地下空间工程 教学课件 ppt 作者 刘勇 第二十讲

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1、城市地下工程第二十讲地下空间工程施工刘勇教授石家庄铁道大学土木工程学院上节回顾明挖法施工一1、概述2、敞口放坡基坑3、有围护结构基坑本节主要内容明挖法施工一1、地下连续墙施工2、搅拌桩施工四地下连续墙施工(2)泥浆护壁①泥浆的作用护壁－－静水压力，液体支撑，形成泥皮，维护土壁稳定携砂－－较高黏性，将土渣悬浮冷却机具－－降低钻头温度，减小钻具磨损切土润滑－－减小土体开挖难度第二节　明挖法施工四地下连续墙施工②泥浆的组成护壁泥浆主要是膨润土泥浆，其成分为膨润土、水和一些掺合物。第二节　明挖法施工表6-2-5膨润土泥浆的通常配合比

2、成分材料名称通常用量(%)固体材料膨润土6~8悬溶液水100增粘剂CMC(甲基纤维素)0~0.05分散剂Na2CO3、FCI0~0.05加重剂重晶石粉必要时才用防漏材料石、锯末、化纤短料必要时才用四地下连续墙施工第二节　明挖法施工四地下连续墙施工③泥浆的性能指标表6-2-6泥浆性能指标表指标名称新制备的泥浆测定方法使用过的循环泥浆测定方法粘度19~21s500/700ml漏斗法19~25s500/700ml漏斗法密度<1.05泥浆重度计<1.20泥浆重度计失水量<10ml/30min失水量计<20ml/30min失水量计泥皮

3、厚度<1mm失水量计<2.5mm失水量计稳定性100%500ml量筒——PH值8~9PH试纸11PH试纸第二节　明挖法施工四地下连续墙施工④泥浆的制备和处理i)泥浆的需要量式中Q——泥浆总需要量(m3)；V——设计总挖土量(m3)；n——单元槽段数量；K1——浇筑砼时的泥浆回收率(%)，一般为60%~80%；K2——泥浆消耗率(%)，一般为10%~20%，包括泥浆循环、排土、形成泥皮、漏浆等泥浆损失。第二节　明挖法施工四地下连续墙施工ii)泥浆的制备采用高速回转式搅拌机的高速回转，把泥浆搅拌均匀。第二节　明挖法施工四地下连

4、续墙施工泥浆制备工厂第二节　明挖法施工四地下连续墙施工泥浆工厂内部第二节　明挖法施工四地下连续墙施工泥浆配制泥浆池第二节　明挖法施工四地下连续墙施工iii)泥浆的再生处理处理方法主要有机械处理和重力沉淀处理，最好是两种方法组合使用。重力沉降处理是利用泥浆和土渣的密度差使土渣沉淀的方法。机械处理方法通常是使用振动筛和旋流器。废弃泥浆需采用化学及机械方法进行泥水分离，水排走，泥可用填土。第二节　明挖法施工四地下连续墙施工国内多采用膨润土（亦即皂土，Bentontie）泥浆，随着科技材料的发展，国外与香港、台湾都已逐渐转换为高分子

5、聚合物材料——聚丙烯醯胺（Polyacrylamide）超泥浆稳定液。这种液体是一种高浓缩性白色乳液，与水拌合后即产生膨胀作用，以提高水的粘滞度，在钻掘壁面形成一层富有韧性的胶质薄膜，防止钻掘平面之崩塌，达到稳定孔洞与沟槽之目的。这种超泥浆易于拌合，无粉尘污染，不需泥浆搅拌池、沉淀池，能促使悬浮泥沙产生凝絮，加速沉淀，并可多次循环使用。它突出的优点是无毒性、无污染，不影响环境生态。第二节　明挖法施工四地下连续墙施工(3)成槽成槽是地下连续墙施工中的关键工序，挖槽精度是保证地下连续墙施工质量的关键之一，特别是垂直

6、度，必须保证设计要求。我国地铁设计规范中规定，连续墙墙面倾斜度不宜大于1/150，局部突出也不宜大于100mm，且墙体不得侵入主体结构隧道净空。同时成槽约占地下连续墙施工工期的一半，因此提高其成槽效率也能加快施工进度。第二节　明挖法施工四地下连续墙施工①槽段长度的确定影响因素：★地质条件；★地面荷载；★起重机械的起重能力；★单位时间内供应砼的能力；★泥浆池(罐)的容积；★工地所占用场地面积以及能够连续作业的时间。一般槽段长度3~8m，也有10m甚至更长情况。第二节　明挖法施工四地下连续墙施工②槽壁的稳定★泥浆护壁仍是目前保持

7、连续墙槽壁稳定的主要方法。★选用适当的材料和配合比。★控制槽内放置时间。i)泥浆密度泥浆密度宜每两小时测定一次。一般新制备的泥浆的密度应小于1.05；在成槽结束后，槽内泥浆的密度不大于1.15，槽底部泥浆的密度不大于1.25。ii)泥浆的粘度粘度可用漏斗形粘度计进行测定。第二节　明挖法施工四地下连续墙施工表6-2-7泥浆漏斗粘度地基条件泥浆性能对策漏斗粘度经验值N>0~2，软弱的粘土，粉土层(N-标惯击数，下同)需增大泥浆密度或水不能侵入的性能用高含量高密度的陶土泥浆，掺加重晶石100以上N值较高，全部是粘土或粉土保持最低的

8、粘度和失水量，仅使粘土或粉土不被冲洗掉即可泥浆浓度为5%~6%，掺加少量的CMC25~33一般粉土层或含砂粉土层粘度，凝胶强度和失水量都不用过高泥浆浓度为7%~8%，掺加较少的CMC30~38一般砂层粘度，凝胶强度和失水量都用标准值泥浆浓度8%~10%，掺加CMC35~50全部地层N值较低