiān)測結(jié)果：監(jiān)測結(jié)果： l圍護墻

57、的水平位移一般為圍護墻的水平位移一般為5060mm，最最 大大100mm； l鋼支撐最大軸力，第一道鋼支撐最大軸力，第一道835.8kN；第二第二 道道1533.0kN；第三道第三道2004.9kN；第四道第四道 1159.0kN。 l周邊管線沉降周邊管線沉降4070mm; l周邊建筑物沉降周邊建筑物沉降3040mm。 l常規(guī)三軸水泥土攪拌樁施工設(shè)備僅適用常規(guī)三軸水泥土攪拌樁施工設(shè)備僅適用 于標準貫入錘擊數(shù)不大于于標準貫入錘擊數(shù)不大于30擊的土中，擊的土中， 最大沉樁深度為最大沉樁深度為30m左右。左右。 l近年來，已經(jīng)從國外引進了新的設(shè)備，近年來，已經(jīng)從國外引進了新的設(shè)備， 發(fā)展形成了超深水

58、泥土攪拌樁工藝，成發(fā)展形成了超深水泥土攪拌樁工藝，成 樁深度可達樁深度可達5060m，可適用于標準貫入，可適用于標準貫入 錘擊數(shù)達到錘擊數(shù)達到100的砂土層，卵石層，的砂土層，卵石層， lCutter Soil Mixing l銑削深層攪拌技術(shù)，通過鉆具底端的兩銑削深層攪拌技術(shù)，通過鉆具底端的兩 組銑輪以水平軸向旋轉(zhuǎn)切削攪拌土體。組銑輪以水平軸向旋轉(zhuǎn)切削攪拌土體。 同時注入水泥固化劑與土體進行充分攪同時注入水泥固化劑與土體進行充分攪 拌混合，形成矩形槽段改良土體，其施拌混合，形成矩形槽段改良土體，其施 工深度可達工深度可達50m，可用于粉砂、砂層、，可用于粉砂、砂層、 砂礫石層等，可以切削強度

59、砂礫石層等，可以切削強度35MPa以內(nèi)以內(nèi) 的巖石或混凝土。的巖石或混凝土。 lTrench cutting remixing deep well l將鏈鋸型切割刀具插入地基，掘削至墻將鏈鋸型切割刀具插入地基，掘削至墻 體設(shè)計深度，然后注入固化劑，與原位體設(shè)計深度，然后注入固化劑，與原位 土體混合，并持續(xù)橫向掘削、攪拌、水土體混合，并持續(xù)橫向掘削、攪拌、水 平推進。其成墻厚度平推進。其成墻厚度450mm850mm， 深度可達深度可達60m，可適用于貫入擊數(shù)，可適用于貫入擊數(shù)100以以 內(nèi)的土層及內(nèi)的土層及qu 5MPa的軟巖中施工。的軟巖中施工。 l巖土工程叢書巖土工程叢書 6 l馬芹永編著馬

60、芹永編著 人工凍結(jié)法的理論與施工技術(shù)人工凍結(jié)法的理論與施工技術(shù) l人民交通出版社人民交通出版社 2007年年 方案設(shè)計案例方案設(shè)計案例 l放坡開挖放坡開挖 l無支撐開挖無支撐開挖 l 重力式擋墻重力式擋墻 l 懸臂式擋墻懸臂式擋墻 l 錨固式擋墻錨固式擋墻 l有支撐的開挖有支撐的開挖 l組合型的開挖方案組合型的開挖方案 l放坡開挖的直接費用最少，而且為主體放坡開挖的直接費用最少，而且為主體 工程創(chuàng)造了比較寬敞的施工作業(yè)空間，工程創(chuàng)造了比較寬敞的施工作業(yè)空間， 因而工作面寬，工期也比較短，如果場因而工作面寬，工期也比較短，如果場 地條件允許，放坡開挖應(yīng)該是首選的方地條件允許，放坡開挖應(yīng)該是首選的