城市地下空間建設新技術住房和城鄉建設部執業資格注冊中心2014年10月24-26日2014年10月第二章城市超深基坑地下工程設計與施工技術2.1概述2.2技術介紹2.3工程應用-天津站交通樞紐工程后廣場工程2.4總結提綱3為了滿足城市功能的需要，在今后數十年內我國將處于城市地下工程建設的高潮，城市地下空間的利用也必將由現在的淺層空間向中淺層空間（地面以下30m）發展。我國在深度較大的城市地下空間開發涉及到的地下工程建設的復雜理論和關鍵技術還缺乏深入、系統的研究。2.1概述城市地下工程是一個復雜的系統工程地下工程理論在軟弱地層和極復雜環境下的應用施工工藝以及施工組織是否合理對支護體系是否成功具有重要作用地質環境的復雜性和不確定性、地面及地下建（構）筑物密布。。。。。。涉及多個學科的交叉2.1概述工程地質巖土力學工程結構等地下工程的設計理論和施工關鍵技術研究現狀設計理論方面相互作用下土壓力理論問題；開挖對環境影響的預測方法；基坑降水理論；兩墻合一逆做法施工過程中產生的不均勻沉降對結構體系的影響；工程構件連接精度控制難度較大；層板混凝土的表觀質量控制難度較大等等。基坑時空效應與變形控制軟土地區由于開挖和降水使得空間受力狀態發生改變科學地制定考慮時空效應的開挖和支撐的施工設計方案2.1概述2.1概述本章針對天津站交通樞紐工程后廣場工程，結合該工程課題研究組的研究成果，介紹一些城市超深基坑地下工程設計與施工關鍵技術。主要存在以下問題（1）基于一維壓縮試驗以及常規三軸試驗基礎建立的計算參數屬于簡單情況下的加荷問題深基礎、地下隧道、深基坑均涉及土的開挖卸荷問題采用加荷條件且不考慮應力路徑的土體參數進行深基坑的分析設計不嚴格。（2）超深基坑開挖工程卸荷幅度很大，土體處于嚴重超固結狀態基坑施工時降水與開挖交替進行，有效應力的增減導致土體加荷與卸荷的反復沿用加荷狀態下的土的強度指標有可能導致設計安全度不足。2.2技術介紹2.2.1超深基坑開挖中的土力學問題考慮加、卸荷條件的土體特性單調卸荷條件卸荷應力路徑UU表示豎向卸荷，水平向卸荷；等號右邊的數字表示豎向加、卸荷應力與水平向加、卸荷應力的比值。UU=0和UU=∞分別代表了主動區和被動區兩種極端情況下的應力路徑。2.2技術介紹2.2.1超深基坑開挖中的土力學問題考慮加、卸荷條件的土體特性考慮開挖、降水交替施工過程考慮開挖降水作用比僅考慮開挖時土體總的回彈值小。降水后土體的強度顯著提高，相同應力水平下，土體呈現較小的應變和變形量。降水對土的壓密作用使得土體強度峰值高于僅考慮開挖作用土體的強度峰值。

經歷降水開挖路徑與僅經歷開挖路徑的土體相比明顯呈現超固結土的性質。2.2技術介紹2.2.1超深基坑開挖中的土力學問題考慮土體體應力路路徑下的的強度指指標選取取采用不同同的試驗驗方法，，可得出出截然不不同的土土體抗剪剪強度參參數。《建筑地基基基礎設設計規范范》規定：對對于飽和和黏性土土應采用用在土的的有效自自重應力力下預固固結的三三軸不固固結不排排水試驗驗確定抗抗剪強度度指標。。《巖土工程程勘察規規范》中則沒有有明確采采用何種種參數，，但規定定土的抗抗剪強度度試驗方方法應與與基坑工工程設計計要求一一致，符符合設計計采用的的標準。。建設部行行業標準準《建筑基坑坑支護技技術規程程》采用三軸軸固結不不排水試試驗強度度指標，，且當地地有可靠靠經驗時時允許采采用直剪剪試驗強強度指標標。冶金部行行業標準準中規定定，采用用水土分分算時應應選取有有效應力力強度指指標，也也可采用用三軸固固結不排排水試驗驗強度指指標；采采用水土土合算時時應選取取三軸固固結不排排水試驗驗強度指指標，并并應乘以以0.7的折減系系數。上海市工工程建設設標準《地基基礎礎設計規規范》規定：當當采用水水土分算算時，取取三軸固固結不排排水試驗驗或直剪剪固快試試驗的峰峰值；當當采用水水土合算算時，取取直剪固固快試驗驗的峰值值。2.2技術介紹紹2.2.1超深基坑坑開挖中中的土力力學問題題考慮土體體應力路路徑下的的強度指指標選取取基坑工程程設計時時，土的的抗剪強強度的試試驗方法法不宜采用用直剪試試驗。在計算主動動區土壓壓力時采用固結不排排水試驗驗強度指標標是比較較合理的的。被動區土土體的強強度指標標一般也采采用固結不排排水剪強度指標標。對于砂土和碎碎石土，計算支支擋結構構物上的的主、被被動土壓壓力時應應當使用用土的有效應力力強度指標。對于飽和黏性性土，在計算算和分析析中一般般使用總應力強強度指標標，如固結結不排水水(CU)和不固結結不排水水(UU)試驗的強強度指標標等。2.2技術介紹紹2.2.1超深基坑坑開挖中中的土力力學問題題基坑降水工程需要達到目的1）疏干基坑內儲水，創造干式開挖作業條件；2）降低坑底承壓含水層水頭，防止突涌發生，避免滲流破壞；3）控制降水引起的地面沉降，避免較大差異沉降；4）控制降水對坑內梁、柱等圍護、支護結構體的影響。2.2技術介紹紹2.2.2超深基坑坑降水設設計與施施工技術術需要制定科學合理的基坑降水方案2.2技術介紹紹2.2.2超深基坑坑降水設設計與施施工技術術科學合理理的基坑降水水方案疏干井設設計減壓井設設計地面沉降降計算所需資料基本水文文地質資資料：含含水層厚厚度H；含水層的的滲透系系數K；影響半徑徑R；含水層的的補給條條件；地下水流流動方向向；水力梯度度；等等基坑工程程平面位位置以及及周邊環環境資料料2.2技術介紹紹2.2.2超深基坑坑降水設設計與施施工技術術基坑工程施工環境越來越復雜基坑深度越來越大環境保護要求越來越高深基坑降降水工程程中含水水層之間間的水力力聯系是是一個非非常重要要的因素素。水力聯系系較小，，潛水層疏疏干對承承壓含水水層幾乎乎沒有降降壓效果果，需要要對承壓壓含水層層設置減減壓井降降水，增增加工程程造價。。水力聯系系較大，，當潛水層層疏干后后承壓含含水層水水位已經經滿足抗抗突涌穩穩定驗算算要求，，不需要要對承壓壓含水層層進行減減壓措施施，不需需要設置置止水帷帷幕。2.2技術介紹紹2.2.2超深基坑坑降水設設計與施施工技術術井流降水水按照“分層降降水、按按需降水水、動態態調整””的原則。。回灌井對地面沉沉降有很很好的控控制效果果。可先設置置最上層層水平支支撐，然然后開始始進行坑坑內降水水；宜采用分分層、分分段降水水與分層層、分段段挖土的的施工方方法以減減小降水水引起的的變形。。2.2技術介紹紹2.2.2超深基坑坑降水設設計與施施工技術術進行超深深基坑承承壓含水水層的降降壓設計計應考慮慮疏干對承承壓含水水層水頭頭的影響響的有利作作用。分析降壓壓對環境境的影響響（地面面沉降））時，必必須考慮慮疏干井疏疏干降水水運行對承壓含含水層的的水頭有有顯著降低低作用帶來來的地面面沉降。。工程施工工中可根根據場地地地下水水分布特特點、基基坑開挖挖深度及及承壓水水控制要要求，制制定承壓水的的控制策策略。可采用基基坑分塊塊開挖至至設計坑坑底標高高、分塊塊打設基基礎的方方案，減減少基坑坑開挖到到底后的的突涌風險險。2.2技術介紹紹2.2.3超深基坑坑工程地地下連續續墻施工工技術地下連續續墻是一一種較為為先進的的地下工工程結構構形式和和施工工工藝。在泥漿護護壁的情情況下，，開挖一一條狹長長的深槽槽，在槽槽內放置置鋼筋籠籠，并澆澆灌水下下混凝土土，筑成成一段鋼鋼筋混凝凝土墻段段。將若若干墻段段連接成成整體形形成一條條連續的的地下墻墻體。地下連續續墻可供供截水防防滲或擋擋土承重重之用。。由于地下下連續墻墻的造價價較高，，因此，，選用需需經過技技術經濟濟比較后后才可決決定采用用。2.2技術介紹紹以下幾種種情況宜宜采用地地下連續續墻：1）處于軟弱地基基的深大大基坑，周圍又又有密集集的建筑筑群或重重要的地地下管線線，對周周圍地面面沉降和和位移值值有嚴格格限制的的地下工工程。2）既作為土方方開挖時時的臨時時基坑圍圍護結構構，又可可作為主主體結構構的一部部分的地下工工程。3）采用逆作法施施工，地下連連續墻同同時為擋擋土結構構、地下下室外墻墻、地面面高層房房屋基礎礎的工程程。2.2.3超深基坑坑工程地地下連續續墻施工工技術2.2技術介紹紹2.2.3超深基坑坑工程地地下連續續墻施工工技術地下連續續墻施工工：1.導墻施工工導墻是地地下連續墻墻挖槽前前沿兩側側構筑的的臨時構構筑物。可控制地地下連續續墻施工工精度，，具有擋擋土作用用和維持持穩定液液面的作作用，同同時還可可以作為為重物支支承臺。。導墻的施施工順序序：測量定位位—挖槽—綁扎鋼筋筋—支模板及及對撐—澆筑混凝凝土—拆模加橫橫撐—墻兩側回回填土夯夯實。2.2技術介紹紹2.2.3超深基坑坑工程地地下連續續墻施工工技術地下連續續墻施工工：2.泥漿除了護壁壁之外，，泥漿還還有攜帶泥渣渣、冷卻卻和潤滑滑挖槽機機械等作作用。泥漿必須須有適當當的比重重，良好好的流動動性和形形成泥皮皮的性質質。施工過程程中應對對泥漿的的技術性性能進行行檢查。。泥漿經經適當處處理后可可重復使使用或廢廢棄。2.2技術介紹紹2.2.3超深基坑坑工程地地下連續續墻施工工技術地下連續續墻施工工：3.成槽成槽是地地下連續續墻施工工中決定定墻體施施工進度度和質量量的關鍵工序序。挖槽時要要加強觀觀測，重點應注注意控制制挖槽的的垂直度度、傾斜斜度和深深度，要采取取措施防防止槽壁壁塌方。。成槽時，，應采用用合理的的挖槽速速度，挖挖槽時要要求連續續作業。。挖掘過程程中保持持泥漿液液面不低低于導墻墻頂面規規定的高高度。2.2技術介紹紹2.2.3超深基坑坑工程地地下連續續墻施工工技術地下連續續墻施工工：4.鋼筋籠加加工與吊吊放鋼筋籠的的長度應應根據單元元段的長長度、墻墻段的接接頭型式式和起重重設備能能力等因素確確定。制作鋼筋筋籠時，，要預先先確定澆澆筑混凝凝土用的的導管的的位置，，除考慮慮設計結構要求求外，尚應應考慮吊裝裝的受力力要求。。吊裝鋼筋筋籠前，，應對挖挖槽質量量和鋼筋筋籠質量量進行全面檢查查，符合質質量標準準后才可可吊鋼筋筋籠入槽槽。2.2技術介紹紹2.2.3超深基坑坑工程地地下連續續墻施工工技術地下連續續墻施工工：5.水下混凝凝土灌注注混凝土澆澆注是地地下連續續墻施工工中的重重要質量控制制點。地下連續續墻的混混凝土澆澆注應符符合一般般水下混混凝土澆澆注要求求。施工工中，混混凝土配配合比的的設計應應比其結結構設計計強度等等級提高一級級。混凝土澆澆注高度度一般宜宜高出墻墻頂設計計標高0.5-0.8m，保證鑿鑿除廢漿漿層后，，墻頂標標高應符符合設計計要求。。2.2技術介紹紹2.2.3超深基坑坑工程地地下連續續墻施工工技術地下連續續墻施工工：6.地連墻后后壓漿工工藝施工工地連墻后后壓漿法法施工，，可減小小地連墻墻的沉降降從而保保證墻的的承載力力。后壓漿法法將壓漿漿管與鋼鋼筋籠焊焊接插入入墻槽底底，混凝凝土澆注注后一定定時間內內將水泥泥漿注入入壓漿管管，水泥泥漿液與與墻底沉沉渣及加加固土體體發生化化學反應應后固化化，在墻墻底部形形成水泥泥結石，，墻底端端受力面面積增大大起到擴擴底效應應，增加加墻底端端阻力。。2.3工程應用用-天津站交交通樞紐紐工程后后廣場工工程2.3.1工程簡介介天津交通通樞紐工工程是集集普通鐵鐵路、京京津城際際高速鐵鐵路、城城市軌道道交通、、公交和和周邊市市政道路路于一體體的特大大型綜合合項目。。以天津站站前后廣廣場為核核心，集集中在東東至李公公樓立交交橋，西西至五經經路，南南至海河河，北至至新開路路區域范范圍內，，總占地地面積為為94.46萬平方米米。天津站交交通樞紐紐工程平平面位置置圖天津站交交通樞紐紐工程軌軌道換乘乘中心剖剖面圖2.3工程應用用-天津站交交通樞紐紐工程后后廣場工工程2.3.1工程簡介介天津站交交通樞紐紐工程軌軌道換乘乘中心各各層平面面圖地下一層層地下二層層地下三層層地下四層層2.3工程應用用-天津站交交通樞紐紐工程后后廣場工工程2.3.1工程簡介介天津站交交通樞紐紐工程Ⅰ標段長264m，寬73～105m，占地面面積23500m2，建筑面面積70000m2，為地下下3層結構，，結構總總高度為為20.84m。工程豎向向支撐結結構采用用207根鉆孔灌灌注樁和和207根鋼管混混凝土柱柱，為單單樁單柱柱體系。。基坑四四周是采采用結構構和圍護護二合一一的鋼筋筋混凝土土地下連連續墻結結構體系系，工程程采用蓋蓋挖逆作作法工藝藝施工，，基坑開開挖深度度25m，共需挖挖土超過過60萬立方米米，是國國內罕見見的大型型地下工工程。針對車站抗抗浮問題，，本工程采采取主體結結構下設抗抗拔樁措施施。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.2巖土工程條條件場地地處燕燕山山地向向濱海平原原過渡地帶帶，從10萬年前至今今的期間內內，曾有三三次海進和和海退，最最后一次海海退距今約約5000年左右，歷歷次海進海海退形成海海、陸相層層往往交互互出現的地地質特征。。天津市第四四系地層分分布廣，厚厚度大，市市區及郊區區大部分面面積為全新新世地層。。場地巖性性主要為淤淤泥質土、、黏性土、、粉土、粉粉砂及細砂砂。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.3水文地質概概況勘察結果顯顯示，在約約100m勘察深度范范圍內主要要有一個潛潛水層與四四個承壓含含水層組成成。第一含水層層組（潛水水），地下埋藏藏較淺，地地下水位埋埋深1.900～1.968m（標高為0.704～0.824m），含水層層巖性為砂砂質粉土、、黏質粉土土③2、砂質粉土土、黏質粉粉土④2層，含水層層平均厚度度7.00m，層底標高高為-12.43～-9.09m，其下伏地地層粉質黏黏土⑥1層為相對隔隔水層。第二含水層層組（微承承壓水）地下水埋深深2.79～2.839m（標高為-0.122～-0.118m），含水層層巖性為⑦⑦4粉砂層，含含水層平均均厚度5.00m，層底標高高為-29.68～-26.70m，下伏地層層粉質黏土土⑧3、⑨1層為相對隔隔水層。第三含水層層組（微承承壓水），地下水埋埋深3.073～3.38m（標高為-0.710～-0.433m），含水層層巖性為⑨⑨21砂質粉土、、黏質粉土土層，含水水層平均厚厚度2.00m，層底標高高為-46.65～-44.39m，下伏地層層粉質黏土土⑩1、111層為隔水層層。第四含水層層組（微承承壓水），地下水埋埋深12.245～12.355m（標高為-9.622～-9.50m），含水層層巖性為114粉砂層，含含水層平均均厚度4.00m，層底標高高為-67.11～-66.05m，主要接受受側向徑流流補給及越越流補給，，排泄以相相對含水層層中的徑流流形式為主主，同時以以滲透方式式補給深層層地下水。。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.4施工中面臨臨的主要巖巖土工程問問題本工程屬于于軟土地區區超深、超超大、多跨跨大面積蓋蓋挖逆作基基坑工程，，在國內尚尚無可供借借鑒的經驗驗，在施工工中將面臨臨多項技術術難題。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.4施工中面臨臨的主要巖巖土工程問問題天津站交通通樞紐工程程具有工程規模巨巨大、環境境條件復雜雜、施工要要求較高等特點。場區內淺部部粉土或砂砂土層中的的地下水具具有微承壓壓性，深部部影響范圍圍內存在承承壓水頭較較高的承壓壓含水層。。容易出現現因流砂、、管涌、坑坑底失穩、、坑壁坍塌塌等而引起起重大工程程事故。降壓方式的的選取；弱透水層各各水文地質質參數及參參數對沉降降的影響關關系分析；；超深開挖降降水和深層層承壓水降降壓對圍護護結構的影影響及控制制措施；難題一超深大面積復雜地下工程基坑深層地下承壓水引發的工程問題2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.4施工中面臨臨的主要巖巖土工程問問題首次超深、、超厚地下下連續墻成成槽開挖在在天津這樣樣復雜的軟軟土地層中中施工。保證槽壁穩穩定，制備備適合地質質特性的泥泥漿和采用用可靠的技技術參數；；選擇適用的的挖槽機械械；鋼筋籠制作作、起吊設設備選擇、、起吊專項項技術方案案確定以及及如何使幅幅段接頭處處既能滿足足變形和抗抗滲要求又又能滿足施施工工藝的的需要。難題二工程的難點和亟待解決的問題2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.4施工中面臨臨的主要巖巖土工程問問題超深超大的的灌注樁直直徑2.2m、孔深87m，在天津地地區尚無施施工實例。。灌注樁施工工遇到了極極大的技術術挑戰：如如何保證灌灌注樁的平平面定位和和垂直度控控制；如何何根據地質質情況控制制鉆機鉆進進速度；如如何進行超超深孔的清清渣、清孔孔；如何對對護壁泥漿漿的制備及及技術參數數進行調整整。難題三成樁質量控制的關鍵2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.1抽水試驗分分析及參數數反演類似天津站站交通樞紐紐這樣的軟軟土地區超超大型深基基坑工程的的地下水系系統研究尚尚屬空白。。為滿足施工工作業要求求、保證抗抗突涌穩定定安全、避避免滲流破破壞、減少少對結構影影響和保護護環境，進進行了現場場抽水試驗驗。抽水試驗流流程圖2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.1抽水試驗分分析及參數數反演（a）泥漿池開開挖（b）儀器安裝裝孔施工（c）橋式濾水水管（d）包裹濾網網（e）井管（f）井管焊接接（g）孔隙水壓壓力計安裝裝（h）分層沉降降的安裝導導管和磁力力環（i）空壓機洗洗井（j）化學洗井井抽水試驗現現場圖片資資料abcdefghij2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況利用現場抽抽水試驗初初步得到相相應含水層層的水文地地質參數值值，將該值值作為反演演分析的初初始值開始始迭代循環環，最終得得到天津站站地下潛水水層和三組組承壓含水水層的水文文地質參數數值，包括括滲透系數數K、彈性釋水水系數Ss或給水度Sy。匯總結果果如表所示示。該值不僅應應用于天津津站交通樞樞紐工程，，同時也可可供將來天天津市類似似工程參考考。2.3.5.1抽水試驗分分析及參數數反演含水層參數取值范圍潛水層K（m/d）0.1～0.6Sy0.02～0.08第一組K（m/d）2.0～10.5承壓層Ss5E-05～3E-04第二組K（m/d）0.3～1.5承壓層Ss4E-05～5E-04第三組K（m/d）0.5～2.5承壓層Ss1.76E-032.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.2天津站交通通樞紐工程程后廣場Ⅰ標段的降水水分析及應應用天津站交通通樞紐工程程后廣場Ⅰ標段基坑地地下連續墻墻圍護結構構墻底標高高分三段：：-40.5m（綠色）、、-45.5m（品紅色））、-49.9m（紅色）。。墻底標高高達-40.5m和-45.5m處未完全截截斷第二承承壓含水層層，坑內減減壓井抽水水時會有坑坑外水流補補給。計算算區域設為為900m××700m，中心300m××100m基坑開挖區區域加密平平面視圖及及井位布置置如圖：數值模型平平面視圖及及潛水層井井位布置第二承壓含含水層減壓壓井井位布布置第三承壓含含水層減壓壓井加10眼應急備用用井井位布布置2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.2天津站交通通樞紐工程程后廣場Ⅰ標段的降水水分析及應應用根據抽水試試驗結果提提供的初值值，應用數數值計算方方法反演優優化后，模模型中水文文地質參數數設定值如如表所示：：含水層類型Kh（m/d）Kv（m/d）S潛水層0.53280.66240.091第一承壓含水層8.7846.480.00014弱透水層0.022320.0427680.000986第二承壓含水層0.920160.80640.000148弱透水層0.02780.0436320.00144第三承壓含水層4.14726.06240.000019弱透水層0.0384480.050.001數值模型各各層水文地地質參數2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.2天津站交通通樞紐工程程后廣場Ⅰ標段的降水水分析及應應用根據承壓水水的水位狀狀態，靜止止水位在地地下13.0m左右，工程程施工到第第二道底板板之前不需需要降承壓壓水。第三三道底板開開挖挖土施施工時，基基坑開挖深深度達25.80m左右，要求求水位控制制在地下14.80m左右。以坑坑內J2、J3、J9、J10、J15、J16、J18抽水，預測測基坑內承承壓水水位位埋深14.8m以下，滿足足基坑安全全。疏干井井位位布置圖減壓井井位位布置圖2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.2天津站交通通樞紐工程程后廣場Ⅰ標段的降水水分析及應應用序號結構板層開挖深度水位控制深度是否降承壓水擬開啟井數1頂板3.50/否/2第一道中板10.00/否/3第二道中板16.60/否/4大底板25.80-14.8是7口53號線及與2、9號線交叉換乘、聯絡通道處28.00-18.5是11口6電梯井29.00-20.9是15口減壓井運行行方案2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.3超深基坑施施工環境與與結構穩定定基準建議議1.地表沉降控制基準的確定本示范工程程周邊大樓樓一般為鋼鋼筋混凝土土結構，為為保證建筑筑物不出現現裂縫，其其容許傾斜斜取為ξ=0.2%。根據該工工程地表沉沉降監測數數據分析計計算得Smax=31.2～44.1mm。根據管線在在地層沉降降時產生的的變形應小小于（或等等于）其允允許應力的的相應變形形范圍，并并按管線走走向垂直于于地下工程程縱向考慮慮，計算，，Smax=31.9～35.7mm。與上海、深深圳兩地較較近似，同同類情況（（一級）的的工程在上上海的沉降降控制標準準為30mm，因此，天天津可以參參照取地表表沉降控制制基準值為為30mm。根據上述三三種情況，，對天津超超深基坑施施工的地表表沉降控制制基準值建建議是30～35mm。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.3超深基坑施施工環境與與結構穩定定基準建議議2.圍護結構變形控制基準值的確定參照上海與與深圳兩地地標準及計計算方法，，天津站深深基坑的圍圍護結構變變形控制基基準值可以以考慮為60～75mm。參照數值計計算結果提提出控制的的變形量為為基坑開挖挖深度的0.4%。取安全系數數為1.5，則根據數數值分析提提出的圍護護結構的變變形控制基基準為0.0027H。通過上述兩兩種情況的的確定，提提出的圍護護結構變形形控制基準準值為60～75mm2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.3超深基坑施施工環境與與結構穩定定基準建議議3.支撐內力與土壓力控制基準值的確定參照現行相相關規范和和規程，采采用工程類類比法，提提出天津站站基坑工程程控制基準如如下：（1）天津超深深基坑施工工過程中的的地表沉降降控制基準準值建議為為30～35mm;（2）天津超深深基坑施工工過程中的的圍護結構構變形控制制基準值建建議為60～75mm;（3）天津超深深基坑施工工過程中的的支撐內力力控制基準準值建議為為8000kN;（4）天津超深深基坑施工工中的土壓壓力控制基基準值建議議為0.6f～0.7f（f為荷載設計計值）。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用本示范工程程采用蓋挖挖逆作法施施工，工程程中難點在在于地下連連續墻深度度厚度大，，“＋”字鋼板接頭頭施工復雜雜以及鋼筋筋籠重量大大。施工中采用用高分子無無固相泥漿漿來維護槽槽壁穩定，，利用具有有糾偏裝置置的真砂液液壓抓斗，，配備具有有豐富施工工經驗的操操作手來施施工。真砂液壓抓抓斗機具設設備2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用1.導墻施工在地下連續續墻導墻施施工時，將將各類已切切改完畢且且已報廢的的管線全部部封堵，對對于管徑小小于400mm的雨水、污污水管直接接用混凝土土封堵；管管徑大于400mm的雨水、污污水管先管管內砌磚再再掛鋼筋網網，用混凝凝土封堵。。導墻采用現現澆鋼筋混混凝土結構構。由于施施工沿線地地表土質較較雜并有路路面及臨近近建筑物，，所以為保保證導墻穩穩定以及有有足夠的承承載力，并并能抵抗泥泥漿面起落落的沖刷，，截面形狀狀采用“］［”型。管線的封堵堵圖2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用1.導墻施工導墻的施工技術標準①導墻為鋼筋混凝土結構，混凝土強度C15，鋼筋保護層35mm;③導墻與地連墻縱軸線距離允許偏差為10mm;②相對應導墻兩側高程基本相等;④內、外導墻間距允許偏差5mm;⑤導墻內壁垂直度<1/500，內部不平整度應小于3mm;⑥導墻拆摸后在內、外導墻之間及時架設支撐和回填土，以防止導墻發生位移現象。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用1.導墻施工為保證混凝凝土澆注質質量，施工工中采用高高分子無固固相泥漿，，該泥漿具具有利于鉆鉆渣快速沉沉淀，不污污染環境的的優點。要要求達到的的泥漿性能能指標及其其測定方法法如表序號項目性能指標檢驗方法1比重1.01～1.05比重稱2粘度20～30S漏斗粘度計500ml/700ml3PH值7～9PH試紙4含砂量<4%含砂量測定儀2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用2.成槽施工地下連續墻墻成槽施工工中抓槽順順序：先抓抓兩側的一一期槽段，，再施工中中間的二期期槽段。每每一槽段都都采用三抓抓成槽的方方法，三抓抓的先后順順序按圖中中的數字編編號順序。。采用日本KODEN公司的DM-684型超聲波測測井儀在槽槽段內左右右位置上分分別掃描槽槽壁壁面，，掃描記錄錄中壁面最最大凸出量量或凹進量量（以導墻墻面為掃描描基準面））與槽段深深度之比即即為壁面垂垂直度。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用3.鋼筋籠吊裝裝吊點與吊車車布置圖鋼筋籠吊裝裝2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用4.灌注混凝土土混凝土澆注注是地下連連續墻施工工中的重要要質量控制制點。（1）對混凝土土的技術要要求：粗骨骨料（碎石石）最大粒粒徑不得大大于25mm，坍落度18～22cm，擴散度為為34cm～40cm，采用普通通硅酸鹽水水泥。（2）吊裝鋼筋筋籠后立即即灌注混凝凝土，導管管下口與槽槽底距離一一般不大于于35cm。混凝土面面上升速度度不小于2m/h，直到灌注注到墻頂設設計標高以以上50cm左右。（3）設專人經經常測定混混凝土面高高度，并記記錄混凝土土灌注量。。（4）混凝土必必須連續灌灌注，不得得中斷。（5）地下連續續墻頂部浮浮漿層控制制采取以下下四個方面面的措施：：1）根據實際際槽深計算算混凝土方方量；2）用測繩量量測混凝土土面深度；；3）到上部時時，可用鋼鋼筋標出尺尺寸，向下下探測混凝凝土面層；；4）施工時及及時抽泥漿漿，以防止止泥漿外流流。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用4.灌注混凝土土（6）導管布置置方法（7）導管拆除除時繪制混混凝土澆注注圖進行指指導。（8）清槽方法法及混凝土土灌注注意意事項成槽后沉淀淀30min，然后用抓抓斗直接撈撈渣清淤。。混凝土灌注注關鍵在于于首澆灌，，要保證100%成功率。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用5.地下連續墻墻接頭施工工接頭鋼板加加工：接頭頭鋼板加工工在鋼構件件廠內完成成，鋼板下下料切割采采用軌道式式火焰切割割機，＋字字接頭鋼板板的連接采采用機械半半自動焊接接。接頭鋼板與與鋼筋籠的的連接：主主筋鋪筋完完成后，將將鋼板在鋼鋼筋加工平平臺上定位位，然后將將接頭鋼板板與箍筋及及連接鋼筋筋焊接。接頭鋼板安安裝：將焊焊接在一起起的鋼筋籠籠和接頭鋼鋼板同時下下入槽孔。。在接頭鋼板板安裝完成成后，在十十字接頭鋼鋼板兩側安安裝鋼制接接頭箱，頂頂住接頭鋼鋼板外側。。混凝土澆注注完成并具具有一定強強度后利用用400t液壓千斤頂頂將接頭箱箱拔出。刷接頭。素混凝土地地下連續墻墻的深度為為53m，不宜采用用接頭管進進行施工，，所以擬采采用少量配配筋的預制制鋼筋混凝凝土接頭。。預制接頭頭不能重復復使用。2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用6.地下連續墻墻質量標準準序號項目允許偏差（mm）檢驗方法1全長范圍內高差<10水準儀2局部高差<5水準儀3軸線偏差0～+30經緯儀4豎墻內寬+30～50鋼尺導墻質量標標準表泥漿質量標標準表序號項目性能指標檢驗方法1比重1.01～1.05泥漿比重稱2粘度（s）20～30500/700毫升漏斗法3PH值7～9PH試紙4含砂率<4%量筒法2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用6.地下連續墻墻質量標準準成槽允許偏偏差表項目允許偏差檢查頻率檢查方法范圍點數成槽垂直度液壓抓斗法1/300每幅3線每線每m一個點測斜儀接頭相鄰兩槽段的中心線0～+50mm，并不能影響內部限界挖槽深度掃孔后不小于設計深度測探吊線清孔及槽底淤泥厚度（mm）1002.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用6.地下連續墻墻質量標準準槽段開挖后后的質量標標準表序號項目質量標準1垂直度（‰）≤3‰2槽深（mm）不小于設計深度3槽寬（mm）0～＋504沉渣厚度（mm）≤100鋼筋籠制作作允許偏差差表項目偏差檢查方法鋼筋籠長度（mm）±50鋼尺量，每片鋼筋網檢查上中下三處鋼筋籠寬度（mm）±20鋼筋籠厚度（mm）0~10主筋間距（mm）±10任取一斷面，連續量取間距，取平均值作為一點每片鋼筋網上測四點分布筋間距（mm）±20預埋件中心位置（mm）±10抽查接駁器標高（mm）±10水準儀全數檢查2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.4超深、超厚厚地下連續續墻施工技技術應用6.地下連續墻墻質量標準準地下連續墻墻各部位允允許偏差表表項目序號檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數量主控項目1墻體強度及抗滲壓力設計要求檢查件記錄或取芯試壓2垂直度3‰測聲波測槽儀或成槽機上的檢測系統一般項目1導墻尺寸寬度墻面平整度導墻平面位置mmmmmmW+40<5±10用鋼尺量：W為地下墻設計厚度用鋼尺量用鋼尺量2沉渣厚度mm≤100重錘測或沉積物測定儀器3槽深mm+100重錘測4混凝土坍落度mm180～220坍落度測定儀5鋼筋籠尺寸見相應規范見相應規范6地下墻表面平整度mm<30此為均勻粘土層，松散及易坍土層由設計決定7永久結構時的預埋件位置水平向垂直向mmmm≤10≤10用鋼尺量水準儀2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.5永久鋼管柱柱施工技術術應用永久鋼管柱柱安裝的兩兩點定位是是本工程施施工的重點點和難點。。根據設計圖圖紙要求，，鋼管柱與與中間樁連連接時，混混凝土澆筑筑至樁頂標標高后繼續續超灌1.5m混凝土。設設計要求鋼鋼管柱長度度為23.94-29.14m，使用鋼護護筒作為井井下施工的的圍護結構構。中間支支撐柱鋼管管定位方法法見圖中間支撐柱柱鋼管定位位方法2.3工程應用-天津站交通通樞紐工程程后廣場工工程2.3.5技術應用情情況2.3.5.5永久鋼管柱柱施工技術術應用2.護筒壁厚的的確定護筒長度：：地面以上上部分700mm，地面至鋼鋼管柱頂3000mm，鋼管柱全全高22640mm，鋼管柱錨錨深2500mm，定位器錨錨固150mm，護筒埋入入灌注樁2500mm，全長31490mm。護筒直徑：：A型樁孔2200mm，護筒上節節直徑1940mm，l=24000mm，護筒下節節直徑2140mm，l=7500mm；B型樁孔2000mm，護筒直徑徑1940mm，上節l=24500mm，下節l=7000mm。考慮到護筒筒為臨時性性設施，選選定壁厚為為10mm，內設22*40*1920環形肋板支支撐，并進進行了剛度度及穩定性性計算。施工中將31.5m長的等截面面護筒分為為兩節，上上節24.5m，下節7m。需要在鋼鋼筋籠入孔孔后，使用用80噸吊車將上上節24.5m長的護筒吊吊裝至下節節護筒上，