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摘要:文章以某工程为例,对深基坑支护地下连续墙施工技术进行了详细的探究,希望能为同行业提供参考借鉴。
关键词:地下连续墙;基础工程;深基坑支护
1、工程概况
某工程地连墙距离地铁地下连续墙距离仅为14.2m。北侧现有天虹路末端穿越场地,需要破除路面并迁移管道,北侧基坑外紧靠规划设计天虹路段。现场内基坑中部有河道贯通东西穿过本基坑。场区地层自上而下由人工填土层、冲积层及白垩系基岩等三大类组成。其中人工填土层厚度为1.50~6.00m,平均3.43m,以素填土为主。冲积层土性主要有中砂层厚度为3.00~25.70m,平均15.24m;粗砂层厚度为1.80~18.50m,平均12.25m。白垩系基岩岩性为泥质粉砂岩(易形成由中风化岩与强风化岩、微风化岩与中风化岩、强风化岩组成的软硬夹层),分布于地下深部,按其所受风化程度可分为全风化泥质粉砂岩(厚度为1.00~11.80m,平均2.80m)、强风化泥质粉砂岩(厚度为1.00~15.50m,平均7.90m)、中风化泥质粉砂岩(厚度为1.00~18.90m,平均6.20m)、微风化泥质粉砂岩(厚度为2.90~8.60m,平均7.00m)。场区地下水主要是存在于第四系冲积层砂土层中的孔隙潜水,其次为存在于基岩裂隙带的裂隙水。场区砂层分布较厚较广,地下水水量较丰富,其补给主要为地表径流的侧向补给及雨水的垂直补给。在勘察期间地下水水位平均3.27m,稳定水位2.00~4.70m,水位变幅不大,不易被季节影响。场地地下水主要是地表填土层赋存的地表水、砂土层中的孔隙水和基岩裂隙带的裂隙水。场地地下水对混凝土及混凝土中的钢筋具微腐蚀性;场地土对混凝土、混凝土中钢筋及钢结构具微腐蚀性。
本工程基坑大致呈长条形,南北向最大尺寸约360m,东西向最大尺寸处约80m,周长约880m。支护的结构形式采用地下连续墙加三道钢筋混凝土支撑以及地下连续墙接缝处外侧双轴搅拌桩止水帷幕,配合坑内深井降水等支护手段。基坑开挖深度为17.6m,局部最大开挖深度达到了23.6m,连续墙最大深度达32m。
2、工程重难点分析
(1)工程地质条件较差
本工程地下连续墙设计范围内存在厚度约15m的中砂、粗砂層,场地基岩残积土、全风化岩、强风化岩泡水扰动易软化,场地基岩中风化与强风化、中风化与微风化存在软硬夹层,场地砂土厚度大,地下水相对丰富,环境影响存在水力比降时,会产生流砂或管涌,场地砂土层存在轻微液化到严重液化,在地连墙成槽及支承桩成孔过程中极容易造成塌孔的现象。另外在富水深厚砂层环境下进行深基坑支护施工及基坑土方开挖,施工难度大,且具有较大的危险性。土方开挖过程由于砂土承载力低,造成挖机站立困难及运输车行走不便。
(2)基坑周边环境复杂
本工程南侧地下连续墙距离在建地铁地下连续墙仅14.2m。在地下连续墙成槽开挖过程中,地下槽壁两侧土体会形成卸荷作用从而减少原有地应力,可能导致周边环境的垂直沉降和水平位移,需在成槽过程中不断对周边变形进行监测,特别是靠近地铁基坑一侧。在基坑施工过程如何减少对地铁侧面的影响,保证地铁施工的安全为本工程的一大重点。
(3)成槽深度大,成槽垂直度控制、钢筋网片下放困难
该工程的地下连续墙成槽深度大,墙底需嵌岩,地下连续墙有效深度为27.3~32.3m,且穿过的地层复杂,土质包含了淤泥、回填土、粉质粘土、砂层、岩层,在成槽过程中可能造成垂直度偏差等;钢筋网片最终约30t左右,钢筋网片起吊和下放比较难。
3、工程重难点解决措施
(1)工程地质条件差
使用由外运进的优质泥浆或现场用膨润土拌制泥浆进行成槽护壁施工,严格控制泥浆质量,在地连墙全面施工前先进行1~3幅的试成槽工作,以确定最佳泥浆相关参数。另在施工现场设置泥浆滤砂处理器和泥浆三级沉淀池,用优化过的泥浆在成槽过程中形成泥浆护壁效应,可有效预防塌孔。施工前对施工班组进行详细的技术交底从而让每一个操作手弄清楚地质情况,让他们可以根据实际情况,控制好不同的成槽速度。重点注意在经过淤泥层、砂层时,保证在成槽过程中不造成塌孔和缩径的重要措施就是严格控制液压抓斗的下沉速度和提升速度。施工全过程加强施工监测,施工应遵照动态设计、信息化施工规定,确保基坑本身及周边环境的安全。
(2)周边环境复杂
针对本基坑距离在建地铁较近的情况合理部署基坑监测方案,加强施工过程中对地铁侧的动态监测,并制定相应的应急预案,以确保地铁侧的基坑安全。
(3)成槽深度大,成槽垂直度控制、钢筋网片下放困难
导墙施工完成后,立即进行垂直度测量,若垂直度不满足要求,则通过纠偏的措施,包括剔凿、顶移等措施进行;在成槽过程中,每进深1m左右做1次垂直度观察,发现偏差立即使用成槽机自动纠偏功能进行纠偏。钢筋网片采用150t履带吊作为主吊,50t汽车吊作为副吊进行协调起吊,增加吊点,确保钢筋网片的整体稳定性。
4、地下连续墙施工工艺
4.1导墙
导墙是加固和固定槽口的重要措施,它具有保持土体稳定和保持泥浆面高程,防止槽口土体和槽内土体坍塌,为钢筋笼、混凝土导管提供吊放和操作平台的作用。导墙质量的好坏也直接影响地下连续墙的边线和标高,且地墙施工频繁使用大型机械如冲孔桩机、成槽机以及钢筋笼等静、动荷载的作用对导墙的承载内力和变形能力要求很高,因此导墙的施工质量的好坏对后序工作的开展十分关键。导墙采用整体式钢筋混凝土结构,全长约880m,混凝土强度等级为C25,导墙壁厚200mm,两片导墙净间距在施工时取1050mm,导墙内部钢筋竖向为C12@200mm,水平钢筋为C12@200mm,拉钩为Φ6.5@200。导墙施工完成后,下部设80×80木枋回顶,上部用10#槽钢支撑至地下连续墙施工时拆除。
4.2泥浆护壁
泥浆是成槽施工时的重点。优化过的泥浆在从槽壁表面向地层内渗透到一定的范围就粘附在土壤颗粒上形成了泥浆护壁,从而降低槽壁坍塌的可能性,优化的泥浆的护壁能力更加优秀,能够最大限度地预防成槽过程中的塌孔,同时优化的泥浆在悬浮岩屑、避免淤泥碴层在开挖底部堆积等方面都有较好的效果,能够提高混凝土的浇筑质量。根据本项目的实际情况,结合以往相关经验,拟采用优质钠基膨润土和自来水为原材料搅拌而成。使用的优化的泥浆在使用前需先进行试验以确定其是否符合要求,施工过程中根据实际的情况结合监控的数据及时优化泥浆指标。不符合灌注水下混凝土泥浆指标要求的直接按劣化泥浆进行废弃处理。
参考文献:
[1]朱治安.地下连续墙防混凝土绕流施工措施探讨[J].江苏建筑,2015(5):68-91.
[2]白斌哲.浅谈地下连续墙施工技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(8):138-139.1
关键词:地下连续墙;基础工程;深基坑支护
1、工程概况
某工程地连墙距离地铁地下连续墙距离仅为14.2m。北侧现有天虹路末端穿越场地,需要破除路面并迁移管道,北侧基坑外紧靠规划设计天虹路段。现场内基坑中部有河道贯通东西穿过本基坑。场区地层自上而下由人工填土层、冲积层及白垩系基岩等三大类组成。其中人工填土层厚度为1.50~6.00m,平均3.43m,以素填土为主。冲积层土性主要有中砂层厚度为3.00~25.70m,平均15.24m;粗砂层厚度为1.80~18.50m,平均12.25m。白垩系基岩岩性为泥质粉砂岩(易形成由中风化岩与强风化岩、微风化岩与中风化岩、强风化岩组成的软硬夹层),分布于地下深部,按其所受风化程度可分为全风化泥质粉砂岩(厚度为1.00~11.80m,平均2.80m)、强风化泥质粉砂岩(厚度为1.00~15.50m,平均7.90m)、中风化泥质粉砂岩(厚度为1.00~18.90m,平均6.20m)、微风化泥质粉砂岩(厚度为2.90~8.60m,平均7.00m)。场区地下水主要是存在于第四系冲积层砂土层中的孔隙潜水,其次为存在于基岩裂隙带的裂隙水。场区砂层分布较厚较广,地下水水量较丰富,其补给主要为地表径流的侧向补给及雨水的垂直补给。在勘察期间地下水水位平均3.27m,稳定水位2.00~4.70m,水位变幅不大,不易被季节影响。场地地下水主要是地表填土层赋存的地表水、砂土层中的孔隙水和基岩裂隙带的裂隙水。场地地下水对混凝土及混凝土中的钢筋具微腐蚀性;场地土对混凝土、混凝土中钢筋及钢结构具微腐蚀性。
本工程基坑大致呈长条形,南北向最大尺寸约360m,东西向最大尺寸处约80m,周长约880m。支护的结构形式采用地下连续墙加三道钢筋混凝土支撑以及地下连续墙接缝处外侧双轴搅拌桩止水帷幕,配合坑内深井降水等支护手段。基坑开挖深度为17.6m,局部最大开挖深度达到了23.6m,连续墙最大深度达32m。
2、工程重难点分析
(1)工程地质条件较差
本工程地下连续墙设计范围内存在厚度约15m的中砂、粗砂層,场地基岩残积土、全风化岩、强风化岩泡水扰动易软化,场地基岩中风化与强风化、中风化与微风化存在软硬夹层,场地砂土厚度大,地下水相对丰富,环境影响存在水力比降时,会产生流砂或管涌,场地砂土层存在轻微液化到严重液化,在地连墙成槽及支承桩成孔过程中极容易造成塌孔的现象。另外在富水深厚砂层环境下进行深基坑支护施工及基坑土方开挖,施工难度大,且具有较大的危险性。土方开挖过程由于砂土承载力低,造成挖机站立困难及运输车行走不便。
(2)基坑周边环境复杂
本工程南侧地下连续墙距离在建地铁地下连续墙仅14.2m。在地下连续墙成槽开挖过程中,地下槽壁两侧土体会形成卸荷作用从而减少原有地应力,可能导致周边环境的垂直沉降和水平位移,需在成槽过程中不断对周边变形进行监测,特别是靠近地铁基坑一侧。在基坑施工过程如何减少对地铁侧面的影响,保证地铁施工的安全为本工程的一大重点。
(3)成槽深度大,成槽垂直度控制、钢筋网片下放困难
该工程的地下连续墙成槽深度大,墙底需嵌岩,地下连续墙有效深度为27.3~32.3m,且穿过的地层复杂,土质包含了淤泥、回填土、粉质粘土、砂层、岩层,在成槽过程中可能造成垂直度偏差等;钢筋网片最终约30t左右,钢筋网片起吊和下放比较难。
3、工程重难点解决措施
(1)工程地质条件差
使用由外运进的优质泥浆或现场用膨润土拌制泥浆进行成槽护壁施工,严格控制泥浆质量,在地连墙全面施工前先进行1~3幅的试成槽工作,以确定最佳泥浆相关参数。另在施工现场设置泥浆滤砂处理器和泥浆三级沉淀池,用优化过的泥浆在成槽过程中形成泥浆护壁效应,可有效预防塌孔。施工前对施工班组进行详细的技术交底从而让每一个操作手弄清楚地质情况,让他们可以根据实际情况,控制好不同的成槽速度。重点注意在经过淤泥层、砂层时,保证在成槽过程中不造成塌孔和缩径的重要措施就是严格控制液压抓斗的下沉速度和提升速度。施工全过程加强施工监测,施工应遵照动态设计、信息化施工规定,确保基坑本身及周边环境的安全。
(2)周边环境复杂
针对本基坑距离在建地铁较近的情况合理部署基坑监测方案,加强施工过程中对地铁侧的动态监测,并制定相应的应急预案,以确保地铁侧的基坑安全。
(3)成槽深度大,成槽垂直度控制、钢筋网片下放困难
导墙施工完成后,立即进行垂直度测量,若垂直度不满足要求,则通过纠偏的措施,包括剔凿、顶移等措施进行;在成槽过程中,每进深1m左右做1次垂直度观察,发现偏差立即使用成槽机自动纠偏功能进行纠偏。钢筋网片采用150t履带吊作为主吊,50t汽车吊作为副吊进行协调起吊,增加吊点,确保钢筋网片的整体稳定性。
4、地下连续墙施工工艺
4.1导墙
导墙是加固和固定槽口的重要措施,它具有保持土体稳定和保持泥浆面高程,防止槽口土体和槽内土体坍塌,为钢筋笼、混凝土导管提供吊放和操作平台的作用。导墙质量的好坏也直接影响地下连续墙的边线和标高,且地墙施工频繁使用大型机械如冲孔桩机、成槽机以及钢筋笼等静、动荷载的作用对导墙的承载内力和变形能力要求很高,因此导墙的施工质量的好坏对后序工作的开展十分关键。导墙采用整体式钢筋混凝土结构,全长约880m,混凝土强度等级为C25,导墙壁厚200mm,两片导墙净间距在施工时取1050mm,导墙内部钢筋竖向为C12@200mm,水平钢筋为C12@200mm,拉钩为Φ6.5@200。导墙施工完成后,下部设80×80木枋回顶,上部用10#槽钢支撑至地下连续墙施工时拆除。
4.2泥浆护壁
泥浆是成槽施工时的重点。优化过的泥浆在从槽壁表面向地层内渗透到一定的范围就粘附在土壤颗粒上形成了泥浆护壁,从而降低槽壁坍塌的可能性,优化的泥浆的护壁能力更加优秀,能够最大限度地预防成槽过程中的塌孔,同时优化的泥浆在悬浮岩屑、避免淤泥碴层在开挖底部堆积等方面都有较好的效果,能够提高混凝土的浇筑质量。根据本项目的实际情况,结合以往相关经验,拟采用优质钠基膨润土和自来水为原材料搅拌而成。使用的优化的泥浆在使用前需先进行试验以确定其是否符合要求,施工过程中根据实际的情况结合监控的数据及时优化泥浆指标。不符合灌注水下混凝土泥浆指标要求的直接按劣化泥浆进行废弃处理。
参考文献:
[1]朱治安.地下连续墙防混凝土绕流施工措施探讨[J].江苏建筑,2015(5):68-91.
[2]白斌哲.浅谈地下连续墙施工技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(8):138-139.1