科创中国

行业领域

土木工程

需求背景

随着城市形态的不断扩展，城市空间立体利用的多样性和丰富性不断加强，地下空间的纵深性不断延展。这对施工的技术及难度提出了新的挑战。地下空间的深度影响着基坑的围护形态。目前，各种基坑的支护形式层出不穷，且各有其特点和局限性，因而，根据工程的实际情况对围护结构体系进行合理选型优化设计可取得最佳效益。传统基坑支护方法主要有灌注桩、SMW工法、水泥土搅拌桩重力坝等。针对灌注桩、SMW工法中需设置水平支撑导致的挖土不便、工期较长、造价增加等缺点，从而需要研究一种能够代替水平支撑，增加挖土便利，缩减工期，降低成本的新型支护方式

需解决的主要技术难题

主体结构施工完成后就退出工作并被拆除或者遗弃在地下，造成极大浪费。

高低跨区域基坑由于受横向推力，基坑围护结构的侧向变形将无法满足要求

灌注桩、SMW工法中需设置水平支撑导致的挖土不便、工期较长、造价增加等缺点

期望实现的主要技术目标

1.围护结构与地下室外墙一体化方法。围护结构兼作地下室外墙，基坑施工期间与少量临时内支撑或预应力错索共同抵御土压力，正常使用期间作为地下室外墙，与结构梁板形成整体;

 2.支撑结构与地下室梁板结构一体化方法。地下室梁板体系作为基坑开挖期间的支撑，不需或仅设置少量的临时内支撑，土方通过梁板预留出土口运输，梁板作为施工期材料堆场和运输通道。预先打设立柱桩作为基础桩一部分，正常使用期间，立柱桩和工程桩一起承担上部结构荷载，钢立柱外包础形成钢骨碎作为结构柱。

3.支撑结构与桩基础一体化方法。通过水泥土桩加刚性桩形成劲性复合桩，来实现将桩基础成为基坑支撑结构的作用，从而实现减少基坑支撑数量的作用。

需求解析

解析单位：“科创中国”大地感知与智慧控灾技术产业科技服务团（中国岩石力学与工程学会） 解析时间：2023-12-01

张巍

南京大学

副教授

综合评价

该技术的需求描述较为清晰，无需通过跨行业专家进行共同解决，统筹考虑技术需求要素与实施解决方案，具体可通过以下工艺进行突破： 施工工艺深基坑内支撑与结构一体化施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1.地下连续墙支撑:根据设计要求，进行地下连续墙的支撑工作，采用钢筋混凝土连续墙板和支撑桩的结构形式。2.梁板浇筑:根据支撑结构的设计，进行钢筋混凝土梁板的浇筑工作，确保梁板与连续墙之间的连接牢固。3.二次支撑:根据工程实际需要，进行二次支撑的设置，提高基坑的整体稳定性。4.结构施工:根据设计要求，进行地下室的结构施工，包括柱、梁、板等。5.竣工验收:对施工完成的基坑进行验收和检查，确保施工质量和标准达到设计要求

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