版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
深厚軟土地區(qū)基坑工程具有的高風(fēng)險和低安全性特性已被人們所認(rèn)識,其中坑底隆起是最突出的問題,很有可能發(fā)生坑底失穩(wěn),引發(fā)工程事故。另外,坑底穩(wěn)定安全系數(shù)較低導(dǎo)致的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形較大,也是軟土基坑突出的問題。10多年來地鐵工程建設(shè)的實(shí)踐表明,基坑施工中圍護(hù)結(jié)構(gòu)會表現(xiàn)出與正常地層基坑不同的特征,如地下連續(xù)墻側(cè)向位移較大、立柱隆起劇烈,絕大部分超過了警戒值,嚴(yán)重威脅基坑安全和周邊環(huán)境安全。本研究揭示地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律和內(nèi)在機(jī)理,分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形尤其是立柱隆起對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全性的影響,提出解決車站深基坑設(shè)計施工中一些關(guān)鍵問題的方法,為提高后續(xù)地鐵車站基坑設(shè)計施工的安全性提供技術(shù)支撐。1?工程概況南寧地鐵3號線興桂路站位于金寧路與興桂路交叉路口,南鄰南寧市快速環(huán)道秀廂大道段,沿金寧路呈南北方向布置,穿過興桂路,接中興小學(xué)區(qū)域,規(guī)劃與興桂路站進(jìn)行同步施工。地鐵車站基坑屬于深厚軟土地區(qū),中間段約130?m為合作開挖段,地鐵圍護(hù)結(jié)構(gòu)為圍護(hù)樁+預(yù)應(yīng)力錨索體系。目前需開挖的大里程段長34?m,包含擴(kuò)大段14.9?m,標(biāo)準(zhǔn)段19.1?m。2?基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)機(jī)理分析2.1?經(jīng)典土壓力計算理論在基坑支護(hù)設(shè)計中,首先要做的是通過對基坑所處位置的土壓力進(jìn)行計算,對各支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力進(jìn)行分析。擋土結(jié)構(gòu)有靜止、向前、向后3種不同的移動方向,擋土結(jié)構(gòu)與側(cè)向土體不同的移動方向達(dá)到極限平衡狀態(tài)時,其背后受到的土壓力形式有3種,經(jīng)典土壓力理論分別將其稱為靜止、主動、被動土壓力。2.2?樁錨結(jié)構(gòu)的支護(hù)機(jī)理樁錨聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)是由圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)單元與錨索錨固結(jié)構(gòu)單元兩個結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成。本工程采用鉆孔灌注樁,其主要參數(shù)主要有樁間距、樁長、樁徑、樁身強(qiáng)度、樁在承載土中的埋深、樁體鋼筋的主要參數(shù)及配筋方式等。錨索的作用主要為在水泥面的長度方向提供抗剪力,主要參數(shù)包括錨索的自由端長度、錨固端長度、錨索與水平面的傾角、結(jié)構(gòu)單元的材料強(qiáng)度以及錨索直徑等。2.3?樁錨支護(hù)體系的工作原理基坑開挖過程中,自然土體的固有應(yīng)力平衡狀態(tài)被破壞,土體會隨著土壓力的釋放及支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力施加動態(tài)變化,并最終達(dá)到新的平衡狀態(tài),在此過程中會產(chǎn)生變形與位移,并對周圍施工環(huán)境造成影響,因此需要在施工過程控制其變形,使其處于安全范圍內(nèi)。樁錨支護(hù)體系是由錨桿代替內(nèi)支撐,對樁體施加側(cè)向應(yīng)力抵消土體側(cè)壓力,并通過施工腰梁將錨索橫排相連接,且在圍護(hù)樁頂部通過施工冠梁將橫排樁體連接形成一個支護(hù)體系整體,以此通過聯(lián)合支護(hù)效應(yīng)減少結(jié)構(gòu)單元的位移,并提高整體的作用強(qiáng)度和支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。3?深厚軟土地層地鐵車站主體結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)3.1?車站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計車站采用洞柱法施工,下穿既有區(qū)間段采用分離式單洞結(jié)構(gòu)形式,采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。表1?主體結(jié)構(gòu)參數(shù)3.2?結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施結(jié)構(gòu)最外層鋼筋保護(hù)層厚度:內(nèi)部樓板、樓梯內(nèi)部結(jié)構(gòu)最外層鋼筋保護(hù)層厚度為30?mm。具體鋼筋保護(hù)層厚度見表2。表2?鋼筋保護(hù)層厚度受拉鋼筋的錨固長度見表3。留出保護(hù)層厚度。圍護(hù)樁及初期支護(hù)等臨時結(jié)構(gòu)可按非抗震考慮。當(dāng)鋼筋直徑d≤20時,采用綁扎搭接接頭或搭接焊接頭。在以下情況下鋼筋采用機(jī)械連接:頂板(拱)、側(cè)墻、底板(拱)、中樓板、梁、柱:鋼筋直徑?≥22采用機(jī)械連接。洞柱法基坑支護(hù)樁:縱向受力鋼筋均采用機(jī)械連接;洞柱法基坑支護(hù)樁頂冠梁及樁下條基:直徑?≥25采用機(jī)械連接。車站結(jié)構(gòu)在以下情況下:車站結(jié)構(gòu)的頂板、中樓板及側(cè)墻后澆洞口周邊鋼筋,應(yīng)采用機(jī)械連接;行車道板及行車梁縱向受力鋼筋,接頭應(yīng)滿足抗疲勞性能要求。表3?受拉鋼筋的最小錨固長度3.3?混凝土澆筑混凝土施工必須嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)操作,在主拱施工完成向下開挖時,主拱結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計值。頂縱梁、底縱梁要求一次澆筑完成,其他結(jié)構(gòu)縱向施工縫根據(jù)施工工序確定,環(huán)向施工縫設(shè)于柱距的1/3處,每個柱距只能有一個環(huán)向施工縫,每次澆筑兩跨,按規(guī)定的Ⅱ類工程預(yù)防混凝土堿骨料反應(yīng)措施進(jìn)行混凝土施工。4?深厚軟土地層基坑支護(hù)體系變形特征分析4.1?地表沉降分析針對引起支護(hù)體系變形尤其是立柱隆起的重要原因——坑內(nèi)土體隆起進(jìn)行了專項試驗,目的是在常規(guī)監(jiān)測的基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解坑底土體隆起的情況、坑底隆起對立柱樁的影響。基坑周邊地表沉降受土層、周圍環(huán)境和空間效應(yīng)等因素的影響較大。標(biāo)準(zhǔn)段3個軸線上東西兩側(cè)共6個斷面的地表沉降曲線如圖1(a)所示,南北端頭井共6個斷面的地表沉降曲線如圖1(b)所示。圖1?各斷面地表沉降曲線(a)東、西側(cè)沉降;(b)南、北側(cè)沉降從圖1可以看出,地下連續(xù)墻周邊地表沉降均呈U形,即地表沉降隨距連續(xù)墻距離d先增至最大,后逐漸減小。標(biāo)準(zhǔn)段周邊地表沉降普遍大于端頭井地表沉降。標(biāo)準(zhǔn)段最大地表沉降可達(dá)100?mm,端頭井最大地表沉降在80?mm左右,沉降最大的點(diǎn)基本出現(xiàn)在距離基坑10?m的地方?;訕?biāo)準(zhǔn)段兩側(cè)地表沉降存在差異,同一軸線上東側(cè)地表沉降(圖1(a)實(shí)線)略小于西側(cè)(圖1(b)虛線),可能與兩側(cè)周邊環(huán)境的差異有關(guān),東側(cè)地表建筑荷載要小于西側(cè)。4.2?支撐軸力分析標(biāo)準(zhǔn)段(ZL5剖面)在不同開挖步時各支撐的軸力F如圖2所示。第一道鋼筋混凝土支撐的軸力隨開挖深度H逐漸變小,開挖至坑底時,第1道支撐呈現(xiàn)較大的拉力(–1?800?kN)。應(yīng)與前面提到的地下連續(xù)墻產(chǎn)生較大的側(cè)向變形以及立柱隆起產(chǎn)生的頂力有關(guān)。圖2?標(biāo)準(zhǔn)段(ZL5)各工況的支撐軸力F(a)開挖深度S1時對應(yīng)軸力;(b)開挖深度S2時對應(yīng)軸力;(c)開挖深度S3時對應(yīng)軸力;(d)開挖深度S4時對應(yīng)軸力;(e)開挖深度S5時對應(yīng)軸力可以預(yù)測,若采用鋼支撐,易導(dǎo)致支撐的墜落而發(fā)生工程事故。第2道支撐的軸力始終維持在一個較大的狀態(tài),第3~5道支撐軸力隨深度的增大而增大。鋼支撐最大軸力的實(shí)測結(jié)果(1?500?kN)比設(shè)計規(guī)范計算出的結(jié)果(1?923?kN)略小。第一道混凝土支撐在立柱隆起作用下產(chǎn)生較大的彎矩,由此產(chǎn)生了橫向張拉裂縫(圖3),表明立柱隆起對第一道混凝土支撐產(chǎn)生了顯著的影響。圖3?混凝土支撐產(chǎn)生的橫向裂縫4.3?土體隆起及支護(hù)變形分析從孔壓監(jiān)測孔得到的開挖過程中坑底不同位置的孔壓變化可以看出,坑底土層的孔壓在開挖過程中逐漸減小。一方面原因是開挖卸載的影響,另一方面原因是降水的影響。W1孔在2018年12月28日時監(jiān)測到的孔壓變化值如圖4所示,此時試驗區(qū)已開挖至坑底。最終孔壓的變化隨著深度的增大而線性減小。在埋深24?m處,監(jiān)測到的孔壓變化量僅為35?kPa,考慮到現(xiàn)場開挖卸載以及降水影響,孔壓變化的數(shù)值可能偏小。圖4?W1孔各測點(diǎn)的最終孔壓變化值S1孔中不同埋深處的隆起量隨時間的變化曲線如圖5所示。在開挖第1、2層土?xí)r,坑底隆起不明顯。現(xiàn)場開挖了第4、5層土?xí)r,測點(diǎn)監(jiān)測到的隆起變形為20~40?mm。從坑底回彈標(biāo)測得的坑底隆起變形可以看出,坑底(埋深20?m處)產(chǎn)生顯著的回彈變形,在2018年12月以后,也就是現(xiàn)場開始從北側(cè)往南側(cè)開挖第4層和第5層土。在2019年1月3日測得的總回彈量為0.094?m,即94?mm。圖5?S1測孔的分層沉降與試驗區(qū)兩根立柱的隆起量對比來看,坑底土體的回彈與立柱隆起的規(guī)律總體上是一致的,但立柱的隆起量遠(yuǎn)小于坑底土的隆起變形,立柱最大隆起量約45?mm,在12月29日至翌年1月2日產(chǎn)生回落,可能的原因是北側(cè)已開挖區(qū)域的底板施工。在開挖第4層和第5層土?xí)r,仍然有持續(xù)向坑內(nèi)的側(cè)向位移。地下連續(xù)墻的最大側(cè)向位移為38?mm,這樣的位移量不足以使坑底土體產(chǎn)生94?mm的隆起,因此可以認(rèn)為坑底隆起不是單純由于地下連續(xù)墻的側(cè)向位移產(chǎn)生的擠土作用造成。坑底隆起改變了立柱樁的受力模式,最危險的狀態(tài)并不是抗壓承載力不足造成的沉降,而可能是樁身中部由于受拉而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)破壞。因此,當(dāng)采用加長立柱樁限制隆起量的措施時,有必要進(jìn)行立柱樁的結(jié)構(gòu)抗拉驗算。5?結(jié)論深基坑是地鐵站建設(shè)中極為關(guān)鍵的部分,但施工條件錯綜復(fù)雜,需做好深基坑支護(hù)作業(yè),維持深基坑的穩(wěn)定性,以免發(fā)生安全事故。施工人員要合理規(guī)劃深基坑支護(hù)施工方案,做好基坑維護(hù)過程的保護(hù)工作及降水施工中的保護(hù),以期全面優(yōu)化施工水平,加強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。(1)試驗段坑底回彈標(biāo)測得的總隆起量為0.094?m,即94?mm。試驗區(qū)立柱的隆起量要遠(yuǎn)小于坑底土的隆起,最大隆起量約45?mm。地下連續(xù)墻的最大側(cè)向位移為38?mm,理論上這樣的位移量不足以使坑底土體產(chǎn)生94?mm的隆起,坑底隆起不是單純由于地下連續(xù)墻的側(cè)向位移產(chǎn)生的擠土作用造成。(2)從50?m長工
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 艾滋病預(yù)防知識調(diào)查報告
- 特應(yīng)性皮炎治療指南2024
- 膽道蛔蟲病護(hù)理查房
- 小班防疫安全消息
- 大班科學(xué)活動找種子
- 青春期畢業(yè)晚會
- 別說我小教案及反思
- 化學(xué)反應(yīng)速率與限度說課稿
- 紅綠燈說課稿中班
- 汽車4S店元旦活動
- 民間借貸利息計算表
- 2024江蘇省鐵路集團(tuán)限公司春季招聘24人高頻500題難、易錯點(diǎn)模擬試題附帶答案詳解
- 滬科版(2024)八年級全一冊物理第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)質(zhì)量測試卷 2套(含答案)
- Q GDW 10115-2022 110kV~1000kV架空輸電線路施工及驗收規(guī)范
- 2023《住院患者身體約束的護(hù)理》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)解讀PPT
- 愚公移山英文 -中國故事英文版課件
- 施工現(xiàn)場平面布置圖
- 精神病醫(yī)院住院患者護(hù)理評估單
- 生活中的音樂教案
- 辯論賽評分表(完整版)-
- 電子商務(wù)支付與安全課程標(biāo)準(zhǔn)
評論
0/150
提交評論