圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選與施工技術(shù)

1、圍護(hù)構(gòu)造方案比選與施工技術(shù)摘要：基坑圍護(hù)構(gòu)造施工方案的優(yōu)選涉及到諸多因素，在這些因素中，有很大一局部因素具有較強(qiáng)的模糊性和不確定性，因此，很難用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法來處理。為此，文章針對(duì)某地鐵車站的復(fù)雜的地質(zhì)條件，提出幾種支護(hù)方案進(jìn)展分析比較，選擇了“地下連續(xù)墻的支護(hù)方案，闡述了該工程使用的地下連續(xù)墻施工等關(guān)鍵工序的技術(shù)措施，供同行參考。關(guān)鍵詞：圍護(hù)構(gòu)造；方案比選；施工技術(shù)中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A一、前言隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)與科技的不斷開展，城市地下建筑技術(shù)不斷成熟，各種形式的地下建筑工程在大量涌現(xiàn)。圍護(hù)構(gòu)造工程無疑是保證基坑地下工程順利施行開挖的關(guān)鍵。隨著地下工程工程的增多，經(jīng)常遇到深基坑周

2、邊條件及地質(zhì)條件復(fù)雜的情況，假設(shè)支護(hù)方案選擇不當(dāng)或者施工中稍有不慎都會(huì)引起周邊緊鄰原有建筑物的開裂、變形、位移、傾斜，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。下面以實(shí)際工程為例從支護(hù)方案選擇及施工的角度分析深基坑支護(hù)的平安問題，并提出解決方法。二、工程概況三、水工地質(zhì)情況1、地形地貌及工程地質(zhì)本站原始地貌為濱海灘涂，現(xiàn)為填海區(qū)、魚塘區(qū)，地形比較平坦，建構(gòu)筑物、市政管線較少，地面高程一般在0.507.38m之間，上覆地層主要由海相淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、全新統(tǒng)沖洪積軟土、粘性土、砂層，上更新統(tǒng)沖洪積軟土、粘性土、砂層組成，表層為厚度不大的人工填土，填海區(qū)表層人工填土層較厚，填筑材料主要為塊石、粘性土及砂礫，局部含有建筑

3、垃圾，下伏基巖主要為燕山期粗?；◢弾r、加里東期混合花崗巖、震旦系變質(zhì)巖。2、水文地質(zhì)3、不良地質(zhì)1人工填土石工程沿線場(chǎng)地人工填土分布廣泛，成分多樣，主要成分既有粘性土，也有砂、碎石、塊石及淤泥質(zhì)土等，土質(zhì)不均，厚度變化大，屬較不穩(wěn)定土體。局部地段分布的雜填土主要成分為建筑垃圾，成分復(fù)雜，工程性質(zhì)差，屬對(duì)基坑開挖支護(hù)不利土層。2軟土本工程沿線場(chǎng)地軟土主要為第四系全新統(tǒng)海陸交互相沉積Q4mc淤泥。第四系全新統(tǒng)海陸交互相沉積Q4mc淤泥廣泛分布在沿線濱海灘涂區(qū)，飽和，流塑狀態(tài)，局部軟塑狀態(tài)，厚度0.7012.80m，平均層厚4.50m，該層具高含水量，高觸變性，高壓縮性，低強(qiáng)度，自穩(wěn)才能差的特征，其

4、主要工程地質(zhì)問題是強(qiáng)度低，易造成不均勻沉降，具震陷性，易出現(xiàn)超挖等。在橫向與縱向上對(duì)巖土層的均一性有一定的影響。3殘積土和風(fēng)化巖本場(chǎng)區(qū)普遍分布有片麻狀、條帶狀混合花崗巖及變粒巖、淺粒巖的殘積土和全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化巖，殘積土和全風(fēng)化巖整體上屬松散構(gòu)造巖土體，飽和狀態(tài)下開挖松弛形成臨空面及受擾動(dòng)后，易軟化變形，強(qiáng)度、承載力降低，浸透性增大，易產(chǎn)生涌泥、涌砂、側(cè)壁失穩(wěn)，圍巖失穩(wěn)坍塌等危害；強(qiáng)風(fēng)化片麻狀、條帶狀混合花崗巖及變粒巖、淺粒巖也存在飽和狀態(tài)下受擾動(dòng)易軟化問題，但程度相對(duì)較輕。4有害氣體車站范圍分布的淤泥，在一定條件下可產(chǎn)生有害氣體主要有H2S，CH4等，威脅作業(yè)人員的安康和平安，在軟土中施工地下

5、構(gòu)造應(yīng)注意做好通風(fēng)工作。四、圍護(hù)構(gòu)造類型比選1、圍護(hù)構(gòu)造方案比選根據(jù)地鐵施工慣用的施工方法，地鐵車站深基坑圍護(hù)構(gòu)造方案主要有地下連續(xù)墻、灌注排樁、人工挖孔樁等，各圍護(hù)構(gòu)造方案比較見表4.1-1。圍護(hù)構(gòu)造類型比較表 表4.1-1復(fù)合土釘墻支護(hù)適用于場(chǎng)地周邊條件開闊，可以基坑外降水的工程，本工程淤泥厚度大不適用。人工挖孔樁施工危險(xiǎn)性較大，根據(jù)廣東省相關(guān)規(guī)定，一本工程淤泥層較厚不宜使用。套管咬合樁施工工藝較復(fù)雜，在施工機(jī)具、施工精度、混凝土配合比要求較高。本站基坑較深，結(jié)合深圳地區(qū)的地鐵深基坑工程經(jīng)歷，不推薦套管咬合樁。鉆孔灌注樁需設(shè)置樁間止水旋噴樁。但本工程淤泥層較厚，且基坑較深，對(duì)止水作業(yè)要求較

6、高，風(fēng)險(xiǎn)較大，本工程不推薦采用此方案。地下連續(xù)墻適用于復(fù)雜施工環(huán)境和多種地質(zhì)條件，整體性、抗?jié)B性較好，本工程淤泥層較厚，結(jié)合地質(zhì)條件及深圳地區(qū)的深基坑工程經(jīng)歷，故本工程采用地下連續(xù)墻的圍護(hù)構(gòu)造方案。為方便盾構(gòu)進(jìn)出洞和施工按平安，在盾構(gòu)施工影響范圍的地下連續(xù)墻鋼筋采用玻璃纖維筋。本站底板下翻梁、積水井等小邊坡采用放坡+鋼花管注漿復(fù)合土釘墻支護(hù)。初勘資料提醒本場(chǎng)地有填碎塊石層，該層對(duì)地下連續(xù)墻成槽影響較大。假設(shè)該層埋深淺、厚度薄，可采用放坡?lián)Q填的方式處理后再進(jìn)展圍護(hù)構(gòu)造施工。假設(shè)埋深深，厚度大，那么采用沖錘輔助成槽。 2 支護(hù)體系計(jì)算圖式與荷載圖4.1-1圍護(hù)構(gòu)造計(jì)算圖式圍護(hù)構(gòu)造受力計(jì)算模擬施工全

7、過程，按荷載“增量法原理進(jìn)展。圍護(hù)構(gòu)造內(nèi)力按彈性地基桿系有限元法計(jì)算分析，模擬開挖、支撐、換撐的實(shí)際施工過程，基坑外側(cè)土壓力按朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算，對(duì)粘性土地層采用水土合算，對(duì)砂性土地層采用水土分算。開挖面以下用一組彈簧模擬地層程度抗力。本基坑采用理正深基坑5.3計(jì)算軟件FSPW5.3計(jì)算，計(jì)算中考慮預(yù)加軸力。計(jì)算圖式見圖4.1-1。計(jì)算時(shí)，其荷載主要有以下幾種： 構(gòu)造自重：鋼筋混凝土自重按25kN/m3。 水土側(cè)壓力：施工階段按朗肯主動(dòng)土壓力進(jìn)展計(jì)算，對(duì)粘性土地層采用水土合算，對(duì)砂性土地層采用水土分算。3 計(jì)算結(jié)果及分析內(nèi)力與位移本站范圍內(nèi)地質(zhì)較差，基坑深度范圍內(nèi)有較厚淤泥層，由于本站底板均位

8、于砂質(zhì)粘性土層，經(jīng)計(jì)算分析和工程類比，圍護(hù)構(gòu)造嵌入深度均為7m。圖4.1-3標(biāo)準(zhǔn)段施工階段計(jì)算結(jié)果內(nèi)力包絡(luò)圖根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果，在標(biāo)準(zhǔn)段本車站圍護(hù)構(gòu)造采用1000mm地下連續(xù)墻，豎向設(shè)置三道支撐，其中第一、二道支撐采用鋼筋混凝土支撐，第三道支撐采用直徑609mm鋼管支撐是平安、經(jīng)濟(jì)的，可以滿足基坑開挖變形要求。五、施工的關(guān)鍵技術(shù)1、導(dǎo)墻導(dǎo)墻頂面高出地面0.1m，防止周圍的散水流入槽段內(nèi)。2、泥漿制備與管理泥漿在地下連續(xù)墻成槽過程中起到護(hù)壁作用，泥漿護(hù)壁是地下連續(xù)墻施工的根底，其質(zhì)量好壞直接影響到地下連續(xù)墻的質(zhì)量與施工平安，泥漿是保證地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量的關(guān)鍵控制因素。泥漿儲(chǔ)存采用埋入式鋼筋混凝土泥

9、漿池儲(chǔ)存，新拌制泥漿應(yīng)貯存24h以上或加分散劑使膨潤(rùn)土充分水化前方可使用。泥漿循環(huán)采用3LM型泥漿泵輸送，4PL型泥漿泵回收，由泥漿泵和軟管組成泥漿循環(huán)管路。泥漿使用一個(gè)循環(huán)之后，要對(duì)泥漿經(jīng)過土碴別離篩、沉淀池、旋流除碴器、雙層振動(dòng)篩多級(jí)別離凈化，進(jìn)展別離凈化，盡可能進(jìn)步泥漿的重復(fù)使用率。3、機(jī)械選型地下連續(xù)墻成槽精度要求高，施工中采用2臺(tái)BAUER GB-40型液壓抓斗成槽機(jī)，成槽垂直度由成槽機(jī)自帶的垂直度顯示儀及垂直度修正塊進(jìn)展控制，以滿足設(shè)計(jì)精度要求.4、地下連續(xù)墻接頭處理本工程地下連續(xù)墻之間接頭采用工字形型鋼剛性接頭，工字鋼接頭的拼接鋼板與先行槽段鋼筋焊接，后續(xù)槽段可設(shè)置接頭鋼筋深化到接頭的拼接鋼板區(qū)。六、完畢語該工程結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際、地下水情況、各地質(zhì)情況，經(jīng)過支護(hù)方案優(yōu)選，最終選擇了“地下連續(xù)墻的支護(hù)方案，通過地下連續(xù)墻施工關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，到達(dá)了對(duì)周邊土體的主