1、在空地非表面开挖建地下车库技术的研究与开发摘要：一种在空地非表面建地下车库的方法，步骤是：在待建地下车库上边的空地上，竖直打下多根竖向钢管，采用高压注浆机压注混凝土砂浆在每根钢管的底端管口形成砂浆体，在地面开挖壕沟，采用顶管机从壕沟的壁部水平顶压若干根纵向钢管，挖除掏空纵向钢管下方的土，然后把若干根横向钢管水平焊接在纵向钢管上，在纵向钢管的左边或右边顶压新纵向钢管并再次挖土掏空，又在新纵向钢管上加焊若干根横向钢管，反复此循环直至形成钢管网，现浇钢筋混凝土顶板、土柱及防水地面，浇注台阶及坡道，填平壕沟。 关键词：岩土工程；空地非表面；开挖；地下车库 中图分类号：F470.22 文献标识码：A 引
2、言：随着社会经济的快速发展、汽车保有量的急剧增加，目前停车难已经成为许多大小城市的顽疾。为缓解停车难，许多人将目光转向小区绿化带、中心公园的地下空间；但是常规的通过大开挖建地下室、地下车库等地下空间的办法，周边的整体环境必将遭到破坏，土方的挖掘、运送也会带来粉尘、噪音等环境问题。本方法能克服上述现有技术的不足，提供一种空地非表面开挖建地下车库的方法。随着我国大城市快速有轨交能的发展，国家城市用地管理体制改革，城市地下公共空间开发势在必行。 一、主要的技术指标和关键技术说明： 主要技术通过建模分析地基承载力，通过施工图来分析建筑物的荷载分布，计算横梁与地基、地下连续墙或板桩墙连成一体的支撑建筑物
3、应承受的荷载，快速地在空地下建造出地下车库、人防工程，而且建造成本较低，可大大缓解目前停车难的问题，具有广阔的市场前景。 （1） 、在有建筑物的院落内进行整体地下室（车库）施工方法-利用旧建筑物的架空层以及地下桩基结构，快速地在旧建筑物下建造出地下车库，而且建造成本较低，可大大缓解目前停车难的问题，具有广阔的市场前景。此外，本技术通过横梁以及地下连续墙或板桩墙对建筑物的地基进行加固，保证了原有建筑物的结构稳定，也使得建成的地下车库安全性较高。(2） 、在城市道路下暗挖地下停车库的施工方法-利用城市马路、广场等无地面建筑的位置，快速且无需大面积开挖，暗挖出地下空间，可停车、做商场、咖啡馆、及变电
4、站等，而且建造成本较低，可大大地节约土地，具有广阔的市场前景。关键技术: 1、在待建地下车库上边的空地上，竖直打下王网格型竖向钢管，并注浆固定底端； 2、在边沿开挖竖直壕沟，利用顶管机顶入横向钢管，并与竖直钢管用角钢焊接固定以架空表面土体； 3、开挖地下空间内土体，浇筑地下室顶板、框柱等混凝土结构。 主要技术指标： 1、竖向钢管插入地面的深度为 89m，间距为 22.5m； 2、纵向钢管与横向钢管采用角钢焊接连接； 3、各纵横向的钢管间距 22.5m，搭接长度 1525cm； 4、地下室结构浇筑顺序先顶板后柱子； 核心技术:通过竖向钢管及水平钢管连接支撑，架空表面土体；开挖地下空间，然后浇筑地
5、下车库结构体系。 创新点： 1、设置壕沟，利用顶管机进行钢管打插，形成肆虐高鹏，侧墙网格状管棚。 2、空地非表面的开挖建造。 3、建模分析对周围建筑物的影响。 4、发明了一整套安全监测系统。 施工方案：基坑围护方案；地下结构转换方案；地下桩基补强方案；挖土及结构施工方案；检测方案。 先施工暗挖工作竖井与进出口围护，再进行地下室暗挖段施工。地下停车场采用暗挖逆作的方法施工；地下室采用 CRD 暗挖工法施工。 二、技术实现依据 本公司发明专利：针对横梁与地基、地下连续墙或板桩墙连成一体的支撑建筑物应承受的荷载，进行了用于基坑支护或地下连续墙的连续钢板桩研究与开发，并申请了专利（专利号：ZL2011
6、20145714.3） ；一种劈裂桩研究与开发，并申请了专利（专利号：ZL201120178372.5） ；一种用于地下连续墙施工的双面钢模板的研究与开发，并申请了专利（专利号 201120491986.9） ；针对建筑物的荷载分布及结构替换时的相互影响，进行了建筑物纠偏顶升方法的研究与开发，并申请了专利（专利号：201110119224.0） ；应用了框架式组合堤坝（专利号：ZL200410017102.0）进行地下空间开发过程中流土和地下水的治理；利用裂缝注胶机（专利号：zl201020049703.0）和电锤支撑架（ZL201020687860.4）用于地下开发工程承重柱的加固；水机搅拌
7、机和配料机智能联合控制系统（2011SR052305）用于混凝土的拌制；智能测量系统用于地下开挖时的监控；同时还申请了一种在空地非表面开挖建地下车库的方法（专利号：ZL 2011 1 0119223.6)。 三、在空地非表面建地下车库技术方案 1、一种在空地非表面建地下车库技术方案 一种在空地非表面建地下车库的步骤： (1)在待建地下车库上边的空地上，竖直打下若干根竖向钢管，这些竖向钢管之间的水平面上的横向间距以及纵向间距为 2-2.5m,竖向钢管插入地面的深度为 8-9m。 (2)采用高压注浆机在每根竖向钢管内注入混凝土砂浆，通过每根竖向钢管的底端管口挤入土中形成的砂浆体的混凝土砂浆量应大于
8、 0.5m3。 (3)沿着上述若干根竖向钢管的水平面的横向边沿（沿边沿垂直于纸面）开挖一条壕沟，壕沟中挖一集水井，采用置放在壕沟中的顶管机，从壕沟的壁部往竖向钢管方向水平顶压若干根相互平行的纵向钢管，这些纵向钢管之间形成的水平面位于地面以下的深度为 3-5m，并且该水平面排列的宽度（即垂直于纸面的长度）大于整个地下车库的横向距离，各纵向钢管之间的水平间距为 2-2.5m。 (4)在壕沟处开始挖除掏空纵向钢管下方的土以形成地下空间，然后把若干根横向钢管横向焊接在纵向钢管上（可通过角钢搭接焊将横向钢管横向焊接在纵向钢管上）并使这些横向钢管相互平行地与各纵向钢管连为一体，且每一排中的横向钢管首尾搭接
9、焊接（搭接焊接时，两根钢管的重合部位长度 15-25mm),从而形成平行于水平面的纵横交错的钢管网，各横向钢管之间的水平间距为 2-2.5m。 (5)在纵向钢管的左边或右边顶压新纵向钢管，使新纵向钢管超越过前述的纵向钢管继续前伸一段距离，然后在前伸后的新纵向钢管下方再次挖土掏空以扩大地下车库的水平空间，并且在前伸一段距离的新纵向钢管上加焊横向钢管，每一排中的横向钢管也首尾搭接焊接（纵向钢管与新纵向钢管之间可焊接圆钢加固） ；反复此循环，直至横向水平钢管布满整个地下车库的纵向距离；由此形成钢管网格。 (6)在纵向钢管和横向钢管的下方现浇钢筋混凝土顶板，剪除部分暴漏在地下空间的竖向钢管，在剩余竖向
10、钢管的位置上现浇钢筋混凝土柱，现浇钢筋混凝土地面。 浇注通往地面的台阶及坡道，撤除设备，用回填土填平壕沟。 注意事项： 竖向钢管桩可随土层厚度的变化而增减直径和间距，注浆量也应按地质报告调节。 竖向钢管深度按地质报告进行调整，要满足桩端承载力要求，工作基坑四周支护宜采用钢砼结构。 横向、纵向水平钢管网也可增减钢管直径或间距。 如土层疏松，可在钢管网中间加焊钢板或钢丝网，如用钢板补缝还可注入硫磺。 地下空间的高度可按使用要求调整，换气系统及出入口系统可按具体要求确定。 结束语： 实践证明，地下空间的合理开发利用对于城市经济社会发展起着巨大的推动作用：一是能缓解土地供需矛盾。地下空间的开发利用减小了城市的用地面积，把城市平面向外扩展变成城市立体发展，实现了土地多重使用。二是优化了城市环境。地下空间开发利用能减小对城市周围环境的破坏,且为城市提供更多的绿化空间,有效地改善生存环境。三是改善城市交通状况。开发地下空间能够有效地疏散人流和车流,缓和地面交通,使城市地面交通要道不致堵塞，地下车库能够有效改善路面状况、加快车流速度。四是丰富了城市生活层次，创造城市商业活力。地铁等交通沿线物业的发展，能形成新的商机。五是能促进人防和防灾、避灾工作。开发利用地下空间能充分挖掘各类地下建筑物及地下空间的防护潜能，将战争防御与提高和平时期城市抵御自然灾害的综合防灾抗毁能力相结合。
