城市地下空间建设新技术第2章.ppt

城市地下空间建设新技术2014年11月19-22日￿￿合肥全国注册土木工程师（岩土）继续教育必修教材20142014年年1111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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u为了满足城市功能的需要，在今后数十年内我国将处于城为了满足城市功能的需要，在今后数十年内我国将处于城市地下工程建设的高潮，市地下工程建设的高潮，城市地下空间的利用也必将由现在的城市地下空间的利用也必将由现在的浅层空间向中浅层空间（地面以下浅层空间向中浅层空间（地面以下30m）发展）发展u我国在深度较大的城市地下空间开发涉及到的地下工程建我国在深度较大的城市地下空间开发涉及到的地下工程建设的复杂理论和关键技术还设的复杂理论和关键技术还缺乏深入、系统的研究缺乏深入、系统的研究2.1￿概述城市地下工城市地下工程是一个复程是一个复杂的系统工杂的系统工程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的应用下的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具护体系是否成功具有重要作用有重要作用地质环境的复杂性地质环境的复杂性和不确定性、地面和不确定性、地面及地下建（构）筑及地下建（构）筑物密布物密布。

涉及多个学涉及多个学科的交叉科的交叉2.1￿概述 工程地质工程地质岩土力学岩土力学工程结构等工程结构等地下工程的设计理论和施工关键技术研究现状地下工程的设计理论和施工关键技术研究现状u设计理论方面设计理论方面ü相互作用下土相互作用下土压力理论问题；压力理论问题；ü开挖对环境影开挖对环境影响的预测方法；响的预测方法；ü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ü施工过程中产生的不均匀沉降施工过程中产生的不均匀沉降对结构体系的影响；对结构体系的影响；ü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；ü层板混凝土的表观质量控制难层板混凝土的表观质量控制难度较大等等度较大等等u基坑时空基坑时空效应与变效应与变形控制形控制ü软土地区软土地区由于开挖由于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定考虑时空效应的开挖和支科学地制定考虑时空效应的开挖和支撑的施工设计方案撑的施工设计方案2.1￿概述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的研究成果，介程，结合该工程课题研究组的研究成果，介绍一些城市超深基坑地下工程设计与施工关绍一些城市超深基坑地下工程设计与施工关键技术。

键技术u 主要存在以下主要存在以下问题（（1））ü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的计算参数属于轴试验基础建立的计算参数属于简单情况下的加荷问题简单情况下的加荷问题ü深基础、地下隧道、深基坑均深基础、地下隧道、深基坑均涉及土的开挖卸荷问题涉及土的开挖卸荷问题ü采用加荷条件且不考虑应力路采用加荷条件且不考虑应力路径的土体参数进行深基坑的分析径的土体参数进行深基坑的分析设计设计不严格不严格2））ü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ü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，有效应力的增减导致土体加荷与卸有效应力的增减导致土体加荷与卸荷的反复荷的反复ü沿用加荷状态下的土的强度指标沿用加荷状态下的土的强度指标有可能导致设计有可能导致设计安全度安全度不足2.2￿技术介绍2.2.1超深基坑开挖中的土力学问题u考虑加、卸荷条件的土体特性考虑加、卸荷条件的土体特性ü单调卸荷条件单调卸荷条件卸荷应力路径卸荷应力路径ØUU表示竖向卸荷，水平向卸荷；表示竖向卸荷，水平向卸荷；Ø等号右边的数字表示竖向加、等号右边的数字表示竖向加、卸荷应力与水平向加、卸荷应力卸荷应力与水平向加、卸荷应力的比值。

的比值ØUU=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的区和被动区两种极端情况下的应应力路径力路径2.2￿技术介绍2.2.1超深基坑开挖中的土力学问题u考虑加、卸荷条件的土体特性考虑加、卸荷条件的土体特性ü考虑开挖、降水交替施工过程考虑开挖、降水交替施工过程Ø考虑开挖降水作用比仅考虑开挖时土体总的回弹值小考虑开挖降水作用比仅考虑开挖时土体总的回弹值小Ø降水后土体的强度显著提高，相同应力水平下，土体呈现较小的降水后土体的强度显著提高，相同应力水平下，土体呈现较小的应变和变形量应变和变形量Ø降水对土的压密作用使得土体强度峰值高于仅考虑开挖作用土体降水对土的压密作用使得土体强度峰值高于仅考虑开挖作用土体的强度峰值的强度峰值 Ø经历降水开挖路径与仅经历开挖路径的土体相比明显呈现超固结经历降水开挖路径与仅经历开挖路径的土体相比明显呈现超固结土的性质土的性质2.2￿技术介绍2.2.1超深基坑开挖中的土力学问题u考虑土体应力路径下的强度指标选取考虑土体应力路径下的强度指标选取ü采用不同的试验方法，可得出截然不同的土体抗剪强度参数采用不同的试验方法，可得出截然不同的土体抗剪强度参数。

《《建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范》》规定：规定：对于饱和黏性土应采用在土的有效对于饱和黏性土应采用在土的有效自重应力下预固结的三轴不固结不自重应力下预固结的三轴不固结不排水试验确定抗剪强度指标排水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用何种参数，但规定土的抗剪确采用何种参数，但规定土的抗剪强度试验方法应与基坑工程设计要强度试验方法应与基坑工程设计要求一致，符合设计采用的标准求一致，符合设计采用的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》》采用三轴固结不排水试验采用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用直剪试验强度指标许采用直剪试验强度指标冶金部行业标准中规定，采用水土分冶金部行业标准中规定，采用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，也可采用三轴固结不排水试验强度指标；采用三轴固结不排水试验强度指标；采用水土合算时应选取三轴固结不排采用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的折减的折减系数。

系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》》规定：当采用水土分算时，规定：当采用水土分算时，取三轴固结不排水试验或直剪固快取三轴固结不排水试验或直剪固快试验的峰值；当采用水土合算时，试验的峰值；当采用水土合算时，取直剪固快试验的峰值取直剪固快试验的峰值2.2￿技术介绍2.2.1超深基坑开挖中的土力学问题u考虑土体应力路径下的强度指标选取考虑土体应力路径下的强度指标选取ü基坑工程设计时，土的抗剪强度的试验方法基坑工程设计时，土的抗剪强度的试验方法不宜采用直剪试验不宜采用直剪试验ü在在计算主动区土压力计算主动区土压力时采用时采用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的ü被动区土体的强度指标被动区土体的强度指标一般也采用一般也采用固结不排水剪固结不排水剪强度指标强度指标ü对于对于砂土和碎石土砂土和碎石土，计算支挡结构物上的主、被动土压力时应，计算支挡结构物上的主、被动土压力时应当使用土的当使用土的有效应力强度有效应力强度指标ü对于对于饱和黏性土饱和黏性土，在计算和分析中一般使用，在计算和分析中一般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)试验的强度指标等。

试验的强度指标等2.2￿技术介绍2.2.1超深基坑开挖中的土力学问题基坑降水工程基坑降水工程基坑降水工程基坑降水工程需要达到目的需要达到目的需要达到目的需要达到目的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，防含水层水头，防止突涌发生，避止突涌发生，避免渗流破坏；免渗流破坏；3）控制降水引起）控制降水引起的地面沉降，避免的地面沉降，避免较大差异沉降；较大差异沉降；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、支护结构体的影响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定科学合理的基坑降水方案需要制定科学合理的基坑降水方案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的科学合理的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 ；；含水层的渗透系数含水层的渗透系数 K；；影响半径影响半径R；；含水层的补给条件；含水层的补给条件；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边环境资料边环境资料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的水力联系是一个非常重要的因素。

深基坑降水工程中含水层之间的水力联系是一个非常重要的因素水力联系较小，水力联系较小，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，增加工程造价水力联系较大，水力联系较大，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措施，不不需要对承压含水层进行减压措施，不需要设置止水帷幕需要设置止水帷幕2.2￿技术介绍2.2.2超深基坑降水设计与施工技术Ø 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”的原则Ø 回灌井回灌井对地面沉降有很好的控制效果对地面沉降有很好的控制效果Ø 可先设置最上层水平支撑，然后开始进行坑内降水；可先设置最上层水平支撑，然后开始进行坑内降水；宜采用分层、宜采用分层、分段降水与分层、分段挖土的施工方法以减小降水引起的变形分段降水与分层、分段挖土的施工方法以减小降水引起的变形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的降压设计应考虑进行超深基坑承压含水层的降压设计应考虑疏干对承压含水层疏干对承压含水层水头的影响水头的影响的有利作用。

的有利作用u分析降压对环境的影响（地面沉降）时，必须考虑分析降压对环境的影响（地面沉降）时，必须考虑疏干井疏干疏干井疏干降水运行降水运行对承压含水层的水头有对承压含水层的水头有显著降低显著降低作用带来的地面沉降作用带来的地面沉降u工程施工中可根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根据场地地下水分布特点、基坑开挖深度及承压水控制要求，制定水控制要求，制定承压水的控制策略承压水的控制策略u可采用基坑分块开挖至设计坑底标高、分块打设基础的方案，可采用基坑分块开挖至设计坑底标高、分块打设基础的方案，减少基坑开挖到底后的减少基坑开挖到底后的突涌风险突涌风险2.2￿技术介绍2.2.3超深基坑工程地下连续墙施工技术Ø地下连续墙是一种较为先进的地下工程地下连续墙是一种较为先进的地下工程结构形式和施工工艺结构形式和施工工艺Ø在泥浆护壁的情况下，开挖一条狭长的在泥浆护壁的情况下，开挖一条狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼，并浇灌水下混深槽，在槽内放置钢筋笼，并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙段将若干凝土，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的地下墙体墙段连接成整体形成一条连续的地下墙体。

Ø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Ø由于地下连续墙的造价较高，因此，选由于地下连续墙的造价较高，因此，选用需经过技术经济比较后才可决定采用用需经过技术经济比较后才可决定采用2.2￿技术介绍以下几种情况宜采用地下连续墙：以下几种情况宜采用地下连续墙：1）处于）处于软弱地基的深大基坑软弱地基的深大基坑，周，周围又有密集的建筑群或重要的地下围又有密集的建筑群或重要的地下管线，对周围地面沉降和位移值有管线，对周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程严格限制的地下工程2）既）既作为土方开挖时的临时基坑围护结构，又可作为主作为土方开挖时的临时基坑围护结构，又可作为主体结构的一部分体结构的一部分的地下工程的地下工程3）采用）采用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、地面高层房屋基础的工程室外墙、地面高层房屋基础的工程2.2.3超深基坑工程地下连续墙施工技术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Ø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的临时构筑物侧构筑的临时构筑物。

Ø可控制地下连续墙施工精度，可控制地下连续墙施工精度，具有挡土作用和维持稳定液面的具有挡土作用和维持稳定液面的作用，同时还可以作为重物支承作用，同时还可以作为重物支承台Ø导墙的施工顺序：导墙的施工顺序：测量定位测量定位—挖槽挖槽—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—墙墙两侧回填土夯实两侧回填土夯实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Ø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Ø泥浆必须有适当的比重，良泥浆必须有适当的比重，良好的流动性和形成泥皮的性质好的流动性和形成泥皮的性质Ø施工过程中应对泥浆的技术施工过程中应对泥浆的技术性能进行检查泥浆经适当处性能进行检查泥浆经适当处理后可重复使用或废弃理后可重复使用或废弃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Ø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的墙体施工进度和质量的关键工序关键工序。

Ø挖槽时要加强观测，挖槽时要加强观测，重点应注重点应注意控制挖槽的垂直度、倾斜度和意控制挖槽的垂直度、倾斜度和深度深度，要采取措施防止槽壁塌方要采取措施防止槽壁塌方Ø成槽时，应采用合理的挖槽速成槽时，应采用合理的挖槽速度，挖槽时要求连续作业度，挖槽时要求连续作业Ø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规定的高度于导墙顶面规定的高度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.钢筋筋笼加工与吊放加工与吊放Ø钢筋筋笼的的长度度应根据根据单元段的元段的长度、度、墙段的接段的接头型式和起重型式和起重设备能力能力等因素确定等因素确定Ø制作制作钢筋筋笼时，要，要预先确定先确定浇筑混凝土用的筑混凝土用的导管的位置，除考管的位置，除考虑设计结构要求构要求外，尚外，尚应考考虑吊吊装的受力要求装的受力要求Ø吊装吊装钢筋筋笼前，前，应对挖槽挖槽质量量和和钢筋筋笼质量量进行行全面全面检查，符，符合合质量量标准后才可吊准后才可吊钢筋筋笼入槽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Ø混凝土混凝土浇注是地下注是地下连续墙施施工中的重要工中的重要质量控制点量控制点。

Ø地下地下连续墙的混凝土的混凝土浇注注应符合一般水下混凝土符合一般水下混凝土浇注要注要求施工中，混凝土配合比求施工中，混凝土配合比的的设计应比其比其结构构设计强强度度等等级提高一提高一级Ø混凝土混凝土浇注高度一般宜高出注高度一般宜高出墙顶设计标高高0.5-0.8m，保，保证凿除除废浆层后，后，墙顶标高高应符合符合设计要求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Ø地连墙后压浆法施工，可减小地连墙后压浆法施工，可减小地连墙的沉降从而保证墙的承载地连墙的沉降从而保证墙的承载力Ø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2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.1 工程简介天津交通枢天津交通枢纽工程是集普通工程是集普通铁路、京路、京津城津城际高速高速铁路、城市路、城市轨道交通、公交和道交通、公交和周周边市政道路于一体的特大型市政道路于一体的特大型综合合项目。

目以天津站前后广以天津站前后广场为核心，集中在核心，集中在东至李公楼立交至李公楼立交桥，西至五，西至五经路，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内，内，总占地面占地面积为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2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.1 工程简介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2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.1 工程简介天天津津站站交交通通枢枢纽纽工工程程ⅠⅠ标标段段长长264m264m，，宽宽7373～～105m105m，，占占地地面面积积23500m23500m2 2，建筑面积，建筑面积70000m70000m2 2，为地下，为地下3 3层结构，结构总高度为层结构，结构总高度为20.84m20.84m工工程程竖竖向向支支撑撑结结构构采采用用207207根根钻钻孔孔灌灌注注桩桩和和207207根根钢钢管管混混凝凝土土柱柱，，为为单单桩桩单单柱柱体体系系。

基基坑坑四四周周是是采采用用结结构构和和围围护护二二合合一一的的钢钢筋筋混混凝凝土土地地下下连连续续墙墙结结构构体体系系，，工工程程采采用用盖盖挖挖逆逆作作法法工工艺艺施施工工，，基基坑坑开开挖挖深深度度25m25m，共需挖土超过，共需挖土超过6060万立方米，是国内罕见的大型地下工程万立方米，是国内罕见的大型地下工程针对车站抗浮问题，本工程采取主体结构下设抗拔桩措施针对车站抗浮问题，本工程采取主体结构下设抗拔桩措施2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.2 岩土工程条件场地地地地处燕山山地向燕山山地向滨海平原海平原过渡地渡地带，从，从10万年前万年前至今的期至今的期间内，曾有三次海内，曾有三次海进和海退，最后一次海退距今和海退，最后一次海退距今约5000年左右，年左右，历次海次海进海退形成海、海退形成海、陆相相层往往交互出往往交互出现的地的地质特征天津市第四系地天津市第四系地层分布广，厚度大，市区及郊区大部分布广，厚度大，市区及郊区大部分面分面积为全新世地全新世地层场地岩性主要地岩性主要为淤泥淤泥质土、黏性土、土、黏性土、粉土、粉砂及粉土、粉砂及细砂2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.3 水文地质概况u勘勘察察结果果显示示，，在在约100m勘勘察察深深度度范范围内内主主要要有有一一个个潜潜水水层与四个承与四个承压含水含水层组成。

成u第第一一含含水水层组（（潜潜水水）），，地地下下埋埋藏藏较浅浅，，地地下下水水位位埋埋深深1.900～～1.968m（（标高高为0.704～～0.824m）），，含含水水层岩岩性性为砂砂质粉粉土土、、黏黏质粉粉土土③③2、、砂砂质粉粉土土、、黏黏质粉粉土土④④2层，，含含水水层平平均均厚厚度度7.00m，，层底底标高高为-12.43～～-9.09m，其下伏地，其下伏地层粉粉质黏土黏土⑥⑥1层为相相对隔水隔水层u第第二二含含水水层组（（微微承承压水水））地地下下水水埋埋深深2.79～～2.839m（（标高高为-0.122～～-0.118m）），，含含水水层岩岩性性为⑦⑦4粉粉砂砂层，，含含水水层平平均均厚厚度度5.00m，，层底底标高高为-29.68～～-26.70m，，下下伏伏地地层粉粉质黏黏土土⑧⑧3、、⑨⑨1层为相相对隔水隔水层u第第三三含含水水层组（（微微承承压水水）），，地地下下水水埋埋深深3.073～～3.38m（（标高高为-0.710～～-0.433m）），，含含水水层岩岩性性为⑨⑨21砂砂质粉粉土土、、黏黏质粉粉土土层，，含含水水层平平均均厚厚度度2.00m，，层底底标高高为-46.65～～-44.39m，，下下伏伏地地层粉粉质黏土黏土⑩⑩1、、111层为隔水隔水层。

u第第四四含含水水层组（（微微承承压水水）），，地地下下水水埋埋深深12.245～～12.355m（（标高高为-9.622～～-9.50m）），，含含水水层岩岩性性为114粉粉砂砂层，，含含水水层平平均均厚厚度度4.00m，，层底底标高高为-67.11～～ -66.05m，，主主要要接接受受侧向向径径流流补给及及越越流流补给，，排排泄泄以以相相对含含水水层中中的的径径流流形形式式为主主，，同同时以以渗渗透透方方式式补给深深层地下水2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.4 施工中面临的主要岩土工程问题本工程属于软土地区超深、超大、多跨大面积盖挖逆作基坑工本工程属于软土地区超深、超大、多跨大面积盖挖逆作基坑工程，在国内尚无可供借鉴的经验，在施工中将面临多项技术难题程，在国内尚无可供借鉴的经验，在施工中将面临多项技术难题2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.4 施工中面临的主要岩土工程问题Ø天津站交通枢纽工程具有天津站交通枢纽工程具有工程规模巨大、环境条件复杂、工程规模巨大、环境条件复杂、施工要求较高施工要求较高等特点Ø场区内浅部粉土或砂土层中的地下水具有微承压性，深部场区内浅部粉土或砂土层中的地下水具有微承压性，深部影响范围内存在承压水头较高的承压含水层。

容易出现因流影响范围内存在承压水头较高的承压含水层容易出现因流砂、管涌、坑底失稳、坑壁坍塌等而引起重大工程事故砂、管涌、坑底失稳、坑壁坍塌等而引起重大工程事故Ø降压方式的选取；降压方式的选取；Ø弱透水层各水文地质参数及参数对沉降的影响关系分析；弱透水层各水文地质参数及参数对沉降的影响关系分析；Ø超深开挖降水和深层承压水降压对围护结构的影响及控制超深开挖降水和深层承压水降压对围护结构的影响及控制措施；措施；难题一难题一超深大面积复杂地下工程超深大面积复杂地下工程基坑深层地下承压水引发基坑深层地下承压水引发的工程问题的工程问题2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.4 施工中面临的主要岩土工程问题Ø首次超深、超厚地下连续墙成槽开挖在天津这样复杂的首次超深、超厚地下连续墙成槽开挖在天津这样复杂的软土地层中施工软土地层中施工Ø保证槽壁稳定，制备适合地质特性的泥浆和采用可靠的保证槽壁稳定，制备适合地质特性的泥浆和采用可靠的技术参数；技术参数；Ø选择适用的挖槽机械；选择适用的挖槽机械；Ø钢筋笼制作、起吊设备选择、起吊专项技术方案确定以钢筋笼制作、起吊设备选择、起吊专项技术方案确定以及如何使幅段接头处既能满足变形和抗渗要求又能满足及如何使幅段接头处既能满足变形和抗渗要求又能满足施工工艺的需要。

施工工艺的需要难题二难题二工程的难点和工程的难点和亟待解决的问题亟待解决的问题2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.4 施工中面临的主要岩土工程问题Ø超深超大的灌注桩直径超深超大的灌注桩直径2.2m、孔深、孔深87m，在天津地区，在天津地区尚无施工实例尚无施工实例Ø灌注桩施工遇到了极大的技术挑战：如何保证灌注桩的灌注桩施工遇到了极大的技术挑战：如何保证灌注桩的平面定位和垂直度控制；如何根据地质情况控制钻机钻平面定位和垂直度控制；如何根据地质情况控制钻机钻进速度；如何进行超深孔的清渣、清孔；如何对护壁泥进速度；如何进行超深孔的清渣、清孔；如何对护壁泥浆的制备及技术参数进行调整浆的制备及技术参数进行调整难题三难题三成桩质量控制的成桩质量控制的关键关键2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.1 抽水试验分析及参数反演抽水试验分析及参数反演 类似天津站交通枢纽这样的软土地区超大型深基坑工程的地下水系统研究类似天津站交通枢纽这样的软土地区超大型深基坑工程的地下水系统研究尚属空白尚属空白 为满足施工作业要求、保证抗突涌稳定安全、避免渗流破坏、减少对结构为满足施工作业要求、保证抗突涌稳定安全、避免渗流破坏、减少对结构影响和保护环境，进行了现场抽水试验。

影响和保护环境，进行了现场抽水试验抽水试验流程图抽水试验流程图2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.1 抽水试验分析及参数反演抽水试验分析及参数反演（（a a）泥浆池开挖）泥浆池开挖（（b b）仪器安装孔施工）仪器安装孔施工（（c）桥式滤水管）桥式滤水管（（d）包裹滤网）包裹滤网（（e）井管）井管（（f）井管焊接）井管焊接（（g）孔隙水压力计安装）孔隙水压力计安装（（h）分层沉降的安装导管和磁力环）分层沉降的安装导管和磁力环（（i）空压机洗井）空压机洗井（（j）化学洗井）化学洗井抽水试验现场图片资料抽水试验现场图片资料abcdefghij2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况利用现场抽水试验初步得到相应含水层的水文地质参数值，将该值作利用现场抽水试验初步得到相应含水层的水文地质参数值，将该值作为反演分析的初始值开始迭代循环，最终得到天津站地下潜水层和三组承为反演分析的初始值开始迭代循环，最终得到天津站地下潜水层和三组承压含水层的水文地质参数值，包括渗透系数压含水层的水文地质参数值，包括渗透系数K、弹性释水系数、弹性释水系数Ss或给水度或给水度Sy。

汇总结果如表所示汇总结果如表所示该值不仅应用于天津站交通枢纽工程，同时也可供将来天津市类似工该值不仅应用于天津站交通枢纽工程，同时也可供将来天津市类似工程参考2.3.5.1 抽水试验分析及参数反演抽水试验分析及参数反演含水层含水层参数参数取值范围取值范围潜水层潜水层K（（m/d））0.1～～0.6Sy0.02～～0.08第一组第一组K（（m/d））2.0～～10.5承压层承压层Ss5E-05～～3E-04第二组第二组K（（m/d））0.3～～1.5承压层承压层Ss4E-05～～5E-04第三组第三组K（（m/d））0.5～～2.5承压层承压层Ss1.76E-032.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.2天津站交通枢纽工程后广场天津站交通枢纽工程后广场ⅠⅠ标段的降水分析及应用标段的降水分析及应用天津站交通枢天津站交通枢纽工程后广工程后广场Ⅰ标段基坑地下段基坑地下连续墙围护结构构墙底底标高高分三段：分三段：-40.5m（（绿色）、色）、-45.5m（品（品红色）、色）、-49.9m（（红色）墙底底标高达高达-40.5m和和-45.5m处未完全截断第二承未完全截断第二承压含水含水层，坑内减，坑内减压井抽水井抽水时会会有坑外水流有坑外水流补给。

计算区域算区域设为900m×700m，中心，中心300m×100m基坑开挖基坑开挖区域加密平面区域加密平面视图及井位布置如及井位布置如图：：数值模型平面视图及潜水层井位布置数值模型平面视图及潜水层井位布置第二承压含水层减压井井位布置第二承压含水层减压井井位布置第三承压含水层减压井加第三承压含水层减压井加10眼应急备用井井位布置眼应急备用井井位布置2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.2天津站交通枢纽工程后广场天津站交通枢纽工程后广场ⅠⅠ标段的降水分析及应用标段的降水分析及应用 根据抽水根据抽水试验结果提供的初果提供的初值，，应用数用数值计算方法反演算方法反演优化后，模型中水文地化后，模型中水文地质参数参数设定定值如表所示：如表所示：含水层类型Kh（m/d）Kv（m/d）S潜水层0.53280.66240.091第一承压含水层8.7846.480.00014弱透水层0.022320.0427680.000986第二承压含水层0.920160.80640.000148弱透水层0.02780.0436320.00144第三承压含水层4.14726.06240.000019弱透水层0.0384480.050.001 数值模型各层水文地质参数数值模型各层水文地质参数2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.2天津站交通枢纽工程后广场天津站交通枢纽工程后广场ⅠⅠ标段的降水分析及应用标段的降水分析及应用根据承根据承压水的水位状水的水位状态，静止水位在地下，静止水位在地下13.0m左右，工程施工到第二左右，工程施工到第二道底板之前不需要降承道底板之前不需要降承压水。

第三道底板开挖挖土施工水第三道底板开挖挖土施工时，基坑开挖深度达，基坑开挖深度达25.80m左右，要求水位控制在地下左右，要求水位控制在地下14.80m左右以坑内左右以坑内J2、、J3、、J9、、J10、、J15、、J16、、J18抽水，抽水，预测基坑内承基坑内承压水水位埋深水水位埋深14.8m以下，以下，满足基坑安全足基坑安全疏干井井位布置图疏干井井位布置图减压井井位布置图减压井井位布置图2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.2天津站交通枢纽工程后广场天津站交通枢纽工程后广场ⅠⅠ标段的降水分析及应用标段的降水分析及应用序序号号结构板层结构板层开挖深开挖深度度水位控制深水位控制深度度是否降承压是否降承压水水拟开启井拟开启井数数1顶板顶板3.50/否否/2第一道中板第一道中板10.00/否否/3第二道中板第二道中板16.60/否否/4大底板大底板25.80-14.8是是7口口53号线及与号线及与2、、9号号线交叉换乘、联络通线交叉换乘、联络通道处道处28.00-18.5是是11口口6电梯井电梯井29.00-20.9是是15口口减压井运行方案减压井运行方案2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.3 超深基坑施工环境与结构稳定基准建议超深基坑施工环境与结构稳定基准建议1.地表沉降控制基准的确定地表沉降控制基准的确定 本示范工程周本示范工程周边大楼一般大楼一般为钢筋混凝土筋混凝土结构，构，为保保证建筑物不出建筑物不出现裂裂缝，，其容其容许倾斜取斜取为ξ=0.2% 。

根据根据该工程地表沉降工程地表沉降监测数据分析数据分析计算得算得Smax =31.2～～44.1mm 根据管根据管线在地在地层沉降沉降时产生的生的变形形应小于（或等于）其允小于（或等于）其允许应力的相力的相应变形范形范围，并按管，并按管线走向垂直于地下工程走向垂直于地下工程纵向考向考虑，，计算，算，Smax= 31.9～～35.7 mm 与上海、深圳两地与上海、深圳两地较近似，同近似，同类情况（一情况（一级）的工程在上海的沉降控制）的工程在上海的沉降控制标准准为30mm，因此，天津可以参照取地表沉降控制基准，因此，天津可以参照取地表沉降控制基准值为30mm 根据上述三种情况，根据上述三种情况，对天津超深基坑施工的地表沉降控制基准天津超深基坑施工的地表沉降控制基准值建建议是是30～～35mm 2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.3 超深基坑施工环境与结构稳定基准建议超深基坑施工环境与结构稳定基准建议2.围护结构变形控制基准值的确定围护结构变形控制基准值的确定参照上海与深圳两地参照上海与深圳两地标准及准及计算方法，天津站深基坑的算方法，天津站深基坑的围护结构构变形形控制基准控制基准值可以考可以考虑为60～～75mm。

参照数参照数值计算算结果提出控制的果提出控制的变形量形量为基坑开挖深度的基坑开挖深度的0.4%0.4%取安取安全系数全系数为1.5，，则根据数根据数值分析提出的分析提出的围护结构的构的变形控制基准形控制基准为0.0027H 通过上述两种情况的确定，提出的围护结构变形控制基准值为通过上述两种情况的确定，提出的围护结构变形控制基准值为60～～75mm2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.3 超深基坑施工环境与结构稳定基准建议超深基坑施工环境与结构稳定基准建议3.支撑内力与土压力控制基准值的确定支撑内力与土压力控制基准值的确定 参照现行相关规范和规程，采用工程类比法，提出天津站基坑工程参照现行相关规范和规程，采用工程类比法，提出天津站基坑工程控控制基准如下：制基准如下：（（1）天津超深基坑施工）天津超深基坑施工过程中的地表沉降控制基准程中的地表沉降控制基准值建建议为30～～35mm;（（2）天津超深基坑施工）天津超深基坑施工过程中的程中的围护结构构变形控制基准形控制基准值建建议为60～～75mm;（（3）天津超深基坑施工）天津超深基坑施工过程中的支撑内力控制基准程中的支撑内力控制基准值建建议为8000kN;（（4）天津超深基坑施工中的土）天津超深基坑施工中的土压力控制基准力控制基准值建建议为0.6 f～～0.7 f（（f为荷荷载设计值）。

2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用 本示范工程采用盖挖逆作法施工，工程中本示范工程采用盖挖逆作法施工，工程中难点在于地下点在于地下连续墙深深度厚度大，度厚度大，“＋＋”字字钢板接板接头施工复施工复杂以及以及钢筋筋笼重量大 施工中采用高分子无固相泥施工中采用高分子无固相泥浆来来维护槽壁槽壁稳定，利用具有定，利用具有纠偏装偏装置的真砂液置的真砂液压抓斗，配抓斗，配备具有丰富施工具有丰富施工经验的操作手来施工的操作手来施工真砂真砂液压液压抓斗抓斗机具机具设备设备2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用1.导墙施工导墙施工 在在地地下下连续墙导墙施施工工时，，将将各各类已已切切改改完完毕且且已已报废的的管管线全全部部封封堵堵，，对于于管管径径小小于于400mm的的雨雨水水、、污水水管管直直接接用用混混凝凝土土封封堵堵；；管管径径大大于于400mm的的雨雨水水、、污水水管管先先管管内内砌砌砖再再挂挂钢筋网，用混凝土封堵。

筋网，用混凝土封堵 导墙采采用用现浇钢筋筋混混凝凝土土结构构由由于于施施工工沿沿线地地表表土土质较杂并并有有路路面面及及临近近建建筑筑物物，，所所以以为保保证导墙稳定定以以及及有有足足够的的承承载力力，，并并能能抵抵抗抗泥泥浆面面起起落落的的冲冲刷刷，，截截面面形形状状采采用用“］］［［”型管线的封堵图管线的封堵图2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用1.导墙施工导墙施工导墙的导墙的施工技术施工技术标准标准①①导墙为钢筋混凝土筋混凝土结构，混凝土构，混凝土强强度度C15C15，，钢筋保筋保护层35mm;35mm;③③导墙与地与地连墙纵轴线距离允距离允许偏差偏差为10mm;10mm;②②相相对应导墙两两侧高程基本相等高程基本相等; ;④④内、外内、外导墙间距允距允许偏差偏差5mm;5mm;⑤⑤导墙内壁垂直度内壁垂直度<1/500<1/500，内部不平整，内部不平整度度应小于小于3mm;3mm;⑥⑥导墙拆摸后在内、拆摸后在内、外外导墙之之间及及时架架设支撑和回填土，以防支撑和回填土，以防止止导墙发生位移生位移现象。

象2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用1.导墙施工导墙施工为保证混凝土浇注质量，施工中采用高分子无固相泥浆，该为保证混凝土浇注质量，施工中采用高分子无固相泥浆，该泥浆具有利于钻渣快速沉淀，不污染环境的优点要求达到的泥泥浆具有利于钻渣快速沉淀，不污染环境的优点要求达到的泥浆性能指标及其测定方法如表浆性能指标及其测定方法如表序号序号项目项目性能指标性能指标检验方法检验方法1比重比重1.01～～1.05比重称比重称2粘度粘度20～～30S漏斗粘度计漏斗粘度计500ml/700ml3PH值值7～～9PH试纸试纸4含砂量含砂量<4%含砂量测定仪含砂量测定仪2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用2.成槽施工成槽施工 地下地下连续墙成槽施工中抓槽成槽施工中抓槽顺序：先抓两序：先抓两侧的一期槽段，再施工中的一期槽段，再施工中间的二期的二期槽段每一槽段都采用三抓成槽的方法，三抓的先后槽段。

每一槽段都采用三抓成槽的方法，三抓的先后顺序按序按图中的数字中的数字编号号顺序 采用日本采用日本KODEN公司的公司的DM-684型超声波型超声波测井井仪在槽段内左右位置上分在槽段内左右位置上分别扫描槽壁壁面，描槽壁壁面，扫描描记录中壁面最大凸出量或凹中壁面最大凸出量或凹进量（以量（以导墙面面为扫描基准面）与描基准面）与槽段深度之比即槽段深度之比即为壁面垂直度壁面垂直度2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用3.钢筋笼吊装钢筋笼吊装吊点与吊车布置图吊点与吊车布置图钢筋笼吊装钢筋笼吊装2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用4.灌注混凝土灌注混凝土 混凝土混凝土浇注是地下注是地下连续墙施工中的重要施工中的重要质量控制点量控制点1））对混混凝凝土土的的技技术要要求求：：粗粗骨骨料料（（碎碎石石））最最大大粒粒径径不不得得大大于于25mm，，坍坍落落度度18～～22cm，，扩散度散度为34cm～～40cm，采用普通硅酸，采用普通硅酸盐水泥。

水泥2））吊吊装装钢筋筋笼后后立立即即灌灌注注混混凝凝土土，，导管管下下口口与与槽槽底底距距离离一一般般不不大大于于35cm混混凝凝土面上升速度不小于土面上升速度不小于2m/h，直到灌注到，直到灌注到墙顶设计标高以上高以上50cm左右3））设专人人经常常测定混凝土面高度，并定混凝土面高度，并记录混凝土灌注量混凝土灌注量4）混凝土必）混凝土必须连续灌注，不得中断灌注，不得中断5）地下）地下连续墙顶部浮部浮浆层控制采取以下四个方面的措施：控制采取以下四个方面的措施： 1）根据）根据实际槽深槽深计算混凝土方量；算混凝土方量； 2）用）用测绳量量测混凝土面深度；混凝土面深度； 3）到上部）到上部时，可用，可用钢筋筋标出尺寸，向下探出尺寸，向下探测混凝土面混凝土面层；； 4）施工）施工时及及时抽泥抽泥浆，以防止泥，以防止泥浆外流2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用4.灌注混凝土灌注混凝土（（6）导管布置方法）导管布置方法（（7）导管拆除时绘制混凝土浇注图进行指导。

导管拆除时绘制混凝土浇注图进行指导8）清槽方法及混凝土灌注注意事项）清槽方法及混凝土灌注注意事项 成槽后沉淀成槽后沉淀30min，然后用抓斗直接捞渣清淤然后用抓斗直接捞渣清淤 混凝土灌注关键在于首浇灌，要保证混凝土灌注关键在于首浇灌，要保证100%成功率2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用5.地下连续墙接头施工地下连续墙接头施工ü接接头钢板加工：接板加工：接头钢板加工在板加工在钢构件厂内完成，构件厂内完成，钢板下料切割采用板下料切割采用轨道式火焰切割机，＋字接道式火焰切割机，＋字接头钢板的板的连接采用机械半自接采用机械半自动焊接ü接接头钢板与板与钢筋筋笼的的连接：主筋接：主筋铺筋完成后，将筋完成后，将钢板在板在钢筋加工平台筋加工平台上定位，然后将接上定位，然后将接头钢板与箍筋及板与箍筋及连接接钢筋筋焊接ü接接头钢板安装：将板安装：将焊接在一起的接在一起的钢筋筋笼和接和接头钢板同板同时下入槽孔下入槽孔ü在接在接头钢板安装完成后，在十字接板安装完成后，在十字接头钢板两板两侧安装安装钢制接制接头箱，箱，顶住住接接头钢板外板外侧。

ü混凝土混凝土浇注完成并具有一定注完成并具有一定强强度后利用度后利用400t液液压千斤千斤顶将接将接头箱拔出ü刷接刷接头ü素混凝土地下素混凝土地下连续墙的深度的深度为53m，不宜采用接，不宜采用接头管管进行施工，所以行施工，所以拟采用少量配筋的采用少量配筋的预制制钢筋混凝土接筋混凝土接头预制接制接头不能重复使用不能重复使用2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用6.地下连续墙质量标准地下连续墙质量标准序号项目允许偏差（mm）检验方法1全长范围内高差<10水准仪2局部高差<5水准仪3轴线偏差0～+30经纬仪4竖墙内宽+30～50钢尺导墙质量标准表导墙质量标准表泥浆质量标准表泥浆质量标准表序号项目性能指标检验方法1比重1.01～1.05泥浆比重称2粘度（s）20～30500/700毫升漏斗法3PH值7～9PH试纸4含砂率<4%量筒法2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用6.地下连续墙质量标准地下连续墙质量标准成槽允许偏差表成槽允许偏差表项目允许偏差检查频率检查方法范围点数成槽垂直度液压抓斗法1/300每幅3线每线每m一个点测斜仪接头相邻两槽段的中心线0～+50mm，并不能影响内部限界挖槽深度扫孔后不小于设计深度测探吊线清孔及槽底淤泥厚度（mm）1002.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用6.地下连续墙质量标准地下连续墙质量标准槽段开挖后的质量标准表槽段开挖后的质量标准表序号项目质量标准1垂直度（‰）≤3‰2槽深（mm）不小于设计深度3槽宽（mm）0～＋504沉渣厚度（mm）≤100钢筋笼制作允许偏差表钢筋笼制作允许偏差表项目偏差检查方法钢筋笼长度（mm）±50钢尺量，每片钢筋网检查上中下三处钢筋笼宽度（mm）±20钢筋笼厚度（mm）0~10主筋间距（mm）±10任取一断面，连续量取间距，取平均值作为一点每片钢筋网上测四点分布筋间距（mm）±20预埋件中心位置（mm）±10抽查接驳器标高（mm）±10水准仪全数检查2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.4 超深、超厚地下连续墙施工技术应用超深、超厚地下连续墙施工技术应用6.地下连续墙质量标准地下连续墙质量标准地下连续墙各部位允许偏差表地下连续墙各部位允许偏差表项目项目序号序号检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值检查方法检查方法单位单位数量数量主控主控项目项目1墙体强度及抗渗压力墙体强度及抗渗压力设计要求设计要求检查件记录或取芯试压检查件记录或取芯试压2垂直度垂直度3‰测声波测槽仪或成槽机上的检测系统测声波测槽仪或成槽机上的检测系统一般一般项目项目1导墙尺导墙尺寸寸宽度宽度墙面平整度墙面平整度导墙平面位置导墙平面位置mmmmmmW+40<5±10用钢尺量：用钢尺量：W为地下墙设计厚度为地下墙设计厚度用钢尺量用钢尺量用钢尺量用钢尺量2沉渣厚度沉渣厚度mm≤100重锤测或沉积物测定仪器重锤测或沉积物测定仪器3槽深槽深mm+100重锤测重锤测4混凝土坍落度混凝土坍落度mm180～～220坍落度测定仪坍落度测定仪5钢筋笼尺寸钢筋笼尺寸见相应规范见相应规范见相应规范见相应规范6地下墙表面平整度地下墙表面平整度mm<30此为均匀粘土层，松散及易坍土层由设此为均匀粘土层，松散及易坍土层由设计决定计决定7永久结构时的预埋件位置永久结构时的预埋件位置水平向水平向垂直向垂直向mmmm≤10≤10用钢尺量用钢尺量水准仪水准仪2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.5 永久钢管柱施工技术应用永久钢管柱施工技术应用Ø永永久久钢管管柱柱安安装装的的两两点点定定位位是是本本工工程施工的重点和程施工的重点和难点。

点Ø根根据据设计图纸要要求求，，钢管管柱柱与与中中间桩连接接时，，混混凝凝土土浇筑筑至至桩顶标高高后后继续超超灌灌1.5m混混凝凝土土设计要要求求钢管管柱柱长度度为23.94-29.14m，，使使用用钢护筒筒作作为井井下下施施工工的的围护结构构中中间支支撑撑柱柱钢管定位方法管定位方法见图中间支撑柱钢管定位方法中间支撑柱钢管定位方法2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.5 永久钢管柱施工技术应用永久钢管柱施工技术应用2.护筒壁厚的确定护筒壁厚的确定ü护筒筒长度：地面以上部分度：地面以上部分700mm 700mm ，地面至，地面至钢管柱管柱顶3000mm3000mm，，钢管柱全高管柱全高22640mm 22640mm ，，钢管管柱柱锚深深2500mm2500mm，定位器，定位器锚固固150mm150mm，，护筒埋入灌注筒埋入灌注桩2500mm2500mm，全，全长31490mm31490mmü护筒直径：筒直径：A A型型桩孔孔2200mm2200mm，，护筒上筒上节直径直径1940mm1940mm，，l l=24000mm=24000mm，，护筒下筒下节直径直径2140mm2140mm，，l l=7500mm =7500mm ；；B B型型桩孔孔2000mm2000mm，，护筒直径筒直径1940mm1940mm，上，上节l l=24500mm=24500mm，下，下节l l=7000mm=7000mm。

ü考考虑到到护筒筒为临时性性设施，施，选定壁厚定壁厚为10mm，内，内设22*40*1920环形肋板支撑，并形肋板支撑，并进行了行了刚度及度及稳定性定性计算ü施工中将施工中将31.5m长的等截面的等截面护筒分筒分为两两节，上，上节24.5m，下，下节7m需要在钢筋筋笼入孔入孔后，使用后，使用80吨吊吨吊车将上将上节24.5m长的的护筒吊装至下筒吊装至下节护筒上，在保筒上，在保证同心同心圆形的条件下，形的条件下，在孔口在孔口进行二次行二次护筒筒焊接，当接，当连接接为一体后，再吊装至一体后，再吊装至设计标高1.护筒的长度与直径的确定护筒的长度与直径的确定3.护筒的分节与连接护筒的分节与连接2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.5 永久钢管柱施工技术应用永久钢管柱施工技术应用5.钢管柱安装的质量控制钢管柱安装的质量控制ü由于护筒上节上端对称，焊接加劲板做吊点两个，上节由于护筒上节上端对称，焊接加劲板做吊点两个，上节15m处掏孔焊接对称吊点两个处掏孔焊接对称吊点两个护筒下节焊接口处焊接加劲板做吊点两个护筒下节焊接口处焊接加劲板做吊点两个ü依照现场半永久性水准点，将桩柱标高控制点倒测到护筒上口的内壁上，并做出明显标依照现场半永久性水准点，将桩柱标高控制点倒测到护筒上口的内壁上，并做出明显标识。

按照护筒内壁水准标高倒测到孔底护筒内壁上，作为定位器安装控制标高基准点使用按照护筒内壁水准标高倒测到孔底护筒内壁上，作为定位器安装控制标高基准点使用ü依地面放线定位的控制桩，在孔口处做十字线，确定桩柱中心点按照此中心点用线锤依地面放线定位的控制桩，在孔口处做十字线，确定桩柱中心点按照此中心点用线锤垂至孔底定位，将此点用两条线分别引测到护筒壁上做临时校准用按工程工序要求随时垂至孔底定位，将此点用两条线分别引测到护筒壁上做临时校准用按工程工序要求随时将孔口的原始中心点投测到工作面上将孔口的原始中心点投测到工作面上4.吊点的设计吊点的设计2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.5 永久钢管柱施工技术应用永久钢管柱施工技术应用7.定位器安装定位器安装ü钢管柱加工完毕出厂应检收中间立柱加工质量，验收内容包括中间立柱的材质，物理力学钢管柱加工完毕出厂应检收中间立柱加工质量，验收内容包括中间立柱的材质，物理力学性能指标，构件长度，垂直度，弯曲矢高等项目性能指标，构件长度，垂直度，弯曲矢高等项目ü钢管柱的装卸及运输过程中，要采取支顶、加固、捆绑等有效措施防止钢管变形、滚动。

钢管柱的装卸及运输过程中，要采取支顶、加固、捆绑等有效措施防止钢管变形、滚动工地内设堆场放置钢管柱工地内设堆场放置钢管柱6.钢管柱加工及进场验收钢管柱加工及进场验收ü影响中间钢管柱施工质量的因素大致有四个方面影响中间钢管柱施工质量的因素大致有四个方面:一是钢管柱的钻孔灌注桩桩基质量；二一是钢管柱的钻孔灌注桩桩基质量；二是钢管柱本身加工的制作质量；三是钢管柱的安装定位精度；四是柱内混凝土的浇筑质量是钢管柱本身加工的制作质量；三是钢管柱的安装定位精度；四是柱内混凝土的浇筑质量其中柱的安装精度最难控制，而且一旦工作有闪失难以补救；钢管柱的位置（平面位置、标其中柱的安装精度最难控制，而且一旦工作有闪失难以补救；钢管柱的位置（平面位置、标高、垂直度）、混凝土的浇筑质量等，都直接影响钢管柱的承载能力高、垂直度）、混凝土的浇筑质量等，都直接影响钢管柱的承载能力ü标高：依照护筒内壁上的基准点进行控制，误差小于标高：依照护筒内壁上的基准点进行控制，误差小于2mmü定位：依据桩孔上口中心点进行控制，误差小于定位：依据桩孔上口中心点进行控制，误差小于2mm 2.3￿工程应用-天津站交通枢纽工程后广场工程2.3.￿5￿技术应用情况2.3.5.5 永久钢管柱施工技术应用永久钢管柱施工技术应用9.混凝土浇筑混凝土浇筑ü钢管柱安装为整柱一次吊装。

钢管柱安装为整柱一次吊装ü上口定位时在不脱钩的情况下，进行钢管柱上端找正、定位无误后浇注钢管混凝土上口定位时在不脱钩的情况下，进行钢管柱上端找正、定位无误后浇注钢管混凝土ü 钢管柱混凝土分两步管柱混凝土分两步浇筑混凝土在筑混凝土在浇注注过程中，要程中，要严格控制混凝土塌落度、格控制混凝土塌落度、导管高度，管高度，及及时提升提升导管，避免管，避免导管在混凝土中埋置，以保管在混凝土中埋置，以保证高抛混凝土的自密高抛混凝土的自密实度ü为保保证钢管柱混凝土与管柱混凝土与桩顶混凝土混凝土连接密接密实，采用，采用C50混凝土混凝土对C30桩顶混凝土混凝土进行行补偿浇筑8.钢管柱安装钢管柱安装2.4￿总结u 城市超深基坑地下工程城市超深基坑地下工程设计与施工（特与施工（特别是盖挖逆作法）所涉及到的理是盖挖逆作法）所涉及到的理论与与关关键技技术的研究的研究还不不够深入u天津本世天津本世纪初才涉及到深度不超初才涉及到深度不超过20m的地下工程，天津地区土的地下工程，天津地区土层的的变化比化比较复复杂，渗透系数，渗透系数变化大，属化大，属软土地区，由于地土地区，由于地质条件的不可替代性，目前已有的研条件的不可替代性，目前已有的研究成果和究成果和经验不能照搬，必不能照搬，必须结合天津市的工程地合天津市的工程地质、水文地、水文地质条件条件对深基坑工程深基坑工程开展深入研究。

开展深入研究u通通过解决天津站交通枢解决天津站交通枢纽工程后广工程后广场的的轨道道换乘中心工程在乘中心工程在设计施工中遇到的施工中遇到的大量技大量技术难题如软土地土地质条件下超深地下工程深埋承条件下超深地下工程深埋承压水工程特性及降水工程特性及降压对环境境影响的控制方法影响的控制方法问题；解决大面；解决大面积不不规则盖挖逆作法工法施工关盖挖逆作法工法施工关键技技术问题，不断，不断地地总结经验不不仅可以弥可以弥补本地区本地区规范和范和设计施工的缺陷，同施工的缺陷，同时可以保可以保证工程的安全工程的安全与与经济性谢谢谢谢。