《城市地下空间建设新技术》市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx
《《城市地下空间建设新技术》市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《城市地下空间建设新技术》市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx(64页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、城市地下空间建设新技术11月月19-22日日 合肥合肥全国注册土木工程师(岩土)继续教育必修教材第第1页页11月月全国注册土木工程师(岩土)继续教育必修教材第二章城市超深基坑地下工程设计与施工技术第第2页页2.1 概述2.2技术介绍2.3工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.4 总结提 纲3第第3页页u为了满足城市功效需要,在今后数十年内我国将处于城市为了满足城市功效需要,在今后数十年内我国将处于城市地下工程建设高潮,地下工程建设高潮,城市地下空间利用也必将由现在浅层空间城市地下空间利用也必将由现在浅层空间向中浅层空间(地面以下向中浅层空间(地面以下30m)发展)发展。u我国在深度较大城市
2、地下空间开发包括到地下工程建设复我国在深度较大城市地下空间开发包括到地下工程建设复杂理论和关键技术还杂理论和关键技术还缺乏深入、系统研究缺乏深入、系统研究。2.1 概述第第4页页城市地下工城市地下工程是一个复程是一个复杂系统工程杂系统工程地下工程理论在地下工程理论在软弱地层和极复软弱地层和极复杂环境杂环境下应用下应用施工工艺以及施工施工工艺以及施工组织是否合理对支组织是否合理对支护体系是否成功含护体系是否成功含有主要作用有主要作用地质环境复杂性和地质环境复杂性和不确定性、地面及不确定性、地面及地下建(构)筑物地下建(构)筑物密布密布。包括多个学包括多个学科交叉科交叉2.1 概述 工程地质工程地
3、质岩土力学岩土力学工程结构等工程结构等第第5页页地下工程设计理论和施工关键技术研究现实状地下工程设计理论和施工关键技术研究现实状况况u设计理论方面设计理论方面相互作用下土相互作用下土压力理论问题;压力理论问题;开挖对环境影开挖对环境影响预测方法;响预测方法;基坑降水理论;基坑降水理论;u两墙合一逆做法两墙合一逆做法施工过程中产生不均匀沉降对施工过程中产生不均匀沉降对结构体系影响;结构体系影响;工程构件连接精度控制难度较工程构件连接精度控制难度较大;大;层板混凝土表观质量控制难度层板混凝土表观质量控制难度较大等等。较大等等。u基坑时空基坑时空效应与变效应与变形控制形控制软土地域软土地域因为开挖因
4、为开挖和降水使和降水使得空间受得空间受力状态发力状态发生改变生改变科学地制订考虑时空效应开挖和支撑科学地制订考虑时空效应开挖和支撑施工设计方案施工设计方案2.1 概述第第6页页2.1 概述 本章针对天津站交通枢纽工程后广场工本章针对天津站交通枢纽工程后广场工程,结合该工程课题研究组研究结果,介绍程,结合该工程课题研究组研究结果,介绍一些城市超深基坑地下工程设计与施工关键一些城市超深基坑地下工程设计与施工关键技术。技术。第第7页页u 主要存在以下主要存在以下问题问题(1)基于一维压缩试验以及常规三基于一维压缩试验以及常规三轴试验基础建立计算参数属于简轴试验基础建立计算参数属于简单情况下加荷问题单
5、情况下加荷问题深基础、地下隧道、深基坑均深基础、地下隧道、深基坑均包括土开挖卸荷问题包括土开挖卸荷问题采取加荷条件且不考虑应力路采取加荷条件且不考虑应力路径土体参数进行深基坑分析设计径土体参数进行深基坑分析设计不严格不严格。(2)超深基坑开挖工程超深基坑开挖工程卸荷幅度很大,卸荷幅度很大,土体处于严重超固结状态土体处于严重超固结状态基坑施工时降水与开挖交替进行,基坑施工时降水与开挖交替进行,有效应力增减造成土体加荷与卸荷有效应力增减造成土体加荷与卸荷重复重复沿用加荷状态下土强度指标有可沿用加荷状态下土强度指标有可能造成设计能造成设计安全度安全度不足。不足。2.2 技术介绍2.2.1超深基坑开挖
6、中土力学问题第第8页页u考虑加、卸荷条件土体特征考虑加、卸荷条件土体特征单调卸荷条件单调卸荷条件卸荷应力路径卸荷应力路径UU表示竖向卸荷,水平向卸荷;表示竖向卸荷,水平向卸荷;等号右边数字表示竖向加、卸等号右边数字表示竖向加、卸荷应力与水平向加、卸荷应力比荷应力与水平向加、卸荷应力比值。值。UU=0和和UU=分别代表了主动分别代表了主动区和被动区两种极端情况下区和被动区两种极端情况下应力应力路径路径。2.2 技术介绍2.2.1超深基坑开挖中土力学问题第第9页页u考虑加、卸荷条件土体特征考虑加、卸荷条件土体特征考虑开挖、降水交替施工过程考虑开挖、降水交替施工过程考虑开挖降水作用比仅考虑开挖时土体
7、总回弹值小。考虑开挖降水作用比仅考虑开挖时土体总回弹值小。降水后土体强度显著提升,相同应力水平下,土体展现较小应变降水后土体强度显著提升,相同应力水平下,土体展现较小应变和变形量。和变形量。降水对土压密作用使得土体强度峰值高于仅考虑开挖作用土体强降水对土压密作用使得土体强度峰值高于仅考虑开挖作用土体强度峰值。度峰值。经历降水开挖路径与仅经历开挖路径土体相比显著展现超固结土经历降水开挖路径与仅经历开挖路径土体相比显著展现超固结土性质。性质。2.2 技术介绍2.2.1超深基坑开挖中土力学问题第第10页页u考虑土体应力路径下强度指标选取考虑土体应力路径下强度指标选取采取不一样试验方法,可得出截然不一
8、样土体抗剪强度参数。采取不一样试验方法,可得出截然不一样土体抗剪强度参数。建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范要求:要求:对于饱和黏性土应采取在土有效自对于饱和黏性土应采取在土有效自重应力下预固结三轴不固结不排水重应力下预固结三轴不固结不排水试验确定抗剪强度指标。试验确定抗剪强度指标。岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范中则没有明中则没有明确采取何种参数,但要求土抗剪强确采取何种参数,但要求土抗剪强度试验方法应与基坑工程设计要求度试验方法应与基坑工程设计要求一致,符合设计采取标准。一致,符合设计采取标准。建设部行业标准建设部行业标准建筑基坑支护技建筑基坑支护技术规程术规程采取三轴固结不排水试验
9、采取三轴固结不排水试验强度指标,且当地有可靠经验时允强度指标,且当地有可靠经验时允许采取直剪试验强度指标。许采取直剪试验强度指标。冶金部行业标准中要求,采取水土分冶金部行业标准中要求,采取水土分算时应选取有效应力强度指标,也可算时应选取有效应力强度指标,也可采取三轴固结不排水试验强度指标;采取三轴固结不排水试验强度指标;采取水土合算时应选取三轴固结不排采取水土合算时应选取三轴固结不排水试验强度指标,并应乘以水试验强度指标,并应乘以0.7折减系折减系数。数。上海市工程建设标准上海市工程建设标准地基基础设地基基础设计规范计规范要求:当采取水土分算时,要求:当采取水土分算时,取三轴固结不排水试验或直
10、剪固快取三轴固结不排水试验或直剪固快试验峰值;当采取水土合算时,取试验峰值;当采取水土合算时,取直剪固快试验峰值。直剪固快试验峰值。2.2 技术介绍2.2.1超深基坑开挖中土力学问题第第11页页u考虑土体应力路径下强度指标选取考虑土体应力路径下强度指标选取基坑工程设计时,土抗剪强度试验方法基坑工程设计时,土抗剪强度试验方法不宜采取直剪试验不宜采取直剪试验。在在计算主动区土压力计算主动区土压力时采取时采取固结不排水试验固结不排水试验强度指标是比较合强度指标是比较合理。理。被动区土体强度指标被动区土体强度指标普通也采取普通也采取固结不排水剪固结不排水剪强度指标。强度指标。对于对于砂土和碎石土砂土和
11、碎石土,计算支挡结构物上主、被动土压力时应该,计算支挡结构物上主、被动土压力时应该使用土使用土有效应力强度有效应力强度指标。指标。对于对于饱和黏性土饱和黏性土,在计算和分析中普通使用,在计算和分析中普通使用总应力强度指标总应力强度指标,如固结不排水如固结不排水(CU)和不固结不排水和不固结不排水(UU)试验强度指标等。试验强度指标等。2.2 技术介绍2.2.1超深基坑开挖中土力学问题第第12页页基坑降水工程需要达基坑降水工程需要达到目到目1)疏干基坑内)疏干基坑内储水,创造干式储水,创造干式开挖作业条件;开挖作业条件;2)降低坑底承压)降低坑底承压含水层水头,预含水层水头,预防突涌发生,防防突
12、涌发生,防止渗流破坏;止渗流破坏;3)控制降水引发)控制降水引发地面沉降,防止较地面沉降,防止较大差异沉降;大差异沉降;4)控制降水对)控制降水对坑内梁、柱等围坑内梁、柱等围护、支护结构体护、支护结构体影响。影响。2.2 技术介绍2.2.2超深基坑降水设计与施工技术需要制订科学合理基坑降水方案需要制订科学合理基坑降水方案第第13页页2.2 技术介绍2.2.2超深基坑降水设计与施工技术科学合理科学合理基坑降水方案基坑降水方案疏干井设计疏干井设计减压井设计减压井设计地面沉降计算地面沉降计算所需所需资料资料l基本水文地质资料:含水基本水文地质资料:含水层厚度层厚度H;含水层渗透系数含水层渗透系数 K
13、;影响半径影响半径R;含水层补给条件;含水层补给条件;地下水流动方向;地下水流动方向;水力梯度;水力梯度;等等等等l基坑工程平面位置以及周基坑工程平面位置以及周围环境资料围环境资料第第14页页2.2 技术介绍2.2.2超深基坑降水设计与施工技术基坑工程施工环基坑工程施工环境越来越复杂境越来越复杂基坑深度越来基坑深度越来越大越大环境保护要求环境保护要求越来越高越来越高 深基坑降水工程中含水层之间水力联络是一个非常主要原因。深基坑降水工程中含水层之间水力联络是一个非常主要原因。水力联络较小,水力联络较小,潜水层疏干对承压含潜水层疏干对承压含水层几乎没有降压效果,需要对承压水层几乎没有降压效果,需要
14、对承压含水层设置减压井降水,增加工程造含水层设置减压井降水,增加工程造价。价。水力联络较大,水力联络较大,当潜水层疏干后承压含当潜水层疏干后承压含水层水位已经满足抗突涌稳定验算要求,水层水位已经满足抗突涌稳定验算要求,不需要对承压含水层进行减压办法,不不需要对承压含水层进行减压办法,不需要设置止水帷幕。需要设置止水帷幕。第第15页页2.2 技术介绍2.2.2超深基坑降水设计与施工技术 井流降水按照井流降水按照“分层降水、按需降水、动态调整分层降水、按需降水、动态调整”标准。标准。回灌井回灌井对地面沉降有很好控制效果。对地面沉降有很好控制效果。可先设置最上层水平支撑,然后开始进行坑内降水;可先设
15、置最上层水平支撑,然后开始进行坑内降水;宜采取分层、宜采取分层、分段降水与分层、分段挖土施工方法以减小降水引发变形。分段降水与分层、分段挖土施工方法以减小降水引发变形。第第16页页2.2 技术介绍2.2.2超深基坑降水设计与施工技术u进行超深基坑承压含水层降压设计应考虑进行超深基坑承压含水层降压设计应考虑疏干对承压含水层水疏干对承压含水层水头影响头影响有利作用。有利作用。u分析降压对环境影响(地面沉降)时,必须考虑分析降压对环境影响(地面沉降)时,必须考虑疏干井疏干降疏干井疏干降水运行水运行对承压含水层水头有对承压含水层水头有显著降低显著降低作用带来地面沉降。作用带来地面沉降。u工程施工中可依
16、据场地地下水分布特点、基坑开挖深度及承压工程施工中可依据场地地下水分布特点、基坑开挖深度及承压水控制要求,制订水控制要求,制订承压水控制策略承压水控制策略。u可采取基坑分块开挖至设计坑底标高、分块打设基础方案,降可采取基坑分块开挖至设计坑底标高、分块打设基础方案,降低基坑开挖到底后低基坑开挖到底后突涌风险突涌风险。第第17页页2.2 技术介绍2.2.3超深基坑工程地下连续墙施工技术地下连续墙是一个较为先进地下工程结地下连续墙是一个较为先进地下工程结构形式和施工工艺。构形式和施工工艺。在泥浆护壁情况下,开挖一条狭长深槽,在泥浆护壁情况下,开挖一条狭长深槽,在槽内放置钢筋笼,并浇灌水下混凝土,在槽
17、内放置钢筋笼,并浇灌水下混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙段。将若干墙段连筑成一段钢筋混凝土墙段。将若干墙段连接成整体形成一条连续地下墙体。接成整体形成一条连续地下墙体。地下连续墙可供截水防渗或挡土承重之地下连续墙可供截水防渗或挡土承重之用。用。因为地下连续墙造价较高,所以,选取因为地下连续墙造价较高,所以,选取需经过技术经济比较后才可决定采取。需经过技术经济比较后才可决定采取。第第18页页2.2 技术介绍以下几个情况宜采取地下连续墙:以下几个情况宜采取地下连续墙:1)处于)处于软弱地基深大基坑软弱地基深大基坑,周围,周围又有密集建筑群或主要地下管线,又有密集建筑群或主要地下管线,对周围地面沉降和位
18、移值有严格限对周围地面沉降和位移值有严格限制地下工程。制地下工程。2)既)既作为土方开挖时暂时基坑围护结构,又可作为主体作为土方开挖时暂时基坑围护结构,又可作为主体结构一部分结构一部分地下工程。地下工程。3)采取)采取逆作法施工逆作法施工,地下连续墙同时为挡土结构、地下,地下连续墙同时为挡土结构、地下室外墙、地面高层房屋基础工程。室外墙、地面高层房屋基础工程。2.2.3超深基坑工程地下连续墙施工技术第第19页页2.2 技术介绍2.2.3超深基坑工程地下连续墙施工技术地下连续墙施工:地下连续墙施工:1.导墙施工导墙施工导墙是地导墙是地下连续墙挖槽前沿两下连续墙挖槽前沿两侧构筑暂时构筑物侧构筑暂时
19、构筑物。可控制地下连续墙施工精度,可控制地下连续墙施工精度,含有挡土作用和维持稳定液面作含有挡土作用和维持稳定液面作用,同时还能够作为重物支承台。用,同时还能够作为重物支承台。导墙施工次序:导墙施工次序:测量定位测量定位挖挖槽槽绑扎钢筋绑扎钢筋支模板及对撑支模板及对撑浇筑混凝土浇筑混凝土拆模加横撑拆模加横撑墙两墙两侧回填土扎实。侧回填土扎实。第第20页页2.2 技术介绍2.2.3超深基坑工程地下连续墙施工技术地下连续墙施工:地下连续墙施工:2.泥浆泥浆除了护壁之外,泥浆还有除了护壁之外,泥浆还有携携带泥渣、冷却和润滑挖槽机械带泥渣、冷却和润滑挖槽机械等作用等作用。泥浆必须有适当比重,良好泥浆必
20、须有适当比重,良好流动性和形成泥皮性质。流动性和形成泥皮性质。施工过程中应对泥浆技术性施工过程中应对泥浆技术性能进行检验。泥浆经适当处理能进行检验。泥浆经适当处理后可重复使用或废弃。后可重复使用或废弃。第第21页页2.2 技术介绍2.2.3超深基坑工程地下连续墙施工技术地下连续墙施工:地下连续墙施工:3.成槽成槽成槽是地下连续墙施工中决定成槽是地下连续墙施工中决定墙体施工进度和质量墙体施工进度和质量关键工序关键工序。挖槽时要加强观察,挖槽时要加强观察,重点应注重点应注意控制挖槽垂直度、倾斜度和深意控制挖槽垂直度、倾斜度和深度度,要采取办法预防槽壁塌方。,要采取办法预防槽壁塌方。成槽时,应采取合
21、理挖槽速度,成槽时,应采取合理挖槽速度,挖槽时要求连续作业。挖槽时要求连续作业。挖掘过程中保持泥浆液面不低挖掘过程中保持泥浆液面不低于导墙顶面要求高度。于导墙顶面要求高度。第第22页页2.2 技术介绍2.2.3超深基坑工程地下连续墙施工技术地下连续墙施工:地下连续墙施工:4.钢钢筋筋笼笼加工与吊放加工与吊放钢钢筋筋笼长笼长度度应应依据依据单单元段元段长长度、度、墙墙段接段接头头型式和起重型式和起重设备设备能力能力等等原因确定。原因确定。制作制作钢钢筋筋笼时笼时,要,要预预先确定先确定浇浇筑混凝土用筑混凝土用导导管位置,除考管位置,除考虑设虑设计计结结构要求构要求外,尚外,尚应应考考虑虑吊装受吊
22、装受力要求。力要求。吊装吊装钢钢筋筋笼笼前,前,应对应对挖槽挖槽质质量量和和钢钢筋筋笼质笼质量量进进行行全方面全方面检验检验,符合符合质质量量标标准后才可吊准后才可吊钢钢筋筋笼笼入入槽。槽。第第23页页2.2 技术介绍2.2.3超深基坑工程地下连续墙施工技术地下连续墙施工:地下连续墙施工:5.水下混凝土灌注水下混凝土灌注混凝土混凝土浇浇注是地下注是地下连续墙连续墙施施工中主要工中主要质质量控制点量控制点。地下地下连续墙连续墙混凝土混凝土浇浇注注应应符符合普通水下混凝土合普通水下混凝土浇浇注要求。注要求。施工中,混凝土配合比施工中,混凝土配合比设计设计应应比其比其结结构构设计设计强强度等度等级级
23、提提升一升一级级。混凝土混凝土浇浇注高度普通宜高出注高度普通宜高出墙顶设计标墙顶设计标高高0.5-0.8m,确保,确保凿凿除除废浆层废浆层后,后,墙顶标墙顶标高高应应符合符合设计设计要求。要求。第第24页页2.2 技术介绍2.2.3超深基坑工程地下连续墙施工技术地下连续墙施工:地下连续墙施工:6.地连墙后压浆工艺施工地连墙后压浆工艺施工地连墙后压浆法施工,可减小地连墙后压浆法施工,可减小地连墙沉降从而确保墙承载力。地连墙沉降从而确保墙承载力。后压浆法将压浆管与钢筋笼焊后压浆法将压浆管与钢筋笼焊接插入墙槽底,混凝土浇注后一接插入墙槽底,混凝土浇注后一定时间内将水泥浆注入压浆管,定时间内将水泥浆注
24、入压浆管,水泥浆液与墙底沉渣及加固土体水泥浆液与墙底沉渣及加固土体发生化学反应后固化,在墙底部发生化学反应后固化,在墙底部形成水泥结石,墙底端受力面积形成水泥结石,墙底端受力面积增大起到扩底效应,增加墙底端增大起到扩底效应,增加墙底端阻力。阻力。第第25页页2.3 工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.1 工程介绍天津交通枢天津交通枢纽纽工程是集普通工程是集普通铁铁路、京路、京津城津城际际高速高速铁铁路、城市路、城市轨轨道交通、公交和道交通、公交和周周围围市政道路于一体特大型市政道路于一体特大型综综合合项项目。目。以天津站前后广以天津站前后广场为场为关关键键,集中在,集中在东东至李公楼
25、立交至李公楼立交桥桥,西至五,西至五经经路,南至海河,路,南至海河,北至新开路区域范北至新开路区域范围围内,内,总总占地面占地面积为积为94.46万平方米。万平方米。天津站交通枢纽工程平面位置图天津站交通枢纽工程平面位置图天津站交通枢纽工程轨道换乘中心剖面图天津站交通枢纽工程轨道换乘中心剖面图第第26页页2.3 工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.1 工程介绍天津站交通枢纽工程轨道换乘中心各层平面图天津站交通枢纽工程轨道换乘中心各层平面图地下一层地下一层地下二层地下二层地下三层地下三层地下四层地下四层第第27页页2.3 工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.1 工程介绍天天津
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 城市地下空间建设新技术 城市 地下 空间 建设 新技术 公开 一等奖 联赛 获奖 课件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。