富水圆砾地层超深地下连续墙参数优化及施工控制技术研究

依托昆明轨道交通火车北站深大基坑的工程实例,运用理正深基坑软件模拟基坑开挖和回筑全过程,计算深大基坑地下连续墙的内力、位移,对富水圆砾地层深大基坑地下连续墙的变形规律进行研究,并对地下连续墙的结构参数进行优化比选。分析研究得出:对于富水圆砾地层采用分层开挖方法及内支撑体系,其深度达到35.0 m的深大基坑,地下连续墙嵌入深度建议值为35.0 m,厚度建议值为1.5 m,并满足整体稳定性、抗倾覆、抗隆起、抗管涌验算要求。同时,针对性地提出了富水圆砾地层地下连续墙施工控制技术。     

地下连续墙接缝渗漏检测及防治技术

为高效解决深基坑工程地下连续墙渗漏水问题,依托南宁地铁3 号线金湖广场站富水深基坑工程,开展声呐渗流检测技术应用研究。首先,对65 幅地下连续墙止水帷幕实施声呐渗流检测,得到相应位置流速、流向、流量和渗透系数等数据,反演绘制三维可视化渗流场,准确定位地下连续墙薄弱部位; 然后,据此进行局部袖阀管注浆防渗漏处理; 最后,复测检验注浆效果,基坑渗漏水量得到有效控制。该技术能够为深基坑地下连续墙的渗流流速检测预警、渗漏风险控制管理、渗水事故应急处置提供完整可行的解决方案。     

抽水示踪法探测地下连续墙渗漏的试验及数值模拟研究

基坑围护结构的完整性是保证基坑安全开挖的关键，一旦发生渗漏将成为威胁基坑施工的重大隐患。针对地下连续墙渗漏提出抽水示踪探测法,为验证其在实际工程中的适用性，依托苏州市轨道交通8号线虎殿路站基坑工程开展研究。1）在地下连续墙两侧布设钻孔，进行地下水渗漏抽水示踪联合探测； 2）结合天然及抽水状态下的试验数据，对地下连续墙渗漏隐患位置进行研究； 3）建立二维有限元数值模型，对不同渗漏深度下的观测井流速进行模拟，并与实测结果进行对比验证。研究结果证明了抽水示踪法用于地下连续墙渗漏探测的可行性及有效性。     

基于小波降噪的地下连续墙弯矩估算方法研究

基坑地下连续墙侧向位移监测过程中不可避免地存在误差,以往利用侧向位移估算地下连续墙弯矩时忽略了对监测数据误差的处理。为解决监测数据误差带来的问题,引入小波降噪方法对侧向位移监测数据进行降噪处理,基于降噪后数据实现地下连续墙弯矩估算。以福州地铁2号线上街站基坑工程地下连续墙典型测点的侧向位移监测数据为研究对象,选择db3小波基函数、硬阈值函数、heursure 阈值对其进行5层小波降噪处理,采用6次多项式对降噪后的监测数据进行拟合并确定拟合曲线曲率半径（挠度）,结合材料力学受弯构件相关理论实现地下连续墙弯矩估算。结果显示： 1)小波降噪可以有效去除侧向位移监测数据误差,监测数据误差主要分布在-0.6~0.6 mm; 2)利用降噪后的监测数据进行多项式拟合可以有效提高拟合精度; 3)地下连续墙最大估算弯矩为635.1 kN·m,约为设计值的40%,施工过程中地下连续墙安全状况良好。     

基坑分区开挖对邻近大直径越江隧道影响的数值模拟与现场实测分析

为研究基坑分区开挖对邻近越江隧道保护的有效性,以上海市西藏南路双线越江隧道附近绿谷一期基坑工程为依托,首先采用有限元法建立数值模型,分析基坑分区与不分区开挖对地下连续墙位移和既有越江隧道收敛变形的影响。然后根据现场监测数据,研究基坑分区开挖下既有越江隧道和地下连续墙的变形规律。结果表明： 1）采用分区开挖的方式,地下连续墙最大位移减小23.9%,邻近越江隧道最大竖向位移减小35.4%,分区开挖施工对距离较近隧道的保护效果更好; 2）对于面积较大的分区,其开挖导致的地下连续墙变形更大; 3）既有越江隧道在基坑施工过程中发生了斜向压扁的不规则收敛变形,地下连续墙最大水平位移对邻近隧道的收敛变形具有一定的预测作用。     

海域围堰上软下硬地层中地下连续墙施工技术研究与实践

汕头市苏埃通道南岸明挖隧道位于海域围堰内,围堰内上软下硬的特殊地层给地下连续墙施工过程中的泥浆护壁、成槽造成极大的困扰。地下连续墙成槽施工前期主要采用"抓—冲结合"成槽工艺;在淤泥层、砂层、全风化岩层采用液压抓斗成槽机直接成槽;在强风化、中风化、微风化岩层采用冲击钻机冲孔、修槽成孔工艺。单元槽段成槽时一般完成1个槽段需要20 d以上,最长1个槽段达40 d,严重影响工期进度。为了改变地下连续墙施工状况,结合类似工程实践经验,在旋挖钻的基础上进行改造,将钻头设计为牙轮钻钻头,对强、中风化岩层钻孔取芯,通过组合使用"成槽机+冲击锤+旋挖钻(牙轮钻)"后,实现了地下连续墙施工效率的极大提升。经过成槽施工方案比选、入岩墙深设计优化、孤石破碎和基岩处理工艺探讨,顺利完成了该基坑工程,积累了在该类上部淤泥下部基岩地层中地下连续墙施工的经验。     

上海某基坑超深地墙变形与接缝张开分析

超深地下连续墙变形所导致的接缝渗漏问题是上海软土地区超深基坑施工所遇到的典型难题之一。本课题结合上海北横通道某深基坑工程，运用Plaxis 3D 有限元软件通过计算分析基坑开挖过程不同工况下的地下连续墙的变形规律，以及基坑开挖过程中地墙变形与地下墙接缝张开渗漏的关系。结果表明：（1）当基坑开挖深度大于12m或20m两个临界点时侧向位移增长速度显著。地下连续墙的最大水平位移发生在基坑边的中点附近，向两侧逐步减小，这主要是基坑角部空间效应引起的。（2）地下墙接缝张开渗漏的危险点并不是发生在基坑中点最大侧向变形处，而是基坑边中部与角部之间、靠角部较近的位置。（3）即使对于较小尺寸的超深基坑，当开挖深度较大时，长边位移仍较短边位移有明显增大。本文结论对超深基坑开挖地墙变形与地墙渗漏控制具有指导意义。     

南京长江第四大桥南锚碇基础地下连续墙施工

南京长江第四大桥主桥为双塔三跨悬索桥,其南锚碇基础支护结构为"∞"形地下连续墙,分Ⅰ期、Ⅱ期2种槽段,槽段采用铣接法连接。施工前先进行地质水文详勘与封排水设计、地基加固、修筑导墙及试验槽段施工。按隔墙、北外墙、Y形槽段、南外墙顺序施工地下连续墙,先施工Ⅰ期槽段,再施工Ⅱ期槽段。Ⅰ期槽段采用三铣成槽,Ⅱ期槽段采用一铣成槽,Y形槽段采用五铣成槽。在外墙预埋钢管进行墙底帷幕灌浆。基坑开挖前进行抽水试验,结果表明基坑日渗水量≤150 m3;基坑开挖过程中,围护结构变形和周边土体的沉降均小于预警值,说明地下连续墙施工质量良好。     

富水砂卵石地层土压平衡盾构钢套筒接收应用实例

盾构接收作为盾构施工过程中的一个关键工序,具有高风险性。在接收端头无法加固的情况下,如何实现富水砂卵石地层环境下盾构安全接收,是急需解决的一个重大难题。依托长沙地铁一号线黄兴广场站盾构钢套筒接收工程,对该工程中采用的玻璃纤维筋地下连续墙结合钢套筒接收方案技术特点进行剖析,深入研究了在富水砂卵石地层接收端头无加固情况下的盾构接收技术,以期为今后类似工程提供参考。     

深层水平封底在巨厚砂卵石层基坑地下水控制中的应用

为解决临江巨厚潜水含水层深基坑工程面临的地层渗透性强、涌水量大、降水难度大等问题,依托福州地铁2号线桔园洲站基坑工程,采用理论分析及三维数值模拟相结合的方法,研究不同地下连续墙深度及深层水平封底止水效果与基坑涌水量、坑外水位降深之间的关系,确定地下连续墙插入深度最优值及深层水平封底位置、厚度。工程实践表明： 1）深层水平封底实际止水效果平均达到93%以上,涌水量减少75%,有效降低了降水难度,确保了基坑工程安全顺利完工; 2）对巨厚强透水砂卵石且止水帷幕难以落底的深基坑工程,在悬挂式竖向止水帷幕基础上,设置深层水平封底止水帷幕,能有效减小坑底地层垂向渗透性,减少基坑涌水量; 3）水平封底位置需满足抗突涌要求,且上部预留一定的空间布置降水井滤管,抽排由封底渗漏至坑内的地下水。     

上海某泵房基坑“两墙合一”地下连续墙设计

详细阐述了上海市杨浦区民星南排水系统工程中主体泵站地下连续墙基坑设计,介绍了异形平面地下连续墙布置、钢筋混凝土支护结构与泵房主体结构一体化设计,采用启明星软件对地下连续墙的内力进行了计算分析、对深基坑的变形进行了验算、对深基坑施工对周边环境的影响进行了分析。理论计算分析和施工监测结果表明,设计的基坑安全可靠,施工对周边影响得到了有效的控制,为深基坑地下连续墙的设计和施工提供参考和实践经验。     

富水区地铁深基坑渗漏治理方案探讨

为探讨地下连续墙发生渗漏时的治理方案,结合富水区地铁深基坑开挖实例,对施工现场实际情况、渗漏原因、施工工序、施工难度及周边环境等因素进行综合分析比较,提出多种应对方案,为深基坑工程施工提供了借鉴和参考.     

在泥质粉砂岩地层中采用双轮铣快速成槽施工技术

为提高南昌地区泥质粉砂岩地层中地下连续墙成槽工效,以南昌轨道交通3号线六眼井车站地下连续墙施工为例,通过研究泥质粉砂岩岩性参数,调研双轮铣槽机设备性能,结合实际工况,对设备与配套进行选型与优化,并对成槽工艺进行创新与改进,通过对1期和2期的施工效果进行分析,得出以下结论： 1）复合地层中适宜采用“抓铣”结合快速施工工艺; 2）在较厚的泥质粉砂岩地层中成槽,锥齿型刀盘比标准平齿刀盘效果更好; 3）在泥质粉砂岩地层中,离心式泥水分离系统较振动滤砂机拥有更好的泥水分离效果,可有效提高成槽概率; 4）形成适应南昌地区泥质粉砂岩地层的地下连续墙双轮铣槽机快速成槽施工技术,可以在南昌地区推广应用,也可为类似地层和工程提供借鉴。     

富水砂卵石层深基坑近接建筑物安全施工控制技术研究

依托某一典型富水砂卵石基坑工程,通过数值计算对近接建筑物地铁基坑开挖过程中基坑渗流及建筑物沉降进行了分析,并基于现场注浆试验得到合理的基坑基底注浆加固方案,最后通过基坑施工现场实测分析了加固措施的有效性。研究结果表明:富水砂卵石地层深基坑施工会导致在基坑开挖深度范围内及基底一定区域内形成明显的降水漏斗,造成基坑外水位大幅下降且在坑角处渗流最为显著,极易影响基坑边坡稳定性;基坑施工引起的建筑物沉降大,极易导致建筑物发生不均匀沉降破坏;富水砂卵石地层注浆孔距应控制在1.8 m左右,以保证孔间土体能够加固密实;基坑底部采取注浆加固措施能有效地减小基坑施工对建筑物的影响,基坑开挖结束时建筑物最大沉降值为-8.56 mm,工程顺利完成;研究成果可为类似基坑工程施工提供一定依据。     

京沈客专望京隧道超深竖井施工技术革新

针对京沈客专望京隧道2号竖井施工中68 m深的地下连续墙在富含承压水且以粉细砂层为主的软弱地层中成槽难、垂直度控制难、42 m深的基坑安全与主体结构质量控制难等问题,提出对超深地下连续墙创新采用双拼工字钢接头柱、基坑上半部采用钢支撑替代混凝土支撑、基坑下半部环框梁与混凝土内支撑逆作、环框梁和腰梁合二为一、改进接头防水方式、改变竖井主体结构施工工艺等多项技术革新。得出主要结论如下： 1)在地下水丰富的软弱地层中,采用双拼工字钢接头柱可以显著提高超深地下连续墙的垂直度,减少接缝渗漏水现象; 2）通过优化超深竖井内部支撑体系和主体结构的施工顺序,并且将临时支撑结构和永久结构合二为一,可以显著加快施工进度、提高施工安全、节省施工成本。     

珠江黄埔大桥悬索桥锚碇设计与施工技术创新

通过珠江黄埔大桥悬索桥锚碇设计与施工技术研究,初步形成嵌岩地下连续墙设计理论,形成嵌岩地下连续墙成套施工工艺,在不设止水帷幕情况下保证基坑开挖地下连续墙不渗漏和锚碇周围土体不沉降,设计了低水化热抗裂混凝土,实现了大体积混凝土不设冷却水管情况下有效控制温度裂缝的发生,与国内外同类技术相比具有创新性.     

岩溶区域内地下连续墙施工中问题探讨

地下连续墙等基坑支护施工时会遇到各种各样的复杂地层,岩溶即其中之一。岩溶地质条件对于地下连续墙施工极为不利。基于实际施工经验,对成槽施工前溶洞勘察、成槽过程中岩溶问题处理进行详细讨论。讨论内容包括：溶洞中存在漂石、斜岩情况的处理以及溶洞导致的塌方和路面下沉等问题的处理,并基于实际经验给出部分岩溶区域地下连续墙施工建议。     

三轴搅拌桩入岩施工技术

某地铁深基坑工程,工程主体分布于富水上软下硬的复杂地质条件,设计选用三轴搅拌桩作为止水帷幕并要求三轴搅拌桩进入风化岩层,隔断基坑内外的透水层,搅拌桩如何进入风化岩是一个值得研究的技术难题。通过对三轴搅拌桩的机械选型、设计三轴搅拌桩钻头的结构形式、适用此地质条件下的施工参数等方面进行详细研究,实现三轴搅拌桩止水帷幕在泥质粉砂岩中的成功施工,达到彻底隔断透水层的目的。主要研究结论如下： 1）富水上软下硬复杂地质条件下可以选用三轴搅拌桩作为止水帷幕; 2）三轴搅拌桩入岩后,在类似地质条件下可选用钻孔桩+三轴搅拌桩代替地下连续墙作为围护结构体系,以节约投资。     

不入岩深基坑围护结构施工工艺选择

不入岩深基坑围护结构常用施工工艺有排桩、咬合桩以及地下连续墙。基于昆明市轨道交通5号线弥勒寺站基坑围护项目,综合考虑不同施工工艺的地层适应性、施工效率、工程造价以及质量控制等因素,对该项目进行施工工艺比选。结果表明,(1)仅采用排桩或咬合桩工艺一般施工下无法满足部分施工场地穿过硬质圆砾层要求;(2)排桩难以满足抗渗要求;(3)仅采用地下连续墙作为围护结构则会造成工程造价过高,经济性较差。最终确定了以地下连续墙为主,咬合桩为辅的基坑围护结构施工工艺。     

富水地层下外置乌龟壳式土压平衡盾构无障碍始发技术研究

在福州地铁5号线1标4工区盾构区间施工中,通过对常规土压平衡盾构刀盘切削地下连续墙的钻研,针对刀盘设计一种无需扩径和改造的布置方案,针对外置注浆管路设计一种保护和侧面切削地下连续墙墙体的刀具,同时采用全钢套筒密闭始发技术的一种富水地层下外置乌龟壳式常规土压平衡盾构无障碍始发体系.该体系无需对传统的土压盾构机进行改造,即保留了常规软土盾构外置注浆管路设计的盾尾,无需配备复合刀盘,避免了盾构机重心前移、刀盘直径的扩大等造成后期掘进困难的问题;也可直接切削穿越高强度地下连续墙,规避了人工凿除盾构洞门的工序,从而避免盾构始发过程中的涌砂、涌水等高风险,大幅提高盾构始发的安全性.