分享岩土工程研究成果和工程实践经验,工程,研究,EditSprings,艾德思



11月26日,由深圳市人民政府和中国工程院土木/水利与建筑工程学部主办的2018年全国岩土工程师论坛在深圳举行.本次论坛将分享近20年来我国岩土工程领域的理论研究成果和工程实践经验,尤其是在岩土工程的设计理念,施工技术,大型设备等前沿领域的技术创新成果.

1998年,由中国工程院土木/水利与建筑工程学部主办的"中国工程院岩土工程青年专家论坛'在武汉召开,论坛为青年岩土工程师搭建了学术交流与科研生产合作平台.20年过去了,在我国大开发大建设的历史潮流中,当年的岩土工程青年专家们,如今都已成长为我国岩土工程领域的中流砥柱.

在中国工程院土木/水利与建筑工程学部和深圳市人民政府的共同努力下,"2018全国岩土工程师论坛'重新启动并在深圳举办.此次论坛将组织我国老/中/青岩土工程师们共同探讨改进技术,推动岩土工程技术创新,将为我国科研院所/高校/企业的岩土工程师搭建学术交流及协同研究的平台.

深圳经济特区经历了38年的建设与发展,从一个只有几万人的小渔村,迅速发展成了有2000万人口的现代化国际化大都市,城市建设取得了举世瞩目的成就.在这背后,离不开岩土工程的有力支撑.早在深圳建设初期的1984年,就建成了当时国内第一高楼的"深圳国贸大厦',并创造了三天一层楼的"深圳速度'.如今的深圳,高楼林立/交通发达,充满了创新创业的活力.伴随着深圳城市建设的开发发展,深圳的岩土工程也积累了丰富的工程实践经验,汇集了多位院士大师,产生了大量的优秀工程技术专家.如今,深圳的先进岩土工程技术已经走出国门/走向世界,取得令人瞩目的成就.

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深圳岩土工程勘测水平迅速提升

深圳地质条件复杂,具有地貌类型丰富/岩土类型多样/地质构造发育/水文条件复杂的鲜明特点,给工程勘察带来了许多地域性的问题.

深圳岩土工程勘测项目进行了大量的原位测试工作:标贯/扁铲/旁压/静力触探/动力触探等各种原位测试方式均得到了广泛应用.在大型工程中,大量采用了瑞雷面波/浅地层剖面/浅层地震/地质雷达/高密度电法/广域电磁法等物探手段,近几年,孔内电视/勘测BIM/无人机测量/航空摄影测量/激光三维扫描/管道CCTV检测/信息化第三方监测等先进技术广泛运用.在地铁运营线路上,深圳采用了测量机器人进行自动化监测,在一些高大边坡和基坑工程中采用了在线第三方监测,有效保障了地铁及其周边安全.在工程标准方面,深圳十分重视岩土行业新标准的研究和制定,早在1988年就制定了<深圳地区建筑地基基础技术规范>,该规范对花岗岩残积土的许多成果和规定,后来都被国标<岩土工程勘察规范>采用.2017年,我市颁布实施的<深圳市岩土工程勘察数字化规范>达到国内领先水平.

改革开放以来深圳先后完成了国贸大厦/地王大厦/京基100大厦/平安金融中心/华润春笋大厦等一大批超高层建筑,深圳机场T3航站楼/深港西部通道等公用设施,以及深圳地铁8条线路的建设等.在建设过程中,我们作了大量的岩土勘测工作.当前,深圳正在推进建设一批重大项目,比如深中通道/华润湖贝旧改/深港国际中心/春风隧道项目等.深圳岩土勘测行业不懈奋斗,屡屡斩获国家级的工程奖项,其中赛格广场大厦/深圳铜鼓航道和大铲湾码头勘察获得了国家优秀工程勘察金奖,西部通道/滨海大道程/深圳会展中心勘察工程获得了银奖,平安金融中心勘察等数十项获中国勘察设计行业优秀工程一等奖.深圳市土地利用更新调查/深圳市基础测绘数字化动态更新工程/深圳市地籍数据库及管理系统建设等数十项地理信息项目获测绘行业金奖.

在测绘及监测专业方面,深圳市测量专业建立了深圳测量基准,为"数字深圳'地理信息空间建立了基础框架.依托"深圳市连续运行卫星定位服务系统(SZCOSE)'和"深圳市高分辨率/高精度精化似大地水准面'等项目,建设了深圳三维动态基准.率先采用数字化测图技术对城市地形/管线动态实时跟踪修测.将先进的监测方式与"监测信息管理系统'相结合,大力发展精密工程测量和第三方监测的自动化/智能化.基于互联网/GIS/物联网等技术,建立各类地理信息数据库及信息管理平台,为数字化城市/智慧城市提供全面解决方案.

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深圳桩基与基坑技术在国内外处于先进水平

万丈高楼离不开坚实的基础,深圳的高楼密度居世界前列且安全适用,在这当中,桩基发挥了关键性作用.深圳地区一直拥有着国际上最先进的桩工机械及施工工艺,在全国较早采用了搓管机/全套管全回转钻/大直径潜孔锤等新型机械设备,较早采用了高强预应力管桩等节能低耗产品及工艺,积累了前海/后海软土地基及龙岗岩溶地区等复杂地层及环境中的桩基施工经验,率先发布了<深圳地区建筑基桩质量检测技术规程>等技术标准.凭借着先进设备/丰富经验及锐意进取,深圳岩土人在国内外桩基工程史上不断刷新着记录:平安金融中心最大桩基外径高达米/芯径达8米,单桩承载力近十万吨,深圳红土广场建筑桩基长达130余米,某市政桩基长达150余米……

深圳地区行政面积狭小,"向地下要空间'已成为了城市的必然选择,因此在房建/地铁/市政/水利/交通/港口/人防等领域,产生了大量基坑工程,具有深/大/地质多变/周边环境复杂/施工困难等特点.深圳湾的恒大项目基坑深度约45米,某市政交通枢纽基坑最深已达56米,观澜佳兆业广场基坑占地面积超过了80万平方米,福田中心区/前海等区域有不少由多个相连基坑组成的基坑群……

在几十年的发展过程中,深圳基坑技术的理论/实践及管理在国内外一直处于先进水平.深圳较早使用土钉墙和复合土钉墙技术,创新了复合土钉墙支护理论,并一度使其成为国内使用率最高的基坑支护技术.率先使用咬合桩支护技术并研发了多种咬合施工工法.地下连续墙和盖挖逆作等先进技术都较早在基坑工程中得到应用.目前,不少绿色基坑技术正在研发及试验中.在国内率先发布了基坑管理规定,并实行了基坑工程专家评审制度,率先发布了<深圳地区建筑深基坑支护技术规范>等技术标准,使得基坑工程管理进入有法可依阶段."深圳市赛格广场大厦基坑支护设计'项目获得国家优秀勘察金奖,还有许多项目也获得行业及省市级各种奖项,深圳岩土人在国内外基坑工程领域不断地创新并取得着显赫成绩.

深圳建筑密度高/分布范围广,使得临近建筑物边坡/道路桥隧边坡的安全度要求高,治理难度大.深圳在国内边坡及滑坡治理中较早采用了喷锚支护/锚杆格构支护/喷混植生护面技术/加卸荷板挡墙技术等.在国内率先实现了对全市5万多个边坡的编录/警示及安全巡视,对其中危险边坡启动地质灾害整治.较早对渣土收纳场及危险边坡进行了自动化安全监测,并建设统一监管平台.较早对关停的采石场进行了治理和复绿,改善了城市生态环境.

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本土勘察设计企业在填海工程显身手

深圳市依山面海,土地面积约1997平方公里,其中50%为生态控制用地,30%为市政及道路用地,用地缺口很大,在生态环保的条件下,适度进行了填海造地.

围海造地初期是因为港口/码头和机场的建设需要,如最早的蛇口码头,以及后来的深圳机场一期/妈湾港/赤湾港和盐田港等围海造地项目.上世纪90年代以后,深圳填海项目则主要解决工程建设用地的问题,从皇岗口岸/福田保税区的建设,到深圳湾/宝安中心区/深港西部通道等大型填海项目,再到后海湾填海区/前海湾填海区以及大铲岛填海区等.至今,大面积围海造地累计超过50平方公里.

深圳最早的蛇口港填海工程主要采用了开山采石/抛石挤淤的方法形成海堤,如蛇口三突堤等.该法后来成为深圳市主要的海堤构筑形式,从后海湾填海区的海堤,一直到前海湾/宝安中心区等几十公里海堤,均采用了抛石挤淤成堤技术,在深厚淤泥中采用爆破挤淤以及超高填抛石挤淤成堤技术,很好地解决了堤身着底稳定问题,技术一度在国内领先.大面积软土地基加固主要采用了堆载预压法,最早的堆载预压法试验由周镜院士主持在深圳机场填海区完成,之后成为深圳填海区软基处理的主要手段,在深圳保税区/深圳湾填海区(包括滨海大道路基)/深港西部通道填海区等项目中推广应用.真空预压法在本世纪初,在我市宝安中心区/前海填海区得到大面积使用.广大的岩土工程师对深圳滨海软土的工程特性进行了深入研究,提出了合理的参数取值方式,总结出适合深圳软土加固的沉降计算方式,更加准确地预测软土沉降量.其他国内外许多的岩土加固技术均在深圳得到应用与发展,如搅拌桩/砂石桩复合地基等.特别是,针对填海区不同地质条件下以及不同工法之间的差异沉降处理,深圳提出了管桩等刚性桩地基处理方式,很好地控制了地基不均匀沉降.强夯置换/软土地基的动/静联合排水固结法等技术,更是在深圳得到发扬光大,率先列入深圳市和广东省地基处理技术规范中,<深圳地区地基处理技术规范>的部分内容达到国内先进水平,为岩土加固技术的发展作出了较大贡献.

多年来,深圳大规模的填海地基处理工程,产生了许多的优秀项目,不但积累了丰富的地区经验,而且提升了本土的勘察设计单位的技术水平.由多个本土勘察设计院共同参与的前海填海区/后海填海区/西部通道填海区以及机场填海区等围海造地以及软基处理工程,工程规模巨大,处理难度大,地质条件复杂,许多软基处理技术在填海区都得到应用,是大面积软基处理的示范工程,先后获得中国勘察设计行业协会优秀工程一等奖,标志着深圳本土勘察设计企业在大规模填海工程中具备承担勘察/设计和施工全过程任务的实力.

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深圳地下空间开发技术国内领先

现代化城市建设离不开地下空间的综合利用,在深圳这个土地面积小/建筑密度高的城市,地下空间综合开发利用十分迫切,而地下空间建设的核心技术是岩土工程技术.

深圳一直非常重视地下空间的开发和利用,较重要的项目有:华强北地下商业街/车公庙丰盛町及地铁换乘枢纽/福田地下高铁车站等.其中,福田地下交通枢纽总建筑面积万平方米,包含地铁2/3/11号线及广深港高铁以及市政路网接驳等,地面出入口达37个,是目前亚洲最大的地下火车站及综合交通枢纽.该工程较好地解决了城市中心建成区超大超深基坑工程及地下出入口附属基坑群的开挖与支护技术/大型地下室抗浮等技术难题.

深圳地铁目前已开通运营8条线,总里程达285公里,在建里程达273公里,至2035年规划里程达1335公里.深圳地铁在区间隧道穿越建筑物时的桩基托换技术/地铁隧道与邻近建(构)筑物地下工程的变形控制技术/已建地铁隧道的纠偏与加固技术等已经处于国内领先水平,并培养出了陈湘生这位深圳本土第一位隧道与地下工程领域的院士.

深圳在地下综合管廊/超高压输电电缆隧道方面也有较大规模的建设.目前,前海地下综合管廊/北环地下电缆等重大地下工程项目正在有序推进,其中北环电缆隧道长约40公里,深达30～35米,采用直径4880毫米的特制土压平衡盾构施工,穿越了多条地铁/立交桥及市政道路,解决了复杂环境条件下隧道工程施工难题.

深圳早在1985年就开始建设全国最早的大亚湾核电站(两台100万kW),并相继建成了岭澳核电站(四台100万kW),使深圳在核电勘察技术/核岛开挖技术/相关的围海造地与地基处理技术在国内处于领先水平.在水利工程方面,深圳东深供水工程供水主线长度达68公里,其中61公里为地下输水隧洞,隧洞成功穿过了软土地层/硬岩区/断层破碎带/岩溶发育区等复杂岩土层,较好地解决了城市复杂地质条件下隧洞开挖与支护技术难题.

深圳在绿色低碳节能/环保垃圾填埋及发电等方面也走在了国内的前列,建成了下坪垃圾填埋场/老虎坑及东部环保电厂等19个垃圾处理场及发电厂,其中下坪垃圾填埋场是国内最早一批符合环保规范的高水平垃圾填埋场,在渗滤液防渗与处理/垃圾体边坡的稳定控制/有害气体的收集与处理等技术方面处于国内先进水平.

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推进自动化监测技术和普及BIM技术应用

市住建局负责人说,随着深圳工程建设的发展,岩土工程亦面临不少难题.比如,岩溶发育区的岩溶塌陷问题与超高层建筑的桩基施工技术;深中通道/妈湾跨海通道和沿江高速公路下沉等工程将面临滨海软土地基中桩基施工/盾构施工和支护开挖施工困难;超高建筑和超深基坑工程将面临基坑变形控制与周边环境保护要求日益提高的难题.

该负责人表示,未来,深圳将积极推进自动化监测技术和普及BIM技术在岩土工程中的应用,大力发展工程建设对临近建(构)筑物,特别是对地铁隧道的保护与变形控制技术,引进和消化岩溶地区地铁盾构技术和岩溶地下水控制技术.

"来了就是深圳人'!该负责人说,深圳作为一个开放包容的城市,热烈欢迎参加全国岩土工程师论坛的各位专家积极参与到深圳以及粤港澳大湾区的建设中来,为共同推动我国岩土工程事业的高质量发展作出新贡献.

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