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地基基礎(chǔ)和地下空間工程技術(shù),1,總概,★“建筑業(yè)10項新技術(shù)”的發(fā)展變革★地基基礎(chǔ)與地下空間工程技術(shù)★企業(yè)如何推廣應(yīng)用建筑業(yè)10項新技術(shù),2,★“建筑業(yè)10項新技術(shù)”的發(fā)展變革,一、“建筑業(yè)10項新技術(shù)”的由來隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，高、大、難的建筑工程層出不窮、日新月異，不斷的改變記錄，而且科技含量也越來越高。為推進(jìn)建筑業(yè)技術(shù)進(jìn)步，提高行業(yè)整體素質(zhì)，原建設(shè)部于1994年8月發(fā)出了《關(guān)于建筑業(yè)1994、1995年和“九五”期間推廣應(yīng)用10項新技術(shù)的通知》，這個文件是我國政府要求建筑行業(yè)推廣應(yīng)用新技術(shù)的第一個正式文件。,3,4,以國家發(fā)展戰(zhàn)略為主導(dǎo)，緊扣行業(yè)的創(chuàng)新管理，結(jié)合國內(nèi)外新技術(shù)發(fā)展，引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，建筑業(yè)10項新技術(shù)是面向行業(yè)、帶動施工企業(yè)技術(shù)升級換代的技術(shù)政策性文件。新技術(shù)整體水平居于“全國平均先進(jìn)”。,5,二、建筑業(yè)10項新技術(shù)的內(nèi)容變革1、1994版建筑業(yè)10項新技術(shù)針對當(dāng)時施工水平，有的內(nèi)容具體到某一產(chǎn)品或單項技術(shù)，有的具體到某一類技術(shù)但是沒有具體新技術(shù)內(nèi)容，如新型模板與腳手架應(yīng)用技術(shù)，建筑節(jié)能技術(shù)。,6,1994版建筑業(yè)10項新技術(shù)內(nèi)容如下：1）商品混凝土和散裝水泥應(yīng)用技術(shù)2）粗直徑鋼筋連接技術(shù)3）新型模板與腳手架應(yīng)用技術(shù)4）高強(qiáng)混凝土技術(shù)5）高效鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)6）建筑節(jié)能技術(shù)7）硬聚氯乙烯塑料管應(yīng)用技術(shù)8）粉煤灰綜合利用技術(shù)9）建筑防水工程新技術(shù)10）現(xiàn)代管理技術(shù)與計算機(jī)應(yīng)用,7,2、1998版建筑業(yè)10項新技術(shù)隨著建筑技術(shù)的迅速發(fā)展,原建設(shè)部分別于1998年和2005年對1994版建筑業(yè)10項新技術(shù)進(jìn)行了兩次修訂，使其所包含的內(nèi)容更加豐富，范圍更加廣泛，總結(jié)了傳統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的最新發(fā)展成果，為建筑業(yè)新技術(shù)應(yīng)用示范工作提供了有力的技術(shù)支撐。1998版包含10大項42小項或分類。大項已基本按建筑工程的分部及專業(yè)進(jìn)行了不完全的分類，每一大項下面有2-5項推廣技術(shù)或推廣方面。該版有較大的缺項，如對建筑機(jī)電安裝工程、對信息化施工技術(shù)沒有涉及。,8,1998版10項新技術(shù)如下：1）深基坑支護(hù)技術(shù)2）高強(qiáng)高性能混凝土技術(shù)3）高效鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)4）粗直徑鋼筋連接技術(shù)5）新型模板和腳手架應(yīng)用技術(shù)6）建筑節(jié)能和新型墻體應(yīng)用技術(shù)7）新型建筑防水和塑料管應(yīng)用技術(shù)8）鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)9）大型構(gòu)件和設(shè)備整體安裝技術(shù)10）企業(yè)計算機(jī)應(yīng)用和管理技術(shù),9,3、2005版建筑業(yè)10項新技術(shù)2005年2月的這次修訂將“建筑業(yè)10項新技術(shù)”擴(kuò)充為10個大項、44個子項、93個小項。內(nèi)容以房屋建筑工程為主，兼顧鐵路、交通、水利等其他土木工程；突出施工技術(shù)，同時考慮與材料、設(shè)計必要的銜接；突出智能監(jiān)測等新興領(lǐng)域的技術(shù)，也總結(jié)了傳統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的最新發(fā)展成果，所推廣的技術(shù)既成熟可靠，又代表了當(dāng)時我國建筑業(yè)技術(shù)發(fā)展的最新成就，為建筑業(yè)新技術(shù)應(yīng)用示范工作提供了有力的技術(shù)支撐。2005版還在文本結(jié)構(gòu)、技術(shù)內(nèi)容、表述格式上進(jìn)行了統(tǒng)一，形成了完整的規(guī)范性文件。,10,2005版10項新技術(shù)內(nèi)容如下：1）地基基礎(chǔ)和地下空間工程技術(shù)2）高性能混凝土技術(shù)3）高效鋼筋與預(yù)應(yīng)力技術(shù)4）新型模板及腳手架應(yīng)用技術(shù)5）鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)6）安裝工程應(yīng)用技術(shù)7）建筑節(jié)能和環(huán)保應(yīng)用技術(shù)8）建筑防水新技術(shù)9）施工過程監(jiān)測和控制技術(shù)10）建筑企業(yè)管理信息化技術(shù),11,4、2010版建筑業(yè)10項新技術(shù)2010年10月為適應(yīng)當(dāng)前建筑業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展的形勢，加快推廣應(yīng)用促進(jìn)建筑業(yè)結(jié)構(gòu)升級和可持續(xù)發(fā)展的共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，住建部對《建筑業(yè)10項新技術(shù)（2005）》又進(jìn)行了修訂。2010年10月14日，下發(fā)（建質(zhì)[2010]170）號《建筑業(yè)10項新技術(shù)（2010）》推廣應(yīng)用的通知。,12,從2005年到2010年這五年期間，我國經(jīng)歷了奧運工程、世博工程等一批重大工程的相繼建設(shè)，促進(jìn)了工程技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)應(yīng)用。2005年版的“建筑業(yè)10項新技術(shù)”為10大類（10大項，共94項技術(shù)）內(nèi)容以房屋建筑工程為主，突出通用技術(shù)，兼顧鐵路、交通、水利等其他土木工程，而2010版的建筑業(yè)10項新技術(shù)內(nèi)容更廣泛，共108個小項，增加了“綠色施工技術(shù)”及“塔式起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)”等內(nèi)容，2010版和2005版相比較，刪除了22處，新增加24處，技術(shù)含量更高，所推廣技術(shù)既成熟可靠，又代表了現(xiàn)階段我國建筑技術(shù)發(fā)展的最新新成就。,13,突出了施工技術(shù)，注重新材料與新工藝的結(jié)合，重視基于總承包管理的設(shè)計與施工的協(xié)調(diào)技術(shù)，適度引進(jìn)了一些行業(yè)關(guān)注的熱點技術(shù)和前沿技術(shù)，如綠色環(huán)保、安全、抗震、加固和信息化應(yīng)用等技術(shù)內(nèi)容。新增新技術(shù)反映了新技術(shù)發(fā)展導(dǎo)向、熱點技術(shù)、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段要求、保證施工安全、提高工程質(zhì)量的技術(shù)。2010版建筑業(yè)10項新技術(shù)適應(yīng)國家發(fā)展戰(zhàn)略，增加了有關(guān)節(jié)能、綠色施工及其他新技術(shù)，相對實施難度增大，驗證時間長，企業(yè)需要傾注更多的資源、更持久的關(guān)注。,14,2010版10項新技術(shù)的內(nèi)容如下（108項）：1地基基礎(chǔ)和地下空間工程技術(shù)（16子項）2混凝土技術(shù)（8子項）3鋼筋及預(yù)應(yīng)力技術(shù)（8子項）4模板及腳手架技術(shù)（16子項）5鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)（9子項）6機(jī)電安裝工程技術(shù)（11子項）7綠色施工技術(shù)（14子項）8防水技術(shù)（7子項）9抗震加固與監(jiān)測技術(shù)（11子項）10信息化應(yīng)用技術(shù)（8子項）,15,2014版10項新技術(shù)的內(nèi)容如下（131項）：1地基基礎(chǔ)和地下空間工程技術(shù)（16→22子項）2混凝土技術(shù)（8→11子項）3鋼筋及預(yù)應(yīng)力技術(shù)（8→9子項）4模板及腳手架技術(shù)（16子項）5鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)（9→11子項）6機(jī)電安裝工程技術(shù)（11→18子項）7綠色施工技術(shù)（14→15子項）8防水技術(shù)（7子項）9抗震、加固與改造技術(shù)（11→7子項）10信息化應(yīng)用技術(shù)（8→15子項）,16,5、建筑業(yè)10大新技術(shù)的特點保持穩(wěn)定性保證權(quán)威性突出創(chuàng)新性保持口徑協(xié)調(diào)性體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向表達(dá)國家政策導(dǎo)向突出重點強(qiáng)調(diào)實際應(yīng)用成果技術(shù)內(nèi)容要具體覆蓋范圍適度擴(kuò)展,17,18,19,★地基基礎(chǔ)與地下空間工程技術(shù)一、爆破擠淤法技術(shù),爆破擠淤法是由中科院力學(xué)所（北京中科力爆炸技術(shù)工程有限公司）研發(fā)的一種爆破專利技術(shù)。1、主要技術(shù)內(nèi)容爆破擠淤處理軟土地基實質(zhì)上是地基處理的置換法，即通過爆炸作用將填料沉入淤泥并將淤泥擠出，使地基達(dá)到設(shè)計承載力和滿足地基在一定時間內(nèi)的沉降要求的施工工藝。其主要技術(shù)為：在堆石體前沿淤泥中的適當(dāng)位置埋置藥包群，爆后堆石體前沿向淤泥底部坍落，形成一定范圍和厚度的“石舌”，所形成的邊坡形狀呈梯形。當(dāng),20,21,繼續(xù)填石時，由于“石舌”上部的淤泥在爆炸瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力的作用下，產(chǎn)生超孔隙水壓力，沖擊作用使土的結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，擾亂了正常的排水通道，土體的滲透性變差，超孔隙水壓力難以消散，土體的強(qiáng)度降低，承載能力在短時間內(nèi)喪失，因此拋石可以很容易地擠開這層淤泥并與下層“石舌”相連，形成完整的拋填體。采用爆炸和拋填循環(huán)作業(yè)，就可用石方置換掉拋填方向前方一定范圍內(nèi)一定數(shù)量的淤泥，達(dá)到軟基處理的目的。,22,23,24,25,2、技術(shù)指標(biāo)（1）線藥量qL計算（2）一次爆破擠淤填石藥量Q1計算（3）單孔藥量q1計算（4）爆破擠淤的藥包埋深計算（5）石料應(yīng)使用不易風(fēng)化石料，粒徑應(yīng)大于30cm。（6）堆填石料范圍：一次處理淤泥寬度沿線；高度為1.3～1.8倍淤泥深度。（7）爆破安全震動速度及水中沖擊波安全距離可參照《爆破安全規(guī)程》GB6722之規(guī)定進(jìn)行。,26,3、適用范圍爆破擠淤重在“擠”，必須地處開闊地帶，保證在爆炸后拋填體的重力作用下淤泥可以被擠出待處理地基范圍，并且不會對環(huán)境造成污染和破壞。主要適用于港口工程的防波堤、護(hù)岸、碼頭等基礎(chǔ)處理，公路、鐵路、房建等地處海灘、河灘等開闊地帶的地基處理。爆破擠淤法處理軟土地基適宜深度為3～25m。4、已應(yīng)用的典型工程海軍16642工程防波堤、連云港西大堤、大連港東區(qū)圍堤、浙江嵊泗中心漁港防波堤、珠海電廠陸域圍堤、廣東汕頭華能電廠、深港西部通道等。,二、深孔錨桿擠壓注漿自動退管法施工技術(shù),1、主要技術(shù)內(nèi)容采用性能穩(wěn)定的擠壓式注漿設(shè)備代替風(fēng)槍泵注漿，并將水泥藥卷改為散裝粉狀錨固劑以利拌漿。在注漿管管口安裝漿液封堵器，將快凝水泥砂漿按計算量均勻連續(xù)、穩(wěn)定地注入孔內(nèi)，再用同樣方法注入緩凝砂漿，注漿管受注漿壓力擠壓后平穩(wěn)退出，直到漿液注滿，最后安插錨桿，從而達(dá)到壓漿均勻連續(xù)，減少了人為因素的影響，充分保證了砂漿注入量可控和密實度可靠、穩(wěn)定，從而保證了張拉錨桿的強(qiáng)度。同時，該工藝施工簡便、安全可靠、效率高，從而可加,27,28,快施工進(jìn)度，保證開挖支護(hù)施工工期。2、技術(shù)指標(biāo)（1）孔深及孔徑控制：造孔時實際孔深按設(shè)計孔深+50mm控制，實際孔徑按大于錨桿直徑15mm控制。（2）錨固劑拌制：分別拌制快凝和慢凝兩種錨固劑，選擇水灰比應(yīng)根據(jù)施工部位及錨桿角度選擇合適的水灰比，并通過生產(chǎn)性實驗確定，一般在0.28～0.38之間，選用砂粒粒徑不易過大，一般不大于0.25mm；也可在錨固劑中加入經(jīng)篩分的天然細(xì)砂。（3）注漿設(shè)備選型：張拉錨桿注漿設(shè)備選用螺旋式注漿機(jī)或擠壓式注漿機(jī)。（4）注漿：漿液按0.3～0.35水灰比均勻拌制；其,29,中以快凝錨固劑注裝的內(nèi)錨段長度為2.5～3.5m，剩余的為緩凝錨固劑注裝的外錨段長度。（5）錨桿安裝：桿體插入孔內(nèi)長度不應(yīng)小于設(shè)計長度的95%，且外露長度應(yīng)符合設(shè)計要求。（6）錨桿張拉：張拉時一次加載到設(shè)計張拉力的115%，然后鎖定桿體。3、適用范圍適用于大中型水利水電工程不同施工部位的水泥藥卷張拉錨桿及普通砂漿錨桿施工。4、已應(yīng)用的典型工程三峽地下電站主廠房、糯扎渡地下電站廠房系統(tǒng)及錦屏一級水電站等大型工程。,三、高邊坡防護(hù)技術(shù),1、主要技術(shù)內(nèi)容采用極限平衡法、數(shù)值分析方法對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析計算，得出保證高邊坡穩(wěn)定所需要的錨固力。通過在坡體內(nèi)施工預(yù)應(yīng)力錨索、打入一定數(shù)量的系統(tǒng)錨桿（土釘）或注漿加固對邊坡進(jìn)行處治。系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力錨索為主動受力，單根錨索設(shè)計錨固力可高達(dá)3000KN，是高邊坡深層加固防護(hù)的主要措施。系統(tǒng)錨桿（土釘）對邊坡防護(hù)的機(jī)理相當(dāng)于螺栓的作用，是一種對邊坡進(jìn)行中淺層加固的手段。根據(jù)滑動面的埋深確定邊坡不穩(wěn)定塊體大小及所需錨固力，一般多,30,31,用預(yù)應(yīng)力錨（索）桿有針對性的進(jìn)行加固防護(hù)。為防治邊坡表面風(fēng)化、沖蝕或弱化，主要采取植物防護(hù)、砌體封閉防護(hù)、噴射（網(wǎng)噴）混凝土等作為坡面防護(hù)措施。2、技術(shù)指標(biāo)根據(jù)邊坡高度、巖體性狀、構(gòu)造及地下水的分布，判斷潛在滑移面的位置。選擇適宜的計算方法確定所需的錨固力并給出整體安全系數(shù)。采用加固防護(hù)措施提高邊坡的穩(wěn)定性。主要技術(shù)指標(biāo)為：（1）錨索錨固力：500～3000KN。（2）錨桿錨固力：100～500KN。（3）噴射混凝土：強(qiáng)度不低于C20。,32,（4）錨（索）桿固定方式：可采用機(jī)械固定、灌漿（膠結(jié)材料）固定、擴(kuò)張基底固定方式，根據(jù)粘結(jié)強(qiáng)度確定錨固力設(shè)計值。在實際工程中，要結(jié)合邊坡坡度、高度、水文地質(zhì)條件、邊坡危害程度合理選擇防護(hù)措施，提高地層軟弱結(jié)構(gòu)面、潛在滑移面的抗剪強(qiáng)度，改善地層的其它力學(xué)性能，并加固危巖，將結(jié)構(gòu)物—地層形成共同工作的體系，提高邊坡穩(wěn)定性。3、適用范圍高度大于30m的巖質(zhì)高陡邊坡、高度大于15m的土質(zhì)邊坡、水電站側(cè)岸高邊坡、船閘、特大橋橋墩下巖石陡壁、隧道進(jìn)出口仰坡等。,33,4、已應(yīng)用的典型工程三峽永久船閘高邊坡、李家峽水電站側(cè)岸邊坡、小浪底水利樞紐高邊坡、小灣水電站高邊坡、宜昌下澇溪特大橋橋墩下巖石陡壁錨固、大連港礦石碼頭高邊坡、京福國道、京珠高速等。高邊坡加固防護(hù)技術(shù)在交通、鐵道、水電、礦山等行業(yè)應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，展示了廣闊的發(fā)展前景。,34,35,36,37,38,四、堆積體高邊坡加固技術(shù),1、主要技術(shù)內(nèi)容在堆積體高邊坡的加固中主要采取淺表加固、混凝土貼坡?lián)鯄宇A(yù)應(yīng)力錨索固腳和淺表排水和深層排水降壓的加固處理措施。淺表加固采用中空注漿土錨管加拱形骨架梁混凝土對邊坡淺層滑移變形進(jìn)行加固的處理措施；邊坡開挖切腳是引起蠕滑變形的原因之一，為了重新恢復(fù)和增加堆積體邊坡坡腳的抗滑力，保證邊坡的穩(wěn)定，采用混凝土貼坡?lián)鯄宇A(yù)應(yīng)力錨索對坡腳進(jìn)行加固；解決好邊坡的地表水和地下水的排放是邊坡治理最關(guān)鍵,39,40,的施工措施。在邊坡治理中，采用淺表排水和深層排水降壓相結(jié)合的措施進(jìn)行治理。2、技術(shù)指標(biāo)（1）中空注漿土錨管和拱形骨架梁混凝土1）土錨管長6m，采用φ48mm、壁厚3.5mm的鋼管制作加工，其中一端加工成錐型導(dǎo)向頭。錐型導(dǎo)向頭端3m位置，在沿管軸向方向長10cm、角度沿管圓周方向旋轉(zhuǎn)900螺旋線布置φ6mm出漿孔，出漿孔采用三角體角鋼倒刺保護(hù)，其余3m不設(shè)出漿孔。2）土錨管夯入坡面長度5.85m，外露15cm，土錨管沿坡面布置，間排距1.5m1.5m，梅花形布置，錨管下傾15，自開口線及馬道下方50cm布置第一排土,41,錨管。3）土錨管注漿：土錨管灌注M20的水泥凈漿，水灰比0.8∶1，注漿壓力控制在0.3Mpa以內(nèi)。4）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：孔口返漿，或邊坡往外串漿，即可結(jié)束灌漿；孔口未返漿，但灌漿壓力已達(dá)到0.3Mpa，且漿液無明顯下降時即可結(jié)束灌漿。5）在拱形骨架梁主梁布置位置，按1.0m間距布置一排中空注漿土錨管，坡面按1.4m1.4m交錯布置。6）坡面出現(xiàn)塌滑的區(qū)域，坡面按1.0m1.0m交錯布置，在拱形骨架梁主梁布置位置，按1.0m間距布置一排中空注漿土錨管。7）對已開挖的坡面全部進(jìn)行拱形骨架梁混凝土護(hù)坡支護(hù)。拱形骨架梁混凝土護(hù),42,坡施工應(yīng)結(jié)合施工完成的主梁位置土錨管進(jìn)行布置。（2）堆積體預(yù)應(yīng)力錨索在錨索孔穿過堆積體時，采用偏心跟管鉆進(jìn)法進(jìn)行造孔施工，鉆孔到達(dá)巖石后，改用普通沖擊鉆頭進(jìn)行錨索孔造孔施工。（3）淺表排水排水孔均處于堆積體內(nèi)，排水孔造孔施工采用偏心跟管鉆進(jìn)法進(jìn)行施工，施工方法同預(yù)應(yīng)力錨索在堆積體造孔的施工方法。排水花管采用直徑為100mm和50mm的熱鍍鋅鋼管加工，鋼管管壁位于排水孔上部的部分，間隔10cm鉆設(shè),43,孔徑為10mm的小孔，直徑為100mm的排水花管共布置5排孔，直徑為50mm的排水花管共布置3排孔，梅花形布置，孔口端1m不設(shè)小孔，并在排水花管出口端標(biāo)識鉆孔的部位，保證在排水花管安裝時打設(shè)小孔的部位朝上。排水鋼管外部用每平米400g長絲土工布包裹，作為反濾裝置，并用12#鉛絲間隔1m綁扎固定并用M10的砂漿對孔口進(jìn)行封堵，封堵長度為10cm。（4）深層排水降壓在堆積體巖體內(nèi)部設(shè)置一條永久排水平洞。3、適用范圍適用堆積體高邊坡加固，堆積體從下至上厚度,44,逐漸加大，堆積體厚度較厚，目前的錨固鉆機(jī)難以滿足造孔施工要求時，及堆積體后部無山體可依托，深層預(yù)應(yīng)力錨固施工難以實施的情況。4、已應(yīng)用的典型工程溪洛渡水電站。,45,46,47,48,49,五、非開挖埋管技術(shù),根源及背景：雛形：據(jù)考古證實，古羅馬最早應(yīng)用頂管技術(shù)。據(jù)可查文字，1892年美國北太平洋鐵路公司第一次采用頂管施工作業(yè)。并成之為在鐵道下頂進(jìn)鑄鐵管的標(biāo)準(zhǔn)方法。早期的杰出貢獻(xiàn)者是美國工程師AugustusGriffin。在早期從事灌溉研究時，發(fā)明鐵道下鑄鐵管頂管施工技術(shù)。盾構(gòu)法由法國工程師M.I.Brunel在1818年首先發(fā)明。1825年應(yīng)用矩形盾構(gòu)（寬11.40米，高6.8米）修,50,51,建了英國倫敦泰晤士河下的世界上第一條水底隧道。1843年正式完工。中國最早的頂管始于1953年的北京，當(dāng)時在京包鐵路的路基下進(jìn)行的鋼筋混凝土管道的頂管穿越私活工。1956年，上海首次在黃浦江堤下進(jìn)行鋼管頂管施工，也很成功。最初都是采用手掘式頂管。1964年前后，在建設(shè)部和上海市的支持下，上海一些單位開展了大口徑機(jī)械式頂管的各種試驗。管道工程的主要任務(wù)是輸送介質(zhì)。管線的布置方式：架空、沿地面和埋設(shè)地下。分散布置與集中布置的對比：節(jié)約用地約35%。,52,非開挖施工技術(shù)的特點：減少土方；節(jié)約用地；不影響人、物交通；對原始生態(tài)環(huán)境影響小。適合穿越建筑（構(gòu)）物、各種交通線和河湖塹溝等。1、主要技術(shù)內(nèi)容（1）特點：頂管法施工技術(shù)是一種非開挖埋管技術(shù)，即直接在松軟土層或富水松軟地層中敷設(shè)中、小型管道的一種施工方法。施工時無須挖槽，可避免為疏干和固結(jié)土體而采用降低地下水位等輔助措施，從而大大加快施工進(jìn)度。在特殊地層和地表環(huán)境下施工，具有很多優(yōu)點。頂管法已有百年歷史。短距離、小管徑類地下管線工程施工，廣泛采用頂管法。近幾十年，中繼接力頂進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)使頂管,53,法已發(fā)展成為可長距離頂進(jìn)的施工方法。（2）主要技術(shù)內(nèi)容包括：平衡：動態(tài)和靜態(tài)。予力（Thegivenforce）：為改善結(jié)構(gòu)體和巖土體受力性狀而主動施加的一種廣義影響力。主動、已知、可控、可調(diào)予力作用和予力技術(shù)頂管施工是一種予力作用的綜合效應(yīng)過程。1）頂管法的基本構(gòu)成：包括頂進(jìn)設(shè)備、頂管機(jī)頭、中繼環(huán)、工程管及吸泥設(shè)備。2）頂管法頂力計算該技術(shù)的理論關(guān)鍵步驟,54,鋼管所能承受的最大頂推力：t=αD+t’F=2.1105π（D+t）t頂力計算：其與管節(jié)強(qiáng)度后背強(qiáng)度直接相關(guān)。規(guī)模、造價，是確定最大頂推長度的依據(jù)。頂管的頂力可按下式計算，亦可采用當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗公式確定：計算總頂力：P=fγD1[2h+(2h+D1)tg2(45-ф/2)+ω/γD1]L+PF3）頂管法綜合施工技術(shù)：包括頂管工作坑的開挖、穿墻管及穿墻技術(shù)、頂進(jìn)與糾偏技術(shù)、陀螺儀激光導(dǎo)向技術(shù)、局部氣壓與沖泥技術(shù)及觸變泥漿減阻技,55,術(shù)。（3）頂管的施工設(shè)計應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：1）施工現(xiàn)場平面布置圖；2）頂進(jìn)方法的選用和頂管段單元長度的確定；3）工作坑位置的選擇及其結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計；4）頂管機(jī)頭選型及各類設(shè)備的規(guī)格、型號及數(shù)量；5）頂力計算和后背設(shè)計；6）洞口的封門設(shè)計；7）測量、糾偏的方法；8）垂直運輸和水平運輸布置；下管、挖土、運土或泥水排除的方法；9）減阻措施；,56,10）控制地面隆起、沉降的措施；11）地下水排除方法；12）注漿加固措施；13）安全技術(shù)措施。2、技術(shù)指標(biāo)頂管法的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268、及《頂管用鋼筋混凝土管行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》JC/T640的規(guī)定。3、適用范圍適用于直接在松軟土層或富水松軟地層中敷設(shè)中、小型管道。,57,,58,,59,,60,,61,,62,,63,,64,,65,4、頂管工程中主要內(nèi)容及應(yīng)注意的問題（1）進(jìn)出洞技術(shù)措施,66,67,穿墻止水構(gòu)造（如圖）主要由擋環(huán)、盤根、軋?zhí)m組成。軋?zhí)m將盤根壓緊后起止水擋土作用。為避免地下水和掘土大量涌入工作井，應(yīng)在穿墻管內(nèi)事先填埋經(jīng)夯實的黃粘土。,68,69,（2）洞口止水方法不同構(gòu)造的工作井，洞口止水的方式不同。a.鋼板樁圍成的工作井中，應(yīng)在管道頂進(jìn)前方的井內(nèi)澆筑一道前止水墻。墻體可由較高強(qiáng)度等級的素混凝土筑成。b.方形鋼筋混凝土井，不必設(shè)前止水墻。c.圓形鋼筋混凝土井,需澆筑一睹弓形的前止水墻.將洞口止水圈安裝在平面上,而不安裝在圓弧面上。d.覆土很厚或穿越江河的工作井中,洞口止水圈需做成兩道,一道是充氣的,一道是普通的止水圈.在長距離頂管或覆土較厚的頂管中必須做。,70,71,72,（3）進(jìn)出洞口措施門式加固法:對管道兩側(cè)和頂部一定寬度和長度范圍內(nèi)的土體進(jìn)行加固，以提高這部分土體強(qiáng)度，從而使工具管或掘進(jìn)機(jī)在出洞或進(jìn)洞中不發(fā)生坍塌現(xiàn)象。加固的方式有：高壓旋噴樁，深層攪拌樁，壓密注漿，凍結(jié)技術(shù)。鋼封門（4）其它較為關(guān)鍵性技術(shù)問題頂力計算(迎面阻力,側(cè)阻力)超長頂管(中繼間的設(shè)置,通風(fēng)問題)曲線頂管頂管施工對土體的擾動,73,頂管施工監(jiān)測和環(huán)?？刂拼胧╉敼艽┰胶恿?，道路時原始載質(zhì)突變問題（流量）地下已有管線，障礙物情況及未來可能變化情況地質(zhì)情況管道接口問題漿液配比問題,74,5、已應(yīng)用的典型工程浙江鎮(zhèn)海穿越甬江的頂管工程、上海穿越黃浦江的頂管工程、西氣東輸穿越黃河頂管工程等。,六、定向穿越施工技術(shù),定向鉆是工程技術(shù)行業(yè)的一種管道施工工藝，一般多用于石油、天然氣以及一些市政管道建設(shè)，由大型的定向鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、清孔等過程以后再進(jìn)行管道回拖。管線穿越公路、河流時，若采用傳統(tǒng)的開挖方法，施工后地面通常會發(fā)生較大的變形，因為開挖已破壞了地基土的整體性。通常地，地表變形會沿管道敷設(shè)中線分布。而采用定向鉆方法穿越公路或河流時，對地面的影響要小得多，地表發(fā)生的沉降也要小得多。,75,76,77,78,79,80,定向鉆施工示意組圖：,81,82,83,84,85,86,87,定向鉆現(xiàn)場布置示意圖,88,89,90,91,1、主要技術(shù)內(nèi)容與狹義頂管技術(shù)的最大區(qū)別：頂拉關(guān)系。定向鉆進(jìn)穿越技術(shù)主要根據(jù)圖紙所給的入土點和出土點設(shè)計出穿越曲線，然后按照穿越曲線利用穿越鉆機(jī)先鉆出導(dǎo)向孔、再進(jìn)行擴(kuò)孔處理，之后利用泥漿的護(hù)壁及潤滑作用將已預(yù)制試壓合格的管段進(jìn)行回拖，完成管線的敷設(shè)施工。其主要技術(shù)內(nèi)容包括：(1）根據(jù)原地面、地下的自然狀況，進(jìn)行現(xiàn)場放線，按設(shè)計圖紙來確定鉆機(jī)的出、入土點的位置、角度。(2）根據(jù)套管允許的曲率半徑、工作場地及巖土工程條件，確定定向鉆進(jìn)的頂角、方位角、工具面向角、,92,空間坐標(biāo)，設(shè)計出定向鉆進(jìn)的軌跡草圖。(3）定向鉆機(jī)定位后，測量設(shè)備所處地面的相對標(biāo)高，并和設(shè)計圖紙校對。(4）導(dǎo)向孔鉆進(jìn)是采用射流輔助鉆進(jìn)方式，通過定向鉆頭的高壓泥漿射流沖蝕破碎旋轉(zhuǎn)切削成孔的，以9斜面鉆頭來控制鉆孔方向。通過鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，以控制鉆頭按設(shè)計軌跡鉆進(jìn)。(5）擴(kuò)孔的目的是將導(dǎo)向孔孔徑擴(kuò)大至所鋪設(shè)的管徑以上，以減少敷設(shè)管線時的阻力。(6）將要敷設(shè)的管線與回擴(kuò)頭用分動器進(jìn)行連接，在鉆桿旋轉(zhuǎn)回拉牽引下，將管線回拖入已成型的軌跡孔洞。,93,2、技術(shù)指標(biāo)（1）穿越深度應(yīng)符合下列要求：1)穿越河流等水域時，穿越管段頂埋深應(yīng)在河流最大沖刷線2.5m以下，且穿越管段頂?shù)胶哟驳撞康淖钚【嚯x宜大于穿越管徑的10～15倍，且不小于6m。對防洪等級高的河流，應(yīng)根據(jù)不同的巖土工程條件，適當(dāng)增加穿越深度。2)穿越鐵路、公路時，穿越管段管頂埋深應(yīng)符合鐵路、公路等相關(guān)部門的規(guī)定。（2）穿越施工時入土角、出土角的大小，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形條件和穿越管段的材質(zhì)、管徑來確定。入土角宜為8～20，出土角宜為4～12。必要,94,時，可適當(dāng)調(diào)整入土角、出土角的大小。（3）水平定向鉆穿越的曲率半徑應(yīng)符合設(shè)計要求，曲率半徑不宜小于1500D，且不得小于1200D。（4）管道穿越控制點的位置確定、鉆機(jī)拖拉力的計算和鉆機(jī)的選擇按規(guī)范《油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范》GB50424的要求執(zhí)行。（5）管道回拖時受力特征理想的鉆孔軌跡為弓背狀（盆豎切面）?；赝蠒r鉆機(jī)作用于管道的拉力主要克服：管道與地表面摩擦阻力、孔道內(nèi)壁的摩擦阻力、鉆孔液阻力和通過彎曲段時管道變形的阻力。管道通過彎曲段時，由于管道的變形和拉力方向的,95,改變，使彎曲段出口的拉力大于彎曲段進(jìn)口的拉力。（6）國際前沿回拖拉力理論計算方法1）1993年P(guān)hillpsDriscopipe第一次給出了計算聚乙烯管回拖拉力的計算公式，它假設(shè)整個管道由許多直線段的直管組成，并且僅考慮管道與地表的摩擦力和管道與孔道內(nèi)的摩擦力，沒有考慮彎曲段的變形阻力和鉆孔液的流體阻力。2）Drillpath方法是三維模擬鉆孔路線和回拖過程的計算機(jī)程序，它把整個管道看成是由許多段組成，,96,各段通過各節(jié)點傳遞力，并且考慮了管道與地表面和孔道壁的摩擦力以及彎曲段法向力對拉力的影響，但沒有考慮鉆孔液的流體阻力和管道本身的剛度影。3）國際管道研究會的計算方法該計算方法是由Huey.etal在1996年為應(yīng)用定向鉆安裝鋼管道而提出的，它考慮了摩擦力、鉆孔液的阻力、重力和彎曲變形阻力的影響，但沒有考慮管道在被拖入孔道之前管道與地表面的摩擦阻力，并認(rèn),97,為最大拉力出現(xiàn)在回拖最后階段并以遞增的方法沿管線分布，在管道進(jìn)入孔道時拉力為零。a.直線段拉力計算公式b.彎曲段拉力計算公式c.總軸向拉力計算公式4）2002年MeriaAnnaPalk等提出了該方法，它全面考慮了管道在回拖時與地表面和孔壁摩擦阻力，鉆孔液的粘性阻力，管道通過彎曲段時摩擦阻力的,98,變化以及方向改變時軸向拉力的增量，在計算時把整個長度分為多個直線段和曲線段，以前一段計算的軸向拉力作為后一段軸向力計算的已知條件，最后形成總的軸向拉力。a.孔道外管道與地表面摩擦阻力和重力分量b.孔道內(nèi)管道與孔壁摩擦阻力和重力分量c.鉆孔液的粘性阻力d.彎曲段變形的阻力,99,e.總軸向拉力5）參數(shù)的選擇及參考文獻(xiàn)主要依據(jù)來源：國際管道研究會。a.管道與地面的摩擦系數(shù)影響其取值的因素有地表狀態(tài)、管道材質(zhì)及管道的支承狀態(tài)，如果管道被托軸輥支承時取小值。b.為了計算管道在孔道內(nèi)所受的浮力，必須知道鉆孔液泥漿的密度，其密度值與膨潤土的含量有關(guān)，通常為1000kg/m3，最大可達(dá)1440kg/m3。c.在1996年Hueyet根據(jù)鋼管通過由膨潤土組成泥漿鉆孔液時的測定，其粘性阻力為345Pa。,100,d.參考文獻(xiàn)①PolakMA,LasheenA.Mechanicalmodellingforpipesinhorizontaldirectionaldrilling[J].TunnellingandUndergroundspaceTechnology,2002,16(1):47-55.②BaumertME.AlloucheEN.MethodsforestimatingpipepullbackloadsforHDDcrossings[J].JInfrastructSyst.,2002,(8):12-19.③KnightMA,DuyvestynG,GelinasM.Excavationofsurfaceinstalledpipeline[J].InjournalofInfrastructure,101,Systems,2001,7(3):123-129.④張啟君，張忠海.水平定向鉆機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀與可行性研究的分析⑤劉濱.談水平定向鉆穿越施工流程.2011加拿大沃特由盧大學(xué)近幾年對應(yīng)用水平定向鉆安裝管道作了比較全面的實驗研究。（7）漿液配比仿生模型：初成期小米粥狀態(tài)：均勻懸浮主要成分：膨潤土、碳酸鈉、CMC膨潤土：是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產(chǎn)。膨潤土也叫斑脫巖，皂土或膨土巖。我國開發(fā)使用,102,膨潤土的歷史悠久，原來只是做為一種洗滌劑。(四川仁壽地區(qū)數(shù)百年前就有露天礦，當(dāng)?shù)厝朔Q膨潤土為土粉)。真正被廣泛使用卻只有百來年歷史。美國最早發(fā)現(xiàn)是在懷俄明州的古地層中，呈黃綠色的粘土，加水后能膨脹成糊狀，后來人們就把凡是有這種性質(zhì)的粘土，統(tǒng)稱為膨潤土。其主要礦物成分是蒙脫石，含量在85-90%，因而膨潤土的一些性質(zhì)也都是由蒙脫石所決定的。可以成致密塊狀，也可為松散的土狀，用手指搓磨時有滑感。有機(jī)膨潤土在各類有機(jī)溶劑、油類、液體樹脂中能形成凝膠，具有良好的增稠性、觸變性、懸浮穩(wěn)定,103,性、高溫穩(wěn)定性、潤滑性、成膜性，耐水性及化學(xué)穩(wěn)定性。膨潤土具有強(qiáng)的吸濕性和膨脹性，可吸附8~15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達(dá)數(shù)倍至30倍；在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀，這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤滑性；有較強(qiáng)的陽離子交換能力；它與水、泥或細(xì)沙的摻和物具有可塑性和黏結(jié)性。膨脹性是其遇水即膨脹。造漿性是膨潤土顆粒在水中分散形成懸浮液。保持成孔形態(tài)：填充→均勻懸浮不離析。CMC：溶解以后，立即使用。若需長時間放置可加甲,104,醛或苯酚類試劑。CMC的重要特性是形成高粘度的膠體、溶液、有粘著、增稠、流動、乳化分散、賦形、保水、保護(hù)膠體、薄膜成型、耐酸、耐鹽、懸濁等特性，且生理無害。3、適用范圍管線在穿越大型河流、地面障礙物較多且?guī)r土工程條件較差的地段時，該技術(shù)有著獨特的優(yōu)勢。適合定向鉆機(jī)施工的地層條件為巖石、砂土、粉土、粘性土。對僅在出土點或入土點側(cè)含有卵礫石等不適合定向鉆施工的地層條件時，在采取得當(dāng)措施后也可進(jìn)行定向鉆進(jìn)穿越施工。4、定向鉆和板樁井頂管施工的費用對比分析,105,(1)在工藝技術(shù)許可的條件下，同樣穿越100m長度，從施工費來說，定向鉆比頂管更經(jīng)濟(jì)；(2)同樣穿越100m長度，折合每米的單價，定向鉆比頂管便宜；(3)工作井(場地)在整個工程費用中的比例，當(dāng)穿越長度為100m時，板樁井的施工費用接近總費用的一半，而定向鉆工作井的投資僅占總投資的25％不到。但隨著非開挖穿越長度的增長，工作井(場地)在整個工程費用中的比例是逐漸減少的，而管材的費用比例會上升。小結(jié)：在工藝條件允許的條件下(工藝條件允許是指工藝技術(shù)、穿越長度、施工場地、施工周期、,106,管材選用、工程地質(zhì)等方面，都可以滿足條件的情況下)，可以對比頂管和定向鉆工藝的施工費用。5、已應(yīng)用的典型工程南京天然氣工程、濟(jì)南機(jī)場天然氣工程、紹興天然氣利用工程。,107,七、大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù),1、主要技術(shù)內(nèi)容大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)是利用矩形隧道掘進(jìn)機(jī)在前方掘進(jìn)，而后將分節(jié)預(yù)制好的混凝土結(jié)構(gòu)在土層中頂進(jìn)、拼裝形成地下通道結(jié)構(gòu)的非開挖法施工技術(shù)。矩形隧道掘進(jìn)機(jī)在頂進(jìn)過程中，通過調(diào)節(jié)后頂主油缸的推進(jìn)速度或調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，以控制攪拌艙的壓力，使之與掘進(jìn)機(jī)所處地層的土壓力保持平衡，保證掘進(jìn)機(jī)的順利頂進(jìn)，并實現(xiàn)上覆土體的低擾動；在刀盤不斷轉(zhuǎn)動下，開挖面切削下來的泥土進(jìn)入,108,109,攪拌艙，被攪拌成軟塑狀態(tài)的擾動土；對不能軟化的天然土，則通過加入水、粘土或其他物質(zhì)使其塑化，攪拌成具有一定塑性和流動性的混合土，由螺旋輸送機(jī)排出攪拌艙，再由專用輸送設(shè)備排出；隧道掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)至規(guī)定行程，縮回主推油缸，將分節(jié)預(yù)制好的混凝土管節(jié)吊入并拼裝，然后繼續(xù)頂進(jìn)，直至形成整個地下通道結(jié)構(gòu)。大斷面矩形地下通道掘進(jìn)施工技術(shù)施工機(jī)械化程度高，掘進(jìn)速度快，矩形斷面利用率高，非開挖施工地下通道結(jié)構(gòu)對地面既有運營設(shè)施影響小，能適應(yīng)多種截面尺寸的地下通道施工需求。2、技術(shù)指標(biāo),110,地下通道最大寬度6.9m；地下通道最大高度4.3m。3、適用范圍能適應(yīng)N值在10以下的各類粘性土、砂性土、粉質(zhì)土及流砂地層；具有較好的防水性能，最大覆土層深度為15m；通過隧道掘進(jìn)機(jī)的截面模數(shù)組合，可滿足多種截面大小的地下通道施工需求。4、已應(yīng)用的典型工程該技術(shù)已在上海軌道交通6號線浦電路車站、8號線中山北路車站、4號線南浦大橋車站等矩形地下人行通道工程中成功應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有較好的應(yīng)用前景。,八、智能化氣壓沉箱施工技術(shù),1、主要技術(shù)內(nèi)容智能化氣壓沉箱施工技術(shù)是指在沉箱下部設(shè)置一個氣密性高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工作室，并向工作室內(nèi)注入壓力與刃口處地下水壓力相等的壓縮空氣，使在無水的環(huán)境下進(jìn)行無人化遠(yuǎn)程遙控挖土排土，箱體在本身自重以及上部荷載的作用下下沉到指定深度后，在沉箱結(jié)構(gòu)面底部澆筑混凝土底板，形成地下沉箱結(jié)構(gòu)的新型施工技術(shù)。智能化氣壓沉箱在施工中，利用氣體壓力平衡箱體外水壓力，沉箱底土體在無水狀態(tài)下進(jìn)行無人化遠(yuǎn),111,112,程遙控開挖，通過遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)，沉箱在下沉過程中可以直接辯別并較方便地處理地下障礙物，同時避免了坑底隆起和流砂管涌現(xiàn)象。相比常規(guī)的沉井施工方法，智能化氣壓沉箱施工方法由于氣壓反力的作用，箱體容易糾偏和控制下沉速度，可以防止突沉、超沉，且周邊地層沉降小，對環(huán)境影響小；相比地下連續(xù)墻施工方法，可顯著減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的插入深度，具有可觀的經(jīng)濟(jì)性。2、技術(shù)指標(biāo)（1）無排氣環(huán)保螺旋機(jī)出土速度：16m3/h。（2）遠(yuǎn)程遙控自動挖掘機(jī)，鏟斗容量0.15~0.2m3，并配有專門的遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)。,113,（3）減摩泥漿：鈉基膨潤土、純堿、CMC，密度1.05~1.08g/cm3，黏度30~40S。（4）配有專門的人員生命保障系統(tǒng)（包括醫(yī)療艙、減壓艙等），工作室在有人狀態(tài)下氧氣含量保持19%~23%，氣壓小于0.4MPa，人員在高壓常壓環(huán)境之間轉(zhuǎn)換有專門操作規(guī)程并有各種故障的應(yīng)急預(yù)案，防止減壓病的發(fā)生。3、適用范圍智能化氣壓沉箱施工技術(shù)可適用于軟土、黏土、砂性土和碎(卵)石類土及軟硬巖等各種地質(zhì)條件，適合在城市建筑密集區(qū)，周邊環(huán)境復(fù)雜，地表沉降要求高，對周邊建筑保護(hù)力度大的區(qū)域進(jìn)行深基坑,114,建設(shè)，以及舊城改造區(qū)域障礙物較多時采用，并可以向大深度、大面積的方向發(fā)展，滿足城市地下空間的開發(fā)需求。目前開挖深度可達(dá)40m。4、已應(yīng)用的典型工程智能化氣壓沉箱施工技術(shù)在上海市軌道交通7號線工程12A標(biāo)（浦江南浦站～浦江耀華站）區(qū)間中間風(fēng)井工程得到應(yīng)用。風(fēng)井結(jié)構(gòu)為全埋地下四層結(jié)構(gòu)，平面尺寸為:25.24m15.6m，深度約29m，地下一層設(shè)外掛風(fēng)道。沉箱施工過程中采用無人化智能化新技術(shù)和新設(shè)備使整個挖土、出土流程實現(xiàn)了無人化遙控施工，有效地控制周圍地基的沉降，保護(hù)了周邊建筑物的安全，而且坑底無隆起和流砂管涌，工,115,程質(zhì)量良好。,116,117,118,九、雙聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù),1、主要技術(shù)內(nèi)容雙聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù)是將聚能爆破應(yīng)用于預(yù)裂爆破和光面爆破的最新爆破技術(shù)。該項新技術(shù)能最大限度提高藥柱爆炸的成縫能量,比普通預(yù)裂與光面爆破擴(kuò)大孔距2～3倍，同時也減小了對保留巖體的爆破危害并提高了保留巖體的穩(wěn)定性和安全度,提高了半孔殘留率,爆后沒有爆破再生裂隙。該項新技術(shù)不僅節(jié)能環(huán)保還可以降低施工成本50%以上。2、技術(shù)指標(biāo)(1)采用雙聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù)施工宜使用,119,120,國家專利產(chǎn)品——雙聚能預(yù)裂與光面爆破專用裝置?？砂础峨p聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù)施工工法》YJGF078施工。(2)采用“聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù)”可以達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)。1）根據(jù)爆破巖石的力學(xué)特性和巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造預(yù)裂或者光面爆破孔距可以增大2～3倍。2）保留巖體的建基面以下40cm范圍內(nèi)，爆后波速最大衰減只有4%，遠(yuǎn)低于國家規(guī)范要求。3）半孔殘留率遠(yuǎn)高于國家規(guī)范要求并且爆后殘留半孔沒有爆破再生裂隙。4）施工成本降低50%以上。,121,5）節(jié)省能源消耗50～60%、造孔矽塵大量減少有利于環(huán)境保護(hù)。3、適用范圍雙聚能預(yù)裂爆破是一種新型爆破工藝，采用雙聚能槽管填藥，將爆破能量集聚起來向指定方向傳遞。通過聚能爆破的方式，可以在現(xiàn)有傳統(tǒng)爆破基礎(chǔ)上拉開孔距，減少造孔和裝藥量，從而實現(xiàn)加快施工進(jìn)度和減少成本的目的。這項成果可以廣泛應(yīng)用于礦山、水電、公路、城建等多個領(lǐng)域，具有較強(qiáng)的實用性。適用于水利水電、礦山、交通、房屋建筑、風(fēng)電、核電等建筑行業(yè)各種巖性巖石的輪廓控制爆破設(shè)計,122,與施工。《雙聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù)》經(jīng)馮叔瑜、汪旭光院士等國家爆破權(quán)威專家鑒定為目前世界領(lǐng)先水平的輪廓控制爆破技術(shù)，使用該項技術(shù)可以節(jié)省施工成本50%以上，并大大加快施工進(jìn)度提高施工質(zhì)量。水利水電八局對該技術(shù)掌握較好。4、已應(yīng)用的典型工程在水利水電行業(yè)應(yīng)用廣泛，并且取得良好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該技術(shù)為國家一級工法，并且獲國家發(fā)明專利。,123,,124,,125,,十、復(fù)雜地質(zhì)條件下洞室開挖中的“爆刻”技術(shù),1、主要技術(shù)內(nèi)容圍巖類型為Ⅳ或Ⅴ類、軟硬相間的緩傾角砂巖和泥巖，開挖跨度35m、高度90m的地下洞室，或工程地質(zhì)條件相對類似、規(guī)模相當(dāng)?shù)?、質(zhì)量要求高、工期緊迫等復(fù)雜的地下工程，可采用“爆刻”開挖技術(shù)。其技術(shù)內(nèi)容包括：采用鉆孔樣架，樣架導(dǎo)向管由內(nèi)、外導(dǎo)向管組成，分別采用φ32和φ48鋼管，在內(nèi)導(dǎo)管上套2個φ38鋼管環(huán)（4cm長），以約束內(nèi)導(dǎo)管晃動從而減小鉆孔偏差，內(nèi)導(dǎo)管焊接鐵板后用螺栓與外導(dǎo)管連接；外導(dǎo)管長度為79.4cm，在一側(cè)管壁焊φ8螺帽；,126,127,內(nèi)導(dǎo)管長度為80cm；先將外導(dǎo)向管用扣件按照孔距提前加固在兩根φ48鋼管上，形成“梯子”形狀，樣架搭設(shè)時只需套上即可；固定導(dǎo)管的樣架要嵌入巖石不小于20cm以保證鉆孔時樣架的穩(wěn)定性；有效控制了鉆孔精度；實行了均勻微量化裝藥，有效地保留了巖體的質(zhì)量。2、技術(shù)指標(biāo)（1）排炮臺坎不大于6cm。（2）巖臺平均超挖僅2.9cm，不平整度0～4cm。（3）周邊孔的孔底偏差0～4cm。（4）炮孔半孔率：Ⅱ類圍巖100%,Ⅲ類圍巖99.2%，Ⅳ類圍巖90～97.3%。,128,（5）爆破振動監(jiān)測和松動圈檢測均滿足相關(guān)規(guī)范和技術(shù)條款要求。1）周邊孔設(shè)計邊線與光爆孔孔位偏差不應(yīng)大于1cm，緩沖孔孔位偏差不大于5cm，主爆孔孔位偏差不大于10cm。2）相鄰兩茬炮之間的臺階或預(yù)裂爆破孔的最大外斜值，不應(yīng)大于10cm。3）預(yù)裂爆破后，必須形成貫穿連續(xù)性的裂縫，裂縫寬度應(yīng)不小于0.5cm。4）巖壁不應(yīng)欠挖，超挖不大于20cm，斜面與水平面的夾角與設(shè)計值相比宜偏小，但不宜超過于3。5）爆破質(zhì)點振動速度小于10cm/s，爆后實測松動范,129,圍小于80cm。3、適用范圍適用于地下廠房和地下洞室爆破施工。巖性主要由砂巖和粉砂質(zhì)泥巖等構(gòu)成，存在多個包含這些巖性的“旋回層”，各巖性層在空間的厚度變化大。巖層產(chǎn)狀一般為60～80/SE∠15～20。巖壁梁位于軟硬相間的緩傾角砂巖和泥巖中，地質(zhì)構(gòu)造很發(fā)育，巖性變化大,巖壁梁部位Ⅳ、Ⅴ類圍巖上。4、已應(yīng)用的典型工程向家壩水電站地下廠房工程（中國水電七局）。,130,131,十一、拱壩壩肩槽開挖技術(shù),1、主要技術(shù)內(nèi)容(1)壩肩槽開挖時進(jìn)行合理的分區(qū)、分層作業(yè)，使鉆爆與出碴穿插進(jìn)行，形成多工作面流水作業(yè)。(2)采用拱壩壩肩槽建基面及上、下游邊坡三面深孔預(yù)裂爆破一次成型技術(shù)。在正確地選擇爆破參數(shù)情況下，三面深孔預(yù)裂爆破一次成型技術(shù)能夠嚴(yán)格控制超、欠挖，具有施工進(jìn)度快，半孔率和邊坡平整度高的優(yōu)點，同時減小爆破振動對邊坡的影響，從而有效地保證邊坡的安全穩(wěn)定。（3）采取深孔緩沖并采用與介質(zhì)相匹配的炸藥品種，,132,133,不耦合裝藥、分段裝藥、條形裝藥等結(jié)構(gòu)形式有效的減振，最大限度的減小爆破振動對邊坡的影響。采用微差起爆、控制最大單響藥量也能達(dá)到減振的效果。（4）通過采用先進(jìn)的監(jiān)測儀器，利用多種監(jiān)測手段獲得信息，將數(shù)據(jù)處理和信息反饋技術(shù)應(yīng)用于施工，利用監(jiān)控量測指導(dǎo)施工，及時修正施工方法和支護(hù)參數(shù)，確保施工安全和進(jìn)度。2、技術(shù)指標(biāo)（1）分層分區(qū)：壩肩槽分層分區(qū)，一般以500m2～1000m2為一區(qū)，每層梯段高度為10.0～15.0m。（2）爆破參數(shù)：,134,1）孔徑選擇：孔徑為95～120mm。2）孔距確定：預(yù)裂爆破時預(yù)裂孔和緩沖孔的孔距采用孔徑倍數(shù)法確定。預(yù)裂孔孔距：a=(8～14)d緩沖孔孔距：a=(10～16)d式中：a——孔距，單位為cmd——鉆孔直徑，單位為cm按現(xiàn)有經(jīng)驗，預(yù)裂孔孔距為0.9～1.0m，緩沖孔孔距為2.0m左右時爆破效果較好。（3）孔深確定：壩肩槽開挖時預(yù)裂孔孔深一般為10～25m之間，而緩沖孔應(yīng)平行于預(yù)裂面布置，一般,135,孔底距預(yù)裂面距離不小于1.5m，爆破孔孔深與梯段高度一致。（4）線裝藥密度（g/m）1）保證不損壞孔壁的線裝藥密度：△=2.75σ壓0.53γ0.38式中：△——線裝藥密度，單位為g/mσ壓——巖石極限抗壓強(qiáng)度，0.1MPaγ——預(yù)裂孔半徑，單位為mm該式使用范圍是：σ壓=10～150MPa；γ=46～170mm2）保證形成貫通鄰孔裂縫的線裝藥密度：△=0.36σ壓0.63а0.67式中：а——預(yù)裂孔間距，單位為cm,136,該式使用范圍是：σ壓=10～150MPa；γ=46～170mm、а=40～130cm（5）不耦合裝藥一般緩沖孔為連續(xù)柱狀不耦合裝藥，不耦合系數(shù)為1.7～2.4；預(yù)裂孔為間隔不耦合裝藥，不耦合系數(shù)為3.8～4.8。（6）裝藥結(jié)構(gòu)預(yù)裂孔裝藥結(jié)構(gòu)為間隔不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，開挖施工中底部增加的藥量為線裝藥密度的2～5倍，裝藥時將加強(qiáng)藥量平均分布在孔底1.0～2.0m的長度上。緩沖孔裝藥結(jié)構(gòu)為連續(xù)不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，在孔底1/3～1/4范圍內(nèi)底部加強(qiáng)2～3倍的裝藥量。,137,（7）堵塞長度堵塞長度一般取炮孔直徑的10～15倍。根據(jù)已有經(jīng)驗，預(yù)裂孔和緩沖孔堵塞長度取1.0～1.5m效果較好。（8）起爆間隔時間預(yù)裂孔起爆時一般超前時間在100ms以上，在滿足單響藥量控制要求的同時，最好同段一次性起爆。3、適用范圍主要應(yīng)用于水電站拱壩壩肩槽開挖施工，也可推廣應(yīng)用到其它類似高邊坡的開挖施工。4、已應(yīng)用的典型工程構(gòu)皮灘水電站、小灣水電站、溪洛渡水電站、黃河拉西瓦水電站和黃河李家峽水電站拱。,138,,139,,140,,141,,★企業(yè)如何推廣應(yīng)用建筑業(yè)10項新技術(shù),施工企業(yè)是研發(fā)、應(yīng)用、推廣10項新技術(shù)的主體，應(yīng)從理念、體系、戰(zhàn)略、項目管理等方面高度重視，而其中對項目經(jīng)理和建造師的培養(yǎng)任用更是關(guān)鍵。隨著國家建設(shè)的發(fā)展，建筑業(yè)的技術(shù)進(jìn)步有目共睹。從1994年至今，建筑業(yè)10項新技術(shù)的內(nèi)容經(jīng)歷了四次修訂、提升、擴(kuò)展，其中有些施工技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，很多應(yīng)用10項新技術(shù)的高、大、精、尖工程成為世界級的標(biāo)志性工程。這是推廣應(yīng)用建筑業(yè)10項新技術(shù)的光輝成果，也是中國建筑業(yè)的驕傲。,142,143,1、重視科技力量和長遠(yuǎn)效益。特別是建立一種全員科技的觀念，“科”“技”“行”“效”“立”“拓”逐字遞進(jìn)；2、建立以推廣應(yīng)用10項新技術(shù)為主要過程的科技管理體系，配置機(jī)構(gòu)、人員、職責(zé)、資源以及運行過程；構(gòu)建推廣應(yīng)用建筑業(yè)10項新技術(shù)的激勵機(jī)制；3、根據(jù)企業(yè)科技戰(zhàn)略規(guī)劃，制定推廣應(yīng)用10項新技術(shù)長遠(yuǎn)計劃，并結(jié)合各個工程項目特點，下達(dá)推廣應(yīng)用10項新技術(shù)的方案、要求；4、抓10項新技術(shù)的推廣應(yīng)用，重點在項目部，要充分發(fā)揮項目經(jīng)理、技術(shù)線干部和一線技術(shù)人員,144,的作用，具體分析工程特點和應(yīng)用新技術(shù)的條件，在項目施工中精心策劃、科學(xué)組織技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)創(chuàng)新。針對新技術(shù)應(yīng)用過程，要制定實施方案、落實技術(shù)交底、嚴(yán)格執(zhí)行工藝流程，堅持工藝標(biāo)準(zhǔn)，把關(guān)質(zhì)量技術(shù)驗收，確保10項新技術(shù)的有效應(yīng)用；5、要重視新技術(shù)應(yīng)用的工程效果，科學(xué)評價新技術(shù)在保證安全、提高質(zhì)量、縮短工期、降低勞動強(qiáng)度、改善工作環(huán)境、降低成本、節(jié)能減排、環(huán)保效益和培養(yǎng)專業(yè)人才方面的作用；6、及時總結(jié)推廣應(yīng)用建筑業(yè)10項新技術(shù)的管理經(jīng)驗、QC成果和技術(shù)優(yōu)勢，開發(fā)工法，編寫、提升企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程等；,145,7、注重各專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)、使用，多層次、多方法、多渠道開展有關(guān)建筑業(yè)10項新技術(shù)的培訓(xùn)、觀摩、交流；8、積極申報省、部級科技示范工程和各類優(yōu)質(zhì)工程的評選。包括魯班獎、國家優(yōu)質(zhì)工程獎等在內(nèi)的工程評優(yōu)將優(yōu)先從“建筑業(yè)新技術(shù)應(yīng)用示范工程”中選取；9、同時要重視那些屬國內(nèi)外領(lǐng)先水平的單項技術(shù)、專項技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用。,146,理論要義感悟,147,理論要義感悟：科為道，技為術(shù)。有道之術(shù)→道術(shù)→道行→大家無道之術(shù)→伎倆→自欺、欺人→淘汰科技的發(fā)展是無止境的……科技不單是第一生產(chǎn)力，還是第一品牌力，第一效益力，第一發(fā)展力。實踐為理論提供溫床，理論為實踐指明煌煌大道，因依循環(huán)，互為印證。科技還要持續(xù)創(chuàng)新，希望在座各位能成為其中創(chuàng)造者，而非唯唯之踐行者。,