《基坑工程绿色技术规范》-TRD工法-

■ 前言

■ 1 范围

■ 2 规范性引用文件

■ 3 术语与符号

■ 4 基本规定

■ 5 绿色围护结构

■ 6 绿色锚撑技术

■ 7 绿色劲性支护-之水一体化技术

■ 8 基坑土体绿色加固技术

■ 9 基坑地下水抽灌一体化技术

■ 10 基坑微变形控制技术

■ 附录

■ 用词说明

■ 条文说明

▍节选 

▍ 1 范围

本文件规定了基坑工程中符合“节能、节地、节材、节水、节时、环保”原则的绿色技术的设计、施工、质量检验要求，基坑工程绿色技术的推广应用提供依据。

本文件适用于基坑工程新型绿色设计理论与技术工法，包括：

支腿式地下连续墙、套铣超深地下连续墙、长短桩围护、倾斜桩围护、长螺旋咬合桩围护、PC工法桩围护、可回收复合土钉墙、可回收锚索（杆）、型钢组合支撑、大跨度钢管支撑、装配式张弦梁钢支撑、渠式切割水泥土连续墙、双轮铣削等厚度水泥土连续墙、潜孔冲击高压旋喷注浆桩、五轴水泥士搅拌桩（墙）、土体冻结加固技术、GS土体硬化加固技术、基坑地下水抽灌一体化技术、基坑微变形控制技术等的设计、施工、质量检验。

▍3 术语和符号

3.1术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1支腿式地下连续墙diaphragm wall with outriggers

在地下连续墙墙底处增设钻孔灌注桩支腿，支腿脚落到特定持力层上并承受荷载，通过支腿与地下连续墙联合作用实现挡土、截水、承重等功能的围护结构。

3.1.2套铣超深地下连续墙 joint mill ultra-deep diaphragmwall

在相邻的两幅槽段之间，利用铣槽机直接切削两侧一期槽段的混凝土，在不采用锁口管，接头箱的情况下进行地下连续墙接头施工，以形成具有良好止永效果的围护墙。

3.1.3长短桩组合围护结构 long and short pile combined retai-ning structures

长桩与短桩相组合，通过桩顶钢混凝土压顶梁以及钢砼围檩连接形成共同体以抵抗土体压力的排桩围护结构。

3.1.4倾斜支护桩inclined piles

桩轴线与竖直方向成一定夹角并起支护作用的桩。

3.1.5长螺旋咬合桩围护结构long helical secant pile retaining structure

长螺旋混凝土桩与钢筋混凝土桩相互咬合形成的围护墙。

3.1.6 PC工法桩围护结构PC steel retaining structures

通过连接企口将钢管桩与拉森桩连接成整体的可回收式围护墙。

3.1.7可回收复合土钉墻 recycable composite soil nailing wall

土钉墙与水泥士桩、预应力锚索、微型桩中的一类或几类结合而成、构件可回收重复利用的基坑支护结构。

3.1.8型钢组合支撑composite prestreessed steel struts system

由型钢支撑梁、组合围檩、立柱和连接件等装配构成的支撑系统。

3.1.9H型钢支撑H-type composite prestressed steel support

由H型钢标准件组合而成（必要时增加非标准件）并可施加预应力的一种支撑结构。

3.1.10组合围標composite steel purlin

型钢组合支撑中，由多根H型钢标准件或卫型钢标准件与混凝土梁经螺栓装配而成的水平受力构件。其侧与支护桩（墙）连接，另一侧与型钢支撑梁连接。

3.1.11预应力张弦梁prestressed beamp steel struits system

由混凝土冠（腰）梁为上弦梁；高强钢拉杆为下弦梁加上型钢直腹杆组成，通过顶升直腹栎对钢拉杆施加预应力，具有张弦梁受力自平衡特点的型钢与混凝牛组合系统。

3.1.12钢支撑轴力自动补偿系统servo-system for axial forceof steel struts

采用现代机电液一体化自动控制技术、计算机信息处理技术及可视化监控系统等手段对钢支撑轴力全天候不间断监测、并能对支撑轴力进行适时调节的自动化控制系统。

3.1.13渠式切割（型钢）水泥土连续墙trench cutting remixing deep wall（with H-type steel pile）

通过链状刀具的横向移动和转动，对地基土体进行切割与上下搅拌，并与注入的水泥固化液混合固化而形成的水泥土地下墙体；在渠式切割水泥土连续墙施工过程中跟进插入型钢可形成的一种劲性水泥土连续墙。

3.1.14潜孔冲击高压喷射注浆桩 down-the-hole jet grouting column

利用潜孔锤高频振动及高压水动能、气动能共同冲击破碎岩土体，实现在岩土体内钻进，然后通过钻杆带动喷射口旋转、提升，将高压喷射的水泥浆液与岩土体混合形成的一种水泥土加固体。

由潜孔冲击高压喷射注浆桩相互咬合或与支护桩相互咬合，可形成阻止地下水从侧向或底面进入基坑的连续阻水桩。

3.1.15劲性水泥土支护-止水结构stiffening support and water stopping intergrated system

在连续套接的水泥土搅拌桩/墙内插入H型钢、组合钢箱、钢管、钢筋混凝土预制构件等劲性构件形成的复合挡土－隔水结构。

3.1.16套接一孔法施工soil mixing with one shaft overlapped

在多轴水泥土搅拌桩的施工中，后施工的搅拌桩与先施工的搅拌桩有一孔重复搅拌搭接的施工方法

3.1.17冻结法ground freezing method

在施工地下构筑物之前，采用氯化钙等盐溶液为冷媒剂的间接制冷系统，将构筑物周围含水地层进行冻结，形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁，然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工工法。

3.1.18GS土体硬化剂Gypsum-Slag(GS)soil hardening rea-gents

一种以水泥、矿渣、钢渣、石膏和外加剂等原材料生产而成的，其中固废掺量超过60%，与土体充分拌合后通过其自身各组分之间以及与土体之间的物理、化学反应，将土体胶结成为能够长期保持强度稳定的硬化体的无机粉状水硬性胶凝材料。

3.1.19 GS土体硬化剂加固土soil reinforced by GS soil hardening reagents

将GS土体硬化剂的浆液或粉体与土体进行拌合，养护至一定龄期后形成的具有一定强度的硬化体。

▍4 基本规定

4.1绿色基坑支护结构安全等级的划分、设计使用期限的要求应符合《建筑基坑支护技术规程》GJ 120的有关规定。

4.2绿色基坑工程设计前应收集下列资料：

a）拟建场地岩土工程勘察报告；

b）场地用地红线图、周边地形图；

c）基坑周边建（构）筑物、管线、地下障碍物、道路等现状资料及变形控制要求；

d）建筑总平面图、主体结构地下部分的建筑、结构图以及其他相关工程设计文件；‍‍‍

e）基坑开挖与使用期场地肉建筑材料、施工设备、土方弃量等临时荷载的分布及大小，以及运输车辆通行路线及荷载大小；

f）绿色基坑丕程施工条件的调研资料；

g）进行绿色支护方案比选、结构设计、地下水回灌设计所需的其他资料。

4.3绿色基坑工程设计除满足一般基坑工程设计的内容要求，尚应满足下列要求：

a）基坑支护应优先选用节能节材、低碳环保、安全高效的围护结构；

b）内支撑应优先选用装配式，可回收钢支撑；锚杆应优先选用可回收锚索；

c）地下水控制应优先选用抽灌一体化系统；

d）应保证回收阶段基坑安全可靠，必要时应进行回收阶段的基坑稳定性分析验算；

e）应明确绿色技术保证措施；

f）应明确采用绿色技术的分项工程施工质量检验要求；

g）应明确采用绿色技术所涉及的危大工程重点部位及环节、应急措施要求。

4.4绿色基坑支护设计和验算采用的岩土性能指标应根据地质勘察报告、基坑降水、固结的情况，按相关参数试验方法并结合邻近场地的工程类比、现场试验、当地经验做出分析判断后合理取值。

4.5绿色基坑支护结构的构件强度、基坑稳定性、锚杆（索）的抗拔力等应按承载能力极限状态进行验算；支护结构位移、基坑周边环境变形应按正常使用极限状态进行验算。围护结构兼作永久结构使用时，除应满足基坑支护结构设计计算要求外，还应满足使用阶段主体结构的设计计算要求。对于变形控制有严格要求的基坑支护，应采用工程类比法，并结合数值法进行变形分析预测。

4.6施工前，应根据工程地质与水文地质条件、施工工艺、作业条件和基坑周边环境限制条件，编制绿色施工专项方案。

4.7编制基坑工程绿色施工专项方案前应具备下列资料：

a）拟建场地的地形、地质、水文和气象资料；

b）邻近建（构）筑物、管线和地下障碍物等环境保护的相关资料；

c）测量基线和水准点资料；

d）基坑工程设计图纸及相关资料；

e）基坑工程绿色技术施工条件的调研资料。

4.8除应满足一般基坑工程专项施工方案内容要求，施工单位应编制基坑工程绿色施工专项方案。绿色施工专项方案应包括以下主要内容：

a）应明确采用绿色技术的施工条件，包括材料及设备供应条件、场地作业条件、作业人员及技术人员需求条件等；应明确采用绿色技术的分项工程施工工艺、质量控制点、质量检验方法及标准；

c）应明确采用绿色技术的分项工程特技术措施、安全证措施、危险源及应急措施；

d）应明确采用绿色技术的分项工程验收要求；

e）相关计算书及施工图纸。

4.9绿色基坑工程应实施监测。监测单位应编制监测方案，并依据监测方案实施监测。设计和施工单位应及时掌握监测情况，并实施动态设计和信息化施工。绿色基坑工程监测应符合下列规定：

a）实施绿色基坑工程监测的范围、监测项目、测点布置、监测精度、监测频率及报警要求应符合《建筑基坑工程监测技术标准》GB 50497的有关规定；

b）需要进行高频次或连续实时观测的监测项目宜实施自动化监测；

c）自动化监测系统应包括监测仪器设备、数据自动采集系统、数据传输系统、数据存储管理系统及实时发布系统等；自动监测仪器设备精度和量程应满足工程要求；监测系统应能进行数据异常情况下的自动预警或故障显示；

d）监测期应从基坑工程施工前开始，直至基坑回填完毕为止。对有特殊要求的基坑周边环境监测应根据需要延续至变形趋于稳定后结束。

▍7 绿色劲性支护-止水一体化技术

7.1渠式切割水泥土连续墙（TRD）

▍7.1.1一般规定

7.1.1.1渠式切割水泥土连续墙可应用于人工填土、黏性土、淤泥和淤泥质土、粉土、砂土、碎石土和软岩等地层；对于有机质士及硬岩地质条件，应进行适应性试验。

7.1.1.2渠式切割水泥土连续墙的平面布置应简单、规则，宜采用直线布置，减少转角，圆弧段的曲率半径不宜小于60 m。

7.1.1.3渠式切割水泥土连续墙插入芯材宜采用型钢，也可依据工程经验采用预制混凝土构件等其他芯材。

▍7.1.2设计要求

7.1.2.1渠式切割水泥土连续墙的抗渗性能应满足墙体自防渗要求，渗透系数不应大于1X10-7 cm/s。

7.1.2.2渠式切割水泥土连续墙的墙厚宜取450 mm~850 mm。当墙厚为450 mm~550 mm时，最大应用深度不宜大于20 m；当墻厚为550 mm~700 mm时，最大应用深度不宜大于35m；当墙厚为700mm～850mm时，最大应用深度不宜大于60m。

7.1.2.3水泥土的配合比宜根据水文工程地质条件和岩土工程条件由试验确定。水泥宜采用强度等级不低于P.O42.5级的普通硅酸盐水泥，水泥掺入比应根据土质条件及要求的水泥土强度确定，并不宜小于16%，水灰比宜取1.0~2.0；水泥土28d无侧限抗压强度标准值不应小于设计要求，且不宜小于0.8 MPa。

7.1.2.4渠式切割型钢水泥士连续墙除应满足基坑的稳定性验算要求外，尚应包括下列主要内容：

a）型钢的插入深度计算；

b）型钢水泥土连续墙内力及变形计算；

c）水泥土局部抗剪承载力验算；

d）基坑环境影响分析与评估；

e）型钢应进行型钢起拔计算。

7.1.2.5渠式切割水泥土连续墙内插型钢宜采用Q235B和Q355B级钢，其规格、型号及有关要求宜按现行国家标准《热轧H型钢和剖分T型钢》GB/T 11263和现行行业标准《焊接H型钢》YB/T 3301执行。

7.1.2.6渠式切割型钢水泥土连续墙中相邻型钢的净距不宜大于300 mm，并应按式（31）计算：

l≤2（t+hs）+a-200 （31）

式中：

l-相邻型钢之间的中心距（mm）

t-渠式切割水泥土连续墙厚度（mm）

hs-型钢高度（mm）

a-型钢的翼缘宽度（mm）。

7.1.2.7内插型钢的截面承载力验算应符合下列规定：

a）作用于型钢水泥土连续墙的弯矩应全部由型钢承担，并按式（32）验算型钢抗弯强度：

b）作用于型钢水泥土连续墙的剪力应全部由型钢承担，并按式（33）验算型钢的抗剪强度：‍‍‍‍‍‍‍‍‍

7.1.2.8 渠式切割水泥土连续墙的厚度应符合下列公示要求：

a）型钢无拼接时，应取下列式（34）、式（35）结果之大值：‍‍‍

t≥hs+100（34）

t≥hs+ls/250（35）‍‍‍‍‍‍‍‍

b）型钢有拼接时，应取下列式（36）、式（37）结果之大值：‍‍‍‍

t≥h1+50（36）

t≥h1+lh1/400（37）

式中：

t-渠式切割水泥土连续墙厚度（mm）；‍‍

hs-型钢高度（mm）；‍‍

h1-型钢拼接处最大高度（mm）；‍‍‍‍

lh-型钢插入深度（mm）；‍‍‍‍‍‍

lh1-型钢顶部至最下一个拼接点的长度（mm）。‍‍‍‍

7.1.2.9渠式切割型钢水泥土连续墙中水泥土局部抗剪承载力可按式（38）～式（41）进行计算（计算图示如图14）：

7.1.2.10

渠式切割型钢水泥土连续墙中连续墙的墙端应比型钢端部深0.5m～1.0m；连续墙的垂直度偏差不应大于1/250。

7.1.2.11渠式切割型钢水泥土连续墙的顶部，应设置钢混凝土压顶梁，压顶梁宜封闭。压顶梁的高度、宽度及配筋应由设计计算确定。当考虑型钢回收时，应预先分析型钢回收地场地及环境条件，考虑型钢回收的技术路线，吊车停靠位置等，计算时应考虑由于型钢穿过对压顶梁截面的削弱影响。压顶梁构造应满足如下要求：

a）压顶梁截面高度不宜小于600mm，当梁底位于软土层时，不应小于800 mm；当连续墙厚度不大于650 mm时，压顶梁的截面宽度不宜小于1000mm；当连续墙厚度大于650 mm时，压顶梁的截面宽度不宜小于1200 mm；

b）内插型钢应锚入压顶梁并高出压顶梁顶面500 mm以上，但不宜超出地面；压顶梁主筋应避开型钢设置；

c）压顶梁的箍筋直径不宜小于8mm，间距不应大于200 mm；在支撑节点位置，箍筋宜加密；由于内插型钢而未能设置封闭箍筋的部位应在型钢翼缘外侧设置封闭箍筋予以加强。

▍7.1.3施工要求

7.1.3.1渠式切割机应符合以下规定：

a）机架系统应具有水平偏差和垂直度调整功能；

b）操作系统应具有自动操作功能，并应配备监控装置和机具工作状态显示功能；

c）刀具系统内应安装多段武测斜仪，进行链状刀具平面内和平面外水平位移监测。

7.1.3.2 渠式切割机的刀具系统应符合以下规定：

a）刀具链节之间，双具链节与刀头底板之间的连接应牢固，不易松动

b）刀头应与刀头底板可靠连接并可拆卸；

c）刀头底板应根据地质条件、周边环境、成墙宽度选择适合的排列方式，每组刀头应在墙体宽度方向全断面排列。

7.1.3.3注浆泵的工作流量应能调节，其额定工作压力不宜小于2.5 MPa。

7.1.3.4切割液的配合比应结合土质条件和机械性能指标通过试验确定，也可按表33选用。遇有机质含量高的软土、盐渍土、污染土等特性土时，必须通过室内和现场试验确定切割液的配合比。

7.1.3.5固化液的水泥用量宜通过室内和现场试验确定，淤泥和淤泥质土中应提高水泥掺量或掺加外加剂。

7.1.3.6渠式切割机主机应平稳、平，机架垂直度偏差应小于1/250；链状刀具的组装应符合以下规定：

a）应采用现场成槽、在土层中垂直插入链状刀具箱节的组装方式；

b）应首先将带有随动轮的箱节与主机连接；

c）应将箱节逐节连接，使其长度逐步达到起始墙幅的成槽深度，满足水泥土墙的设计深度要求。

7.1.3.7根据土质条件、机械的水平推力、箱式刀具各组成部位的工作状态及其整体偏位，选择向下或向上切割方式。必要时，可交错使用上述两种切割方式。

7.1.3.8当土层强度低或深度浅时可采用一步施工法，下列情况应采用三步施工法：

a）切割土层较硬；

b）墙体深度深；

c）场地渗水压力大，墙体防渗要求高。

7.1.3.9

切割、搅拌土体时未进行固化的最大成槽长度应根据周边环境、土质条件确定，一般不宜超过6m。

7.1.3.10链状刀具的步进距离不宜大于50 mm。

7.1.3.11三步施工法及型钢插入过程中沟槽应预留链状刀具养护的空间，链状刀具端部和原状土体边缘的距离不应小于500mm。成槽长度宜大于注浆墙幅宽度2m。

7.1.3.12无法连续作业时，链状刀具需在沟槽养护段养护，养护段不得注入水泥浆。长时间养护时应在切割液中添加外加剂，防止刀具无法再次启动。

7.1.3.13停机后再次启动链状刀具时，需同时满足如下要求：

a）应首先在原位切割刀具边缘的土体；

b）应回行切割，回行切割已施工的墙体长度不宜小于500 mm；

c）根据已施工墙体的固结情况，可在接缝外根据止水需要补充旋喷桩等加强止水措施。

7.1.3.14在硬质土层中切割困难时，可采用刀头加长、步进距离减小、上下切割方式交错使用以及回行反复切割等措施。

7.1.3.15施工至转角位置时，链状刃具须拔出、拆卸、改变方向并重新组装。

7.1.3.16链状刀具的拨与拆分应符合下列规定：

a）拔出前链状刀具应与主机分离并拆分；

b）链状刀具拔出时沟槽内应及时注入水泥浆，水泥浆填充速度应与链状刀具拔出速度相匹配；

c）拔出后的每段链状刀具应在地面作进一步拆分和检查，损耗部位应保养和维修。

7.1.3.17水泥土墙施工中产生的涌土应及时清理。若长时间停止施工，应清洗全部管路中残存的水泥固化液。

7.1.3.18渠式切割型钢水泥士搅拌墙中内插型钢的加工制作应满足下列要求：

a）型钢宜采用整材，分段焊接时应采用坡口焊等强焊接形式。对接焊缝的坡口形式和要求应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的有关规定，焊缝质量等级不应低于二级；单根型钢中焊接接头不宜超过2个，焊接接头的位置应避免设置在支撑位置或开挖面附近等型钢受力较大处，型钢接头距离坑底面不宜小于2 m；相邻型钢的接头竖向位置宜相互错开，错开距离不宜小于1m；

b）型钢有回收要求时，接头焊接形式与煌接质量尚应满足型钢起拔要求。

7.1.3.19型钢回收应符合下列规定：

a）应具备型钢回收的场地及环境条件；

b）型钢应预先采取减摩阻措施；

c）采取有效措施使型钢与压顶梁混凝土隔离，同时应保证压顶梁的受力性能满足要求；型钢与压顶梁间的隔离材料在基坑内一侧应采用不易压缩的硬质材料；

d）采用土钉或预应力锚索（锚杆）支护体系时，土钉或预应力锚索应避开型钢，其端部锚固采用的钢筋或型钢不宜与型钢水泥土连续墙中的型钢煌接，必须焊接时，应在主体结构施工完成后通过换撑措施解除连接；

e）采用内支撑支护体系时，拆除支撑前的换撑构件不应与型钢水泥土连续中的型钢焊接；

f）型钢拔出前水泥大连续墙与主体结构地下室外墙之间应

回填密实；

g）型钢拔出后的水泥土连续墙不得作为截水帷幕，型钢拔出时机的确定应考虑型钢拔出后坑内外地下水的渗流作用可能产生的环境影响；

h）对型钢拔除后形成的空隙应采用注浆等措施填充。

▍7.1.4质量检验

7.1.4.1水泥、外加剂等原材料的检验项目和技术指标应满足设计要求并符合现行国家标准的规定。

7.1.4.2 H型钢规格和焊缝质量应全数检查。型钢规格应符合设计要求，检验方法与允许偏差应符合表34的规定。煤缝质量应符合设计要求和现行行业标准《焊接H型钢》YB/T 3001和国家《钢结构焊接规范》GB 50661的规定。检验方法：采用现场观察和超声波探伤。

7.1.4.3渠式切割水泥土连续墙的检查和验收分为基坑开挖期检查和成墙验收两个阶段。

7.1.4.4成墙验收内容为：水泥王连续墙体的强度与渗透性能，型钢的位置偏差等。

7.1.4.5基坑开挖期检查内容：开挖墙面的质量与渗漏水情况，腰梁和型钢的贴紧状况等。

7.1.4.6渠式场割水泥土连续墙成墙质量检验标准应符合表35的规定。

7.1.4.7渠式切割水泥土连续墙型钢插入允许偏差应符合表36的规定。