大型深基坑逆作法施工中的若干工艺技术问题研究

摘要

从1935年日本首次提出逆作法工艺开始，经历了70余年的研究和工程实践，逆作法工艺目前已在一定规模上应用于高层和超高层的多层地下室等结构。逆作法工艺在支护效果、经济效益和缩短工期等方面的优越性，使其在全国得到推广应用，而上海市和广州市逆作法施工工法的出台更对规范逆作法施工起到指导性作用，标志着逆作法工艺的发展和工程应用进入了一个新阶段。但因为逆作法工艺技术的复杂性，使逆作法在应用中尚有很多问题需要解决。 本论文以上海目前最大的基坑工程——仲盛商业中心基坑工程为背景，对逆作法施工中的若干工艺技术进行了较深入的研究，旨在为逆作法工艺的设计和实施提供一定程度的指导作用，为逆作法的研究起到抛砖引玉的作用。主要工作如下： 一、从逆作法的概念入手，简要介绍了逆作法工艺在国内外的应用和发展状况以及逆作法的优点和局限性。 二、对本文逆作法工程实例进行分析研究。对逆作法工程支护结构选型，挖土方式等进行分析讨论，并对逆作法工程中出土孔洞布局进行了一定的研究，提出了出土孔洞大小和数量的布置方法。 三、对深基坑逆作法支护结构设计计算理论进行探讨，主要包括基坑开挖中地连墙两侧土压力取值模型、地连墙的设计计算、中间支承柱的荷载取值及承载力计算、地下室楼层内支撑梁的设计及逆作法各种节点的设计等。 四、使用有限元软件ANSYS对逆作法几种中间柱与梁节点形式进行计算分析比较。 五、深基坑逆作法施工若干工艺的研究，主要包括支柱桩的正确定位及垂直精度的调控，逆作法底板钢筋支撑体系的研究，各种连接节点新旧混凝土搭接及质量控制措施。 六、逆作法深基坑信息化施工，主要包括基坑工程现场监测、差异沉降的控制措施、逆作法变形控制措施及加强基坑工程逆作法设计施工一体化。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1逆作法施工技术发展简况

1.1.1逆作法在国外的发展

1.1.2逆作法在国内的发展

1.2逆作法的应用

1.3目前逆作法施工存在的问题

1.4本文所做的工作

1.4.1主要研究内容

1.4.2拟解决的关键技术及理论意义

第2章“中顺边逆”半逆作法深基坑工程实例

2.1工程概况

2.1.1工程基地周边环境状况

2.1.2工程地质、水文地质概况

2.2基坑围护方案选择

2.2.1围护方案选择依据

2.2.2本基坑围护方案选择

2.3逆作施工方法选择

2.4逆作法取土孔洞的布置

2.5逆作法挖土工程特性及挖土方法选择

2.5.1逆作法挖土工程的特征

2.5.2挖土方法的选择

2.6逆作法施工技术社会经济效益

第3章逆作法深基坑施工中的支护结构设计

3.1基坑开挖中墙体两侧侧土压力取值模式研究

3.1.1考虑对变形不产生贡献的静止土压力模式

3.1.2基于实测土压平衡的侧压力模式

3.1.3地层反力的非线性模式

3.2地下连续墙设计

3.2.1地下连续墙的类型

3.2.2与主体结构的结合形式

3.2.3地下连续墙承载力

3.2.4沉降量的确定

3.3中间支撑柱设计

3.3.1中间支承柱的作用

3.3.2中间支承柱的分类

3.3.3中间支承柱的布置

3.3.4设计中应注意的问题

3.3.5设计计算

3.4节点构造设计

3.4.1地连墙连接接头

3.4.2地连墙与楼板、梁节点设计

3.4.3中间支承柱与结构梁板的连接节点

3.4.4中间支承柱、桩和底板的连接

3.5地下室各楼层内支撑梁的设计

3.5.1逆作法施工阶段

3.5.2使用阶段

第4章逆作法深基坑施工中的几点工艺分析

4.1逆作法梁柱节点力学性能分析

4.1.1 ANSYS简介

4.1.2有限元模型

4.1.3加载求解

4.1.4结果后处理

4.1.5参数化设计语言APDL

4.1.6几种常见梁柱节点形式力学分析

4.2本工程中梁柱节点加腋实例分析

4.2.1实例概况

4.2.3实施效果

4.3柱桩的正确定位及垂直精度的调控

4.3.1支柱桩的正确定位

4.3.2支柱桩垂直精度的调控

4.4逆作法节点连接处新旧混凝土的搭接

4.4.1墙体与地下连续墙混凝土连接

4.4.2梁柱节点施工缝处的浇注方法

4.5逆作法底板钢筋支撑体系

4.5.1钢筋(型钢)桩法

4.5.2 A字形钢筋马凳法

4.5.3钢筋支架法

第5章逆作法深基坑工程中的信息化施工

5.1基坑工程监测

5.1.1监测的必要性

5.1.2监测项目

5.1.3监测点布置

5.1.4监测频率

5.1.5监测预警

5.1.6本基坑工程监测分析

5.2沉降差异的控制

5.2.1施工过程控制措施

5.2.2施工动态监测

5.3深基坑逆作法变形控制措施

5.3.1设计中对变形的控制措施

5.3.2施工中对变形的控制措施

5.4加强设计施工一体化

5.4.1设计施工一体化概念

5.4.2逆作法施工中加强设计施工一体化的意义

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢