地下工程技术的新进展.doc

地下工程技术的新进展 （一）在人工冻结地层中施工地下工程 1) 在人工冻结地层中施工的混凝土应具有快凝、早强、高强、大流动性和高抗渗性等技术性能, 才能保证施工顺利进行和施工质量, 满足承载和耐久性要求。 2) 配制低温环境中硬化的混凝土时, 减水剂类型应选用萘系非引气型高效减水剂。对于萘系高效减水剂来说, 同水泥浆用量的流动性混凝土会出现凝结硬化延迟的情况, 硬化推迟2 ~ 3h。 3) 电解质类早强剂对高效减水剂的塑化功能有降低作用, 而且掺量超高，阳离子价数越高, 降能愈明显; 早强剂的掺量过高, 会降低混凝土的后期强度。因而, 使用早强剂时宜选用对减水剂的作用、混凝土的耐久性和钢筋锈蚀影响小的品种; 早强剂的掺量确定应兼顾早强效果硷的后期强度和耐久性, 以及不明显降低减水剂的减水效果。 4) 大流动性混凝土在低温环境下凝结硬化性能和普通混凝土相近, 可以代替普通混凝土用于冻结井壁, 而且应用实践也证明了可行性。 大流动性混凝土具有高流动性和良好的抗离析能力, 适合于用溜灰管输送, 而且易于密实, 成型井壁抗渗性好。大流动性混凝土低温养护比标准养护强度发展缓慢, 但强度等级高时受低温影响较小; 同水灰比和水泥用量的大流动性混凝土(掺加高效减水剂) 和普通塑性混凝土的强度增长速度相近; 同时掺加早强剂的大流动性混凝土即使在低温养护时也比标准养护的大流动性混凝土和普通塑性硅强度增长快, 而且凝结时间大大缩短。可见, 大流动性混凝土低温凝结硬化性能和普通混凝土相近, 若掺加早强剂将优于普通混凝土。 （二）喷锚支护技术 喷锚支护是指锚杆支护、喷射混凝土支护以及它们与其他支护结构的组合，国内广泛应用的喷锚支护类型包括: 锚杆支护、喷射混凝土支护、锚杆喷射混凝土支护、钢筋网喷射混凝土支护、锚杆钢架喷射混凝土支护以及锚杆钢筋网喷射混凝土支护。目前，喷锚支护已经发展成为一种普遍的隧洞衬砌支护临时和永久方式。此种衬砌支护方式发展起来以后，以其施工速度快，应用灵活，并能大大节省工程量的特点得到了隧洞施工的大力推广与应用。 1发展趋势 1.1自钻式锚杆技术 自钻式锚杆是一种新型的支护技术，已经在隧道衬砌支护、深基坑边墙维护和高边坡治理等工程中得到广泛应用，其优点是: 能在破碎而极易塌孔的地层中应用，甚至在砂卵石或淤泥质地层中也能采用。其注浆工艺是在钻孔后立即从锚杆的中孔向内注浆，浆液到达孔底后，即沿孔壁与锚杆壁间自底向孔口进行充填，因而不仅保证了及时支护地层，同时也保证了钻孔中注浆的饱满，并能充填钻孔周壁的地层缝隙，增大了锚固力。另外，由于孔外锚端的螺母拧紧力作用，每根该类锚杆均可作为预应力锚杆设计。目前，有的工程设计中已用大直径自钻式 锚杆代替了预应力锚索，有的设计则将其放在普通砂浆锚杆和预应力锚索之间进行选择。 1.2 不同受力机理的预应力锚固技术 传统的预应力锚索均采用拉力型锚索结构，该种结构尽管施工简易、造价较低，但是由于其内锚固段受力不合理，上部浆体易开裂，特别是不能充分利用岩体的力学传递性能，因此锚固效果不理想。压力型锚索结构能初步改善岩土力学传递性能。该种锚索结构的特点是利用设在孔底端的承压板将无粘结锚索的拉力转化为对砂浆体的压力，并通过相互勃结传递给土体。而砂浆体的受压性能均远大于 其受拉性能，因此它的受力性能在一定程度上优于拉力型锚索。 1.3 可回收高压喷射扩大头锚杆技术 可回收扩大头锚杆是采用高压喷射原理在锚孔底部一段长度范围内对孔壁土体进行切割扩孔并置换充填水泥浆而形成一个圆柱状的扩大头，具有抗拔力高、位移小、可靠性高、防腐耐久性好等优异性能。在深基坑支护工程中采用扩大头锚杆，锚杆根数比采用普通锚杆可减少50%左右，锚杆工程的总造价可大幅降低，同时可以减小对周围环境的影响，减少基坑外土体中的遗留物。可回收高压喷射扩大头锚杆是目前基坑围护工程中最便利、对环境影响最小的支护形式，这项新技术可以为城市建设带来更多的经济效益和社会效益，比较理想地处理在建基坑和周边地下空间环境的关系问题。 （三）地下连续墙气压抽渣管清槽施工技术 气压抽渣管清槽主要应用于各种地下连续墙施工清槽，但也可用于各种孔径的机械冲孔桩水下清渣。清槽是地下连续墙施工工艺中至关重要的环节，它直接影响到连续墙的施工质量， 在设计和施工规范中都严格规定槽端沉渣厚度不得超过50mm，有些工程甚至要求零沉渣。传统的清槽方法主要有旋挖钻机回钻清槽、正循环清槽、泵吸反循环清槽。钻机回钻清槽速度但清渣不彻底，不能满足沉渣要求；正循环清槽效率低，清渣不彻底；泵吸反循环清槽受泵的扬程限制，效率低。当地连墙墙身长、墙厚、沉渣指标严格时， 传统方法已不能满足施工要求。而气压抽渣管清槽施工技术弥补了传统清槽方法的不足，且具有安装简单，设备配置少，投人施工成本低