澳门十大正规电子游戏

旧版入口|走进CPM|收藏本站|设为首页

欢迎访问中国工程项目管理网!

隧道工程深基坑支护技术探讨

  • 来源:学术杂志
  • 作者: 肖华杰
  • 发表于:2019-04-23 15:36:46
  • 点击:344

1工程地质条件

1.1地层岩性

据勘察资料,湖中段内各岩土层主要为第四系冲积相的粘性土、砂土及第三系泥岩。自上而下,各岩土层依次为:粘土②1:褐黄色,可塑,液性指数平均值为0.51,中湿,压缩系数平均值为0.45MPa-1,实测SPT平均为6.3击。层厚0.5-3.0m。粉质粘土⑤:灰黑色,软塑,局部相变为粉土,液性指数平均值为0.86,湿,高压缩性,实测SPT平均4.1击。层厚0.8-11.7m。粉砂⑥:灰色,松散,摇震反应中等,实测SPT平均为7.3击,层厚0.9-9.6m。圆砾⑦:黄色,稍密,局部松散。砾径为2-20mm,含量约60%,砂及粘性土充填,重型动力触探试验修正后锤击数平均值为10.0击。层厚1.4-24.3m。强风化泥岩⑧:深灰色,坚硬状态为主,局部硬塑状。以泥岩、粉砂质泥岩为主,局部夹砂岩或煤线。压缩系数平均值为0.061MPa-1,该层部分孔段未揭穿。强风化粉砂岩⑧1:浅灰、灰白色,以粉砂岩、细砂岩为主,该层部分孔段未揭穿。

1.2地下水

经钻探揭露,在勘察深度内,湖中地段的地下水为孔隙承压水和孔隙裂隙水。孔隙承压水:赋存于粉砂⑥、粗砂⑦1及圆砾⑦中,补给源主要来自场地外围地下水的侧向径流,具承压性,承压水头在0.0-11.3m间。孔隙裂隙承压水:赋存于第三系粉砂岩孔隙及煤层裂隙中,地下水补给源主要来自侧向径流补给,相对稳定,大部分地段砂岩与圆砾⑦连通,水位与圆砾一致。根据抽水试验并结合地区经验,粉质粘土⑤、粉砂⑥和圆砾⑦层的渗透系数分别为:5.0×10-7cm/s、6.0×10-4cm/s和6.9×10-2cm/s。

2支护方案

一般地,土钉适用于有一定粘性的砂土和硬粘土,对于松散砂土、软粘土以及地下水丰富地区等使用土钉时,易发生土钉抗拔力不够、护面难形成等问题。湖中段K0+650m-K1+040m段边坡高度最大约12.1m,粉砂层或圆砾层较厚,基坑边坡稳定性差,考虑到基坑周边场地空旷,无重要建筑物和管线需保护,可放松对支护结构变形的控制要求,且具备分级放坡开挖条件,经过多次讨论比选,选定了帷幕截水+放坡开挖+土钉挂网的复合土钉支护方案,并加强监测实行信息化施工。

2.1支护形式

采用放坡+土钉支护的形式。基坑分两级放坡开挖,自基坑底面起,第一级边坡高5m,坡率1:3;第二级边坡坡率1:2,分级平台宽2m。见图1所示。基坑壁护坡,边坡开挖后必须及时挂网喷射混凝土封闭,钢筋网采用φ6.5mm钢筋,间距150mm×150mm,混凝土采用C20喷射混凝土。土钉长度3m,间距1.5m×1.5m,梅花形布置。当土层为粘性土时,土钉杆体采用φ18mm钢筋;土层为砂性土或砾石土时,土钉采用φ32mm无缝钢管压制螺纹而成的自钻式土钉,杆体设6个注浆孔,直径8mm,间距40cm,沿杆体梅花形均匀布置。采用M20水泥浆进行注浆,注浆压力0.8~2MPa。对于粉质粘土⑤,采用水泥土搅拌法处理,处理后土钉锚固体与土层的摩阻力不小于30kPa,以保证土钉的正常工作。

2.2截水与降水

基坑的地下水控制措施分为明排、降水、截水和回灌等型式。由于该场上部地层条件为渗透性较差的粘土、粉质粘土与粉砂,下部为渗透性大的圆砾、粗砂,且含有高水头承压水,与南湖存在水力联系,水量丰富。如果采取降水措施,水量大,效果不好,也难以保证安全。为保证场地合格的施工条件与基坑安全,本工程结合场地分层土质,采用双排高压旋喷桩+深层搅拌桩(上部的粘土、粉质粘土与粉砂)+静压灌浆(下部的圆砾、粗砂)的综合注浆竖向止水帷幕,保证止水的有效性。其中高压旋喷桩径为800mm,间距600mm,排距600mm,深层搅拌桩直径为400mm,间距600mm,于两旋喷桩外侧交接处布设。此外,还在南、北岸两岸岸边各设一道垂直道路走向的竖向截水帷幕,以防止岸边渗漏地下水涌入基坑。竖向截水帷幕深入强风化泥岩或砂岩不小于3m。为了使得坑内地下水位低于基坑开挖底面不小于1m,还在坑内布设了6口管井,抽排地下水。基坑开挖过程中,基坑内设适当布设了一些排水明沟及集水井。

3监测与体会

为了确保基坑施工安全以及隧道构筑物的顺利施工,采取了基坑壁深层位移监测、土钉内力监测、基坑壁地表变形观测和地下水位观测等手段综合监测,及时获取开挖过程中的环境变化和土体变形信息,实行信息化施工,及时调整施工进度或采取补救措施。在基坑施工前布设了6个测斜孔、5条土钉内力监测剖面,每条剖面12个钢筋计、26个水平和沉降观测点。

3.1深层位移监测

布设的6个测斜孔,编号为S6-S11,两个孔出现了险情,其余无异常情况。在2010年7月底期间的S6和S8两个测斜孔,如图2所示,在地面以下6.4-6.8m深度处出现明显的位移突变,孔口位移接近12cm,如不采取紧急加固措施,该段边坡有可能出现整体滑动,后因采取土钉、木桩和钢花管等紧急加固措施,边坡变形得到有效遏制。

3.2地表位移观测

南湖中段共布设了26个水平和沉降观测点,每两天观测一次,部分时段每天一次。图3为其中比较有代表性的一段,及基坑出现阳角部位的水平位移观测点的运动轨迹图。图中各观测点的观测起点位置均为原始坐标,各观测点的位移轨迹均以起点为中心,放大1000倍;各测点下方的数值为该测点从观测首次到最后一次观测的位移量。(1)各测点位移方向基本垂直边坡边线;(2)边坡阳角处位移量最大,以阳角为中心,两侧位移量逐渐减小趋势;(3)阳角两侧测点的位移量有对称现象。

3.3体会

3.3.1部分钢筋计失效。监测期间发现8个内力监测未见有异常,但土体蠕变变形大。后经分析,可能是(1)土钉长度为3m,边坡深层蠕变,钢筋计不受力;(2)土钉与土层粉质粘土⑤的粘聚力较小,水泥土搅拌法局部处理不到位,土体挤出;(3)钢筋计不工作,导线破坏,数据传不出来。

3.3.2边坡失稳判别。本工程采取了多种监测手段进行,不同监测手段获取的数据不一定都一致。有时候解译还看似矛盾,这时需要根据各监测手段的针对性认真核对,加以甄别,既不乱报,更不漏报。如地表观测数据显示,变形较大,但土钉内力监测无异常,深层测斜数据也无异常,很可能是边坡整体稳定,但浅层塌滑。由于类似的工程实例在南宁尚无借鉴经验,各单位非常重视信息化施工。从该段的监测情况来看,支护方案可行,尽管在施工过程中由于强降雨等因素,出现了几次浅层塌滑,但是由于监测预警及时、施工方抢险及时、得当,基坑得以顺利完成。

4结束语

土钉支护在软土地区的深基坑支护中较少应用,本工程根据周边环境和地质条件采取了双排高压旋喷+深层搅拌桩(上部)+静压灌浆(下部)的综合注浆竖向止水帷幕,放坡+土钉的复合土钉支护形式,方案可行,效果良好。良好的技术方案往往都是安全和经济的最佳平衡点。尽管事前许多专家对支护方案表达了忧虑,施工过程中也出现一些可控的风险,但最终在技术上获得了较大的成功,此外还节约工程造价约200万元。

作者单位:南宁市城市建设投资发展有限责任公司


上一篇:铁路顶管施工中路基面沉降的研究 下一篇:浅谈宁安城际铁路CFG桩地基加固施工应用

Copyright 2016 十大电子游戏正规平台 中国工程项目管理网  澳门十大正规电子游戏
[北京] Tel:010-62147019 Fax:010-62172409 [上海] Tel:021-65407516 Fax:021-65407516 [技术支持] Tel:010-56616669
澳门十大正规电子游戏,十大电子游戏正规平台,正规十大电子游戏网址

澳门十大正规电子游戏