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地下连续墙施工组织及方法

日期:2017-4-24作者:佚名编辑:wangli点击次数:172
销售价格:免费论文论文编号:lw201011021027131442论文字数:5528 
论文属性:职称论文论文地区:中国论文语种:中文 

[摘要]某厚淤泥层深基坑围护结构采用地下连续墙,按照常规指标施工地下连续墙过程中,常常发生塌槽;通过采用提高泥浆比重、成槽机上路基箱等技术措施后,达到了安全、可行的目的。广州市轨道交通三号线某地铁车站,总长度为202•75m,总建筑面积10 483m2,其中主体建筑面积8 847m2,附属部分建筑面积1 636m2,有效站台中心线轨面高程为-7•24m,线间距13m。标准段基坑深14•3m,北端盾构井基坑深15•8m。

围护结构采用地下连续墙(用于侧向承载结构),共83幅墙,槽段之间采用拔管接头,标准槽段长6m,墙厚0•8m。每槽分3抓施工,每抓2•5m。施工成槽设备采用德国进口挖槽机,型号HS843HD,自重70t,抓斗长7m,具有自动纠偏功能。车站地质条件差,淤泥层厚8~10m砂层厚2~5m,地连墙嵌入残积土或全风化土层4•5~5•5m。因按设计要求施工导墙时无法成槽,在导墙两侧各打一排(局部多排)咬合的搅拌桩,深度为9~11m,在施工地下连续墙试验槽段时又发生塌槽,又制作了路基箱以减少设备附加荷载引起的附加应力。

1 地质、水文条件
1.1 地质条件根据钻探资料,场地上部第四系覆盖土层自上而下有:①人工填土层(为耕植土) 平均厚度1•02m。遍布于场地表层;②淤泥层 厚8•60~11•40m,平均厚约9•21m。天然密度ρ=1•36~1•63,天然含水量ω=59•6% ~102%,内摩擦角φ=2•1~9•1°,标贯击数N=1~3击。为车站基坑坑壁的主要土层;③淤泥质砂层 厚6•0m,顶面埋深2m,标贯击数N=1~5击,仅有一个孔揭露,为特殊土;④粉细砂层 车站北端分布多粗砂,车站南端以粉细砂为主,砂质成分复杂,含少量泥质,厚1•1~8•5m,平均厚度4•4m,顶面埋深5•4~12•6m。遍布残积层之上,广泛分布于基坑壁和基坑底部;⑤可塑残积土层 平均厚度4•40m,顶面埋深10~14•8m,天然含水量ω=32•4~38•2%,标贯击数N=9~18击;⑥硬塑残积土层 一般厚2•2~6•4m,顶面埋深11•4~16•8m,天然含水量ω=22•3~32•4%,标贯击数N=21~28击;⑦红层全风化岩层 一般厚1~10m,平均厚度2•99m,顶面埋深11•9~21m;⑧红层强风化岩层 平均厚度4•59m,顶面埋深14•2~22•4m;⑨红层中风化岩层 仅揭露厚度6•45m。
1.2 水文条件本站地下水主要有第四系孔隙水及基岩裂隙水两种类型,受其影响的主要是第四系孔隙水。地下水埋深0•2~1•2m,为饱水层,渗透系数K=1•71m/d,为中等含水层,水量较丰富。由于砂层上覆淤泥为不透水层,故砂层水具承压性质,主要由南珠江、三枝江、大滘涌水补给。受珠江水位变化,每天有两次涨落潮,潮位高差1•5m左右。
1.3 主要的地质、水文问题1)淤泥厚度达8•6~11•4m,一般分布于基坑壁的中、上部,由于其孔隙比大,含水量高,呈流塑状态,具高压缩性,中、高灵敏性,极易发生变形、触变、震陷及滑动,形成坍塌。2)本站区的陆海交互相淤泥质砂层和冲洪积砂层均为液化砂土层,淤泥质砂层液化等级为严重,冲洪积砂层液化等级为轻微~中等液化,局部严重。3)每天两次潮位的涨落极易引发变形、触变及滑动,形成坍塌。

2 地下连续墙施工组织及方法
2.1 地下连续墙施工组织主体围护结构采用地下连续墙形式,采用拔管接头作为墙与墙之间的连接形式,地下连续墙大部分嵌入淤泥或淤泥质土层和陆相冲击-洪积砂层中,深度约20m,嵌入深度为伸入底板5•65m,地连墙与主体结构为重合式。1)地下连续墙工程量 地下连续墙共计83幅,槽段宽度多为6m,槽段深度20m左右,地连墙总长约489•22m。2)施工安排 地下连续墙采用跳槽法施工,岩层以上的土层用液压抓斗机直接抓出,局部强风化岩层以上的岩土采用2台CJF-10型冲击钻。本站范围内地质复杂,工程地质条件差,施工本着难易结合的原则,因母槽长度较长,所以尽量少开母槽段。3)地连墙施工投入的人力及设备情况 槽段成槽是控制工期的关键,地下连续墙共计83幅;投入液压成槽机1台,50t履带吊1台,25t汽车吊1台,泥浆泵6台,CJF-10型冲击钻2台,运渣车2台,反铲1台;抓斗成槽、泥浆制备、钢筋笼制安、起拔接头管、泥渣外运、灌注混凝土需50人。按1槽段1•5d计,需125d,考虑雨天、设备维修及可能出现塌槽等原因,预计完成连续墙施工需140d。
2.2 地下连续墙施工方法地下连续墙施工的难点在于淤泥及砂层槽壁稳定的控制以及局部嵌岩过程中如何减小冲击钻的振动对槽壁产生的扰动。这些将制约工程的质量和工期,针对这些情况将对成槽工艺及泥浆制备采取相应的措施。刚开始施工导墙时,由于导墙型式采用倒“L”型,结构尺寸为1•2m(宽)×1•5m(高),开挖中导墙一直无法成槽,虽采用加钢板和打木桩等措施,但成流塑状的淤泥从钢板和木桩底流入或将木桩挤斜。在现场由多方参加的技术讨论会上提出多种方案,综合起来主要有2种:①是在地面上施工导墙;②是在导墙两侧分别加一排粉喷桩。方案①要用优质粘性土填高导墙部位、增加开挖成槽的土方量,还要用石渣填高施工便道并压实以及对填高的粘土、石渣挖除等费用,预计增加费用40多万元,此方案虽然对导墙施工有保障但仍不能保证地下连续墙成槽;方案②需550mm喷粉桩约1 780根,桩总长度约16 200m,所需费用共约60万元,虽比方案①增加近20万元,但对地下连续墙成槽有一定的保障。实际施工中采用方案②。

在地下连续墙施工中,采用沿纵向东、西两条线跳槽法,根据槽段长度与成槽机的开口宽度,确定出首开幅和闭合幅,保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性,以确保槽壁垂直。液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起强风化岩以上各层。在成槽过程中,严格控制抓斗的垂直度及平面位置,尤其是开槽阶段。仔细观察监测系统,x、y轴任一方向偏差超过允许值时,立即进行纠偏。抓斗沿地连墙中心轴线入槽,机械操作要平衡,并及时补入泥浆,维持导墙中泥浆液面稳定。由于现场地质条件差,针对可能出现的塌槽制定了一些措施,施工单位严格按设计和规范要求操作和控制各项技术指标,但施工中仍出现塌槽情况,从现场塌槽的部位分析原因,可采取的方案有3种:1)塌槽的部位:塌槽情况发生在第3抓(即


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