smw工法加鋼支撐在基坑支護(hù)中的應(yīng)用

SMW工法及鋼支撐在基坑支護(hù)中的應(yīng)用摘要：SMW（soilmixingwall）工法（又稱加筋水泥土墻）該項(xiàng)技術(shù)起源于日本，主要原理是利用水泥漿作為固化劑，利用深攪拌樁機(jī)將水泥漿與地基土進(jìn)行強(qiáng)制性攪拌而形成水泥土，固化后形成地下連續(xù)水泥土墻，而在墻體中插入的H型鋼彌補(bǔ)了水泥土墻剛度不足的缺點(diǎn)，兩者共同作用而形成具有一定強(qiáng)度和剛度的連續(xù)無接縫的地下墻體結(jié)構(gòu)，具有剛度大、抗?jié)B性好、施工簡便、無環(huán)境污染、工期短等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于軟土地基、建筑物密集的場所施工。由于插入水泥土墻中的H型鋼可在基坑支撐完成后拔出，重復(fù)利用，故支護(hù)成本低，節(jié)約鋼材資源，我國目前多用于10m以下的基坑支護(hù)。關(guān)鍵詞：SMW工法；鋼管水平支撐；基坑監(jiān)測；經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果評價(jià)工程概況XX某工程主樓高19層，地下一層，占地面積約3200m2，整個(gè)場地建筑紅線范圍內(nèi)設(shè)置地下室，基坑深5.65米，局部電梯井開挖基坑?xùn)|側(cè)為交通要道，南側(cè)1米左右商業(yè)街，靠基坑南側(cè)埋有一根污水管道，西側(cè)和北側(cè)為現(xiàn)有建筑物，西側(cè)建筑物離基坑邊8米左右，磚混結(jié)構(gòu)住宅，老化嚴(yán)重，住宅為淺基礎(chǔ)；基坑北側(cè)多層建筑距離基坑圍護(hù)最近距離只有4~5米。本工程基坑圍護(hù)的重點(diǎn)主要體現(xiàn)在：保證基坑西側(cè)、北側(cè)現(xiàn)有房屋的安全和正常使用。滿足場地堆場使用要求和施工臨時(shí)設(shè)施的安全?？刂苹又苓吂艿赖某两岛妥冃?。工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件依據(jù)本工程地質(zhì)勘察報(bào)告，基坑開挖影響深度范圍內(nèi)土層從上到下分別為①雜填土層，平均厚度約為0.8米；②淤泥土層，平均厚度約為3.5米；③粉質(zhì)粘土層，平均厚度約為2.5米；④粉土層，平均厚度約為2.5米；⑤粉砂層，平均厚度7米。在基坑開挖深度范圍內(nèi)的土層為淤泥層和粉質(zhì)粘土層，滲透系數(shù)均較大。地下室底板位于該土層的中部，其下部④粉土層和⑤粉砂層中的微承壓力是影響本工程基坑施工的主要含水層。SMW工法+鋼支撐方案設(shè)計(jì)本工程基坑支護(hù)采用SMW工法樁加水平鋼管支撐，再用格構(gòu)柱樁支撐水平支撐鋼管。如下圖1所示：圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算過程主要包括：邊坡整體穩(wěn)定計(jì)算，邊坡頂已考慮了施工荷載20Kn/m2。SMW工法位移和內(nèi)力計(jì)算，工法樁墻底抗隆起計(jì)算。墻體抗傾覆計(jì)算。畝抗頑管涌計(jì)算象?；罨娱_挖至扭③區(qū)粉質(zhì)確粘土層中下部迎，受到微承壓帽含插水橡④地粉土層艙和燙⑤紅粉砂層瞎中承壓水的影涂響，該含水層作承壓水頭較高壤，阿水量中等，滲斥透性較強(qiáng)，直碼接開挖將引起久基坑涌水和流穿砂，故進(jìn)行抗孫管涌計(jì)算。文由蛙SM候W肌工法位移和內(nèi)其力計(jì)算，再結(jié)硬合抗管涌計(jì)算辯，得簡到醋H莫型鋼誦間距和臉入土深度，捉袋如瓶“茄圖麻1奔”滅所示：蠢“祖區(qū)北域饅1狼”辰離北側(cè)已建多川層建筑最近距魄離只身有稻4~女5巧米，故該區(qū)拾域傲H案鋼密排，估H500×3愧00×11×權(quán)18@600皆，凍H俊型鋼比長沒1古3疤米劈；萍同樣，縫“和區(qū)喜域聚2政”達(dá)離北側(cè)已建多遭層房屋較近，憂故該區(qū)腰域挺H吩鋼采物用道“輔插二隔戶一萬”隆的打法如下慮圖通2鹿，唉H鵲型鋼柿長鑰1腔3簡米；什“宇區(qū)繁域涼3冊”耗工況較好，故塞選么擇純“嫂隔一插畢一貌”浮的做法，糕H500×3展00×11×糕18@榮9倒00切，淋H警型鋼唇長述1傲2雅米。廁“輕區(qū)蛋域峰4轎”耀在燥地下室電梯井準(zhǔn)一側(cè)墻，擱基坑肚局部蔑開挖深度擾8誰米，玩而且基坑底部么有流砂層，殺故選擇何H500×3蓄00×11×趣18@境45櫻0付，償H嘉型鋼拾長榆1脂6廈米。剛“協(xié)區(qū)房域袋5腳”簡西側(cè)慈8辱米左右三為磚混結(jié)構(gòu)住至宅，栗故該區(qū)域采用序插二隔一打做繳法，添H500×3友00×11×真18你，見上客圖各2傘，邊H壽型鋼屋長帆1善4帆米頓。箱所有水泥土墻妖深度均瑞為碗18.85效米。構(gòu)造措施暗墩唯本工程地下室揮頂面高于鋼支遣撐水平面，故蛋在施工地下室面頂板前，需拆萬除鋼管支撐，笛折除支撐至地口下室外圍回填韻土這間有一時(shí)錫間間隔，為了講能免保證在此千期間，圍護(hù)結(jié)供構(gòu)能有效的工毛作，地下室底修部沿著圍護(hù)結(jié)如構(gòu)內(nèi)設(shè)置不連鋤續(xù)的暗墩倘，訊本工程采屯用高壓旋噴晶將水泥漿送地?cái)n下鉗預(yù)定位置息。傳力帶忙在澆筑地下室孤底板時(shí)，在底屆板四周澆筑連靠續(xù)的傳力帶，局在鋼管支撐拆勵(lì)除后，基坑被抱動(dòng)土壓力部分阿傳遞給地下室昨基礎(chǔ)，更有效憶的保證基坑安視全癢，傳力帶須與民底板一起施工弦。閥SM螞W聽工法樁施工施工順序工場地平整（墳如厭局部土質(zhì)較差紀(jì)，被回填道碴括鋪擁設(shè)半1其0牌厚鋼板）傍→身導(dǎo)溝開挖（同找時(shí)配制水泥漿冊）府→雖定位放線肉→謝預(yù)攪切土下沉跌→全送盆漿卷→古攪拌提樓升月→鐘重復(fù)攪拌下耕沉嫩→迷重復(fù)送殘漿街→點(diǎn)重復(fù)攪拌提查升材→躍樁架移而位笨→尋清悉洗慣→好下插的已涂滿減摩劑顆的供H鐵型鋼伐→淡固纖定裕H屢型鋼剛→皺圍護(hù)圈梁施工兵→吧第一次土方開芽挖患→具安裝鋼管支撐絮→放第二次土方開兔挖那。施工要點(diǎn)：屈采用列Ф才650酒三頭攪拌機(jī)施訪工，叉用犧P32.率5更普通硅酸鹽水化泥，水灰錦比瞞1.瓦6督，水泥摻瘋量忌20漁%民，要但求涼2溪8揀天無側(cè)限抗壓接強(qiáng)度不小于筒1.0M裂p最a蹲。億樁與樁之間的版搭接長度為急200mm育，相互搭接的騙相鄰樁施工間館隔不宜超謠過艇1扛0倡小時(shí)。年施工時(shí)，攪拌題機(jī)提升速度不棟大于倆50cm價(jià)/mi輕n尤。蕩預(yù)攪下沉?xí)r不門得采用沖水下谷沉，施工采用持三次攪拌、二音次噴漿工藝序，糧第一次攪拌提退升和第二次攪稀拌提升時(shí)進(jìn)行死噴漿，第三次暈攪拌為復(fù)拌，默以提高樁身的飾均勻度，第一哈次噴漿量控制煌在偽60棕%矩，第二次噴漿懷控制極在稍40餃%石。缸施工時(shí)應(yīng)保證恥起吊設(shè)備水平片和導(dǎo)向架的垂巧直度，樁垂直朱偏差不得超呈過布1/20撿0搏。樁位與設(shè)計(jì)撕圖的偏差不得宵大于明50mm動(dòng)。余H酸型鋼插入深層孝攪拌樁前表面睬涂減摩劑，擱減摩劑加熱至恢完全溶化后即巾可施涂，施涂知前渴H堵型鋼表面必須內(nèi)干燥清潔，該膠步驟施工質(zhì)量若的好壞關(guān)系到安型鋼能否順利披拔出。魯基坑開挖前首配先進(jìn)行基坑圍腐護(hù)神圈梁胳施工，按圖紙跟要求放好預(yù)埋蘿鐵，勸圈梁辦砼澆筑前，型毀鋼與圈梁接觸彎面用油毛氈熄隔離壩。右在安裝鋼管支躲撐時(shí)，注意懲控制對鋼管支奴撐施加的預(yù)應(yīng)另力，本工程預(yù)衣應(yīng)力分兩次施逗加，第一次施炊加腿40橡0KN懸，第二次施加坊500KN頂，單根鋼管施驕加預(yù)應(yīng)驕力璃900K殲N堅(jiān)。喬按時(shí)空效應(yīng)原眉理，基坑開挖扮分層進(jìn)行，特廳別是基坑四周鋒的土方嚴(yán)格按涌此要求進(jìn)行施槳工。共地下室回填土勺結(jié)束，開始們拔匯出央H輛型鋼，邊拔邊環(huán)注漿充填病，保證地下土姐體密實(shí)庭，防止變形。降排水地表水絕主要是在基坑副四周設(shè)置擋墻煤和排水溝，使紋雨水或地表水拒不流入坑內(nèi)或胸從基坑邊緣滲堤入坑內(nèi)即可。地下水子為防止管涌，遮在土方開挖前靈先進(jìn)行預(yù)降水顯，本工程設(shè)置獸深井降水，心等下部承壓水挨位降至安全水贊位線以下才能錯(cuò)進(jìn)行基坑開挖詞的施工，遼見下圖介3佛。監(jiān)測成果分析井基坑圍護(hù)墻水扯平位移綿如下圍圖黎4旋所示，在基坑繩北側(cè)和南側(cè)選難擇有代表性的講位置奮點(diǎn)黎CX傘1順和層點(diǎn)銹CX吩2狐兩只測斜孔桃，墻體位移曲意線見化圖沫5典。乏1冰：述本工程土方為重分層分段開挖導(dǎo)，即止完1而1美月?lián)?炕日祝地下室愿土方開挖至緞-荒4援米醒左右，駱CX1銅孔巧測得在碗-4杏米己左右位移達(dá)到唯1.54mm喝，策從開挖面往下否一定范圍內(nèi)，之位移逐漸減少肌，未有突變現(xiàn)加象，說明工圍護(hù)結(jié)構(gòu)肚在開挖面智處存在較大被龜動(dòng)土壓力，婆摔因底板混凝土警還未施工，優(yōu)開挖面銷土質(zhì)較差，秤開挖面剛度小黎，存在較大塑私性變形。辦開挖面以下被茫動(dòng)土壓力漸漸疼減小墓，變形逐漸減項(xiàng)小旨。影2則：嗚歷社時(shí)底1漸7副天。萬土方開挖至設(shè)星計(jì)標(biāo)高，鉤墊層施工結(jié)災(zāi)束聚,眼由于鋼管水平副支撐的約束，場圍護(hù)頂位移很就小，抗這期間由于坑陰底土方進(jìn)一步撤開挖，圍護(hù)側(cè)衰向位移進(jìn)一步額增大，洗變形磚最大值擔(dān)逐漸仍下移，悉始終保持在開午挖面附近配，繪沿深度方向各碗點(diǎn)側(cè)向位移的住速率所有增大虎，源側(cè)向位移最大威速率抖0.85mm江/里天滔，韻累計(jì)位移達(dá)到兔7.73mm童。玻說明膀基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)丑在開挖面處沒爹有剛性支點(diǎn)，歉導(dǎo)致側(cè)向變形滲較大，龍故絮傳力帶混凝土鹿應(yīng)盡早施工，選以免基坑護(hù)壁雷產(chǎn)生較大的變需形黨。桌3殊：徑傳力帶混凝土精澆筑完畢。與斧工耽況縱2扔相梁隔擇1良2解天。嬌圖飾5期從左向右第三孔條曲線，霞側(cè)向位移隨最大速率叛0予.誠6捧7梳mm括/諷天戰(zhàn)，府累計(jì)最大位移柴最大驅(qū)位移醬點(diǎn)元沒有下移，午說明土方開挖體后，最大位移名點(diǎn)一直在開挖艙面上。圓基坑側(cè)向位移撈速率基本盛保持不變索。東4感：尋與工況堪3由相閃隔刊7估天，嘆即拆除支撐前傍一天，沙傳力帶同條件連混凝土試件抗嚇壓強(qiáng)檢度混22.1MP知a候，村滿足了設(shè)計(jì)要曾求，故第二天胖準(zhǔn)備拆除支撐笨。道這線段們時(shí)間基坑護(hù)壁渴側(cè)向位移變化借較輛小，局基坑部分被動(dòng)很土壓力津通過傳力帶混且凝土傳遞解給地下室基礎(chǔ)霜，故側(cè)向位移王較小。掩水平支撐處側(cè)宵向位移很小，碌基本沒有變形消。鞋5經(jīng)：惕謎與工班況煤4去相隔活6眠天，即勵(lì)水平支撐拆除足后第二天，草基坑圍護(hù)沿深傭度方向均有不錢同程度的變形液，跪從圖中可以看蹈出，變形速率榨較大皇，互變形最大點(diǎn)凱達(dá)到綢0.31mm睡/抗天除。因說明水平鋼管拋支撐拆除后，更被動(dòng)土壓力全協(xié)部由頌基坑鐮護(hù)壁承受股，也基坑在短時(shí)間奉內(nèi)不能完全吸矮收土壓力，平而產(chǎn)生較大變膛形。行6緊:歷鋼管水平支撐謎拆至除后盞1鳳5凍天，基坑圍護(hù)取沿深度方向付仍然存在仗不同程度的變蕉形營，癢速率偷有所減小，或變形最大點(diǎn)為諷0.25mm午/染天。誼與前正期測量數(shù)據(jù)相與比，基坑上口之有明顯的側(cè)向扔位移，主要原寄因還是由于水辯平支撐拆除導(dǎo)哭致上口較大的愿側(cè)向位移。筋7但：介與工違況榨6原相舉隔粒1禁2釀天，從圖中可血以看到，基坑帝變形速率進(jìn)一線步減小，最大墊點(diǎn)變形速率平筋均為毒0.2mm嘗/景天，桐基坑變形基本擁趨于穩(wěn)定。嘆在整個(gè)基坑土漸方開挖過程中割，誠SM長W嚼工法圍護(hù)結(jié)構(gòu)慨側(cè)向位移較小貝，最大值不超碌過屑2cm寧，宴水泥墻表面襪基本干燥值，未纖發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)析象。頑周邊建筑物沉望降監(jiān)測互本工程止200宣7康年憂1旁0劉月敘1遇6濱日拾正式置開始第一次挖會(huì)土，掀1店0恥月尖2英0程日厭開始深井降水糊，式1曾0棵月喜2唯6膏日澇開始第二次挖要土，族，只留后澆帶翅兩側(cè)共四口深芳井降水，結(jié)構(gòu)雜三層結(jié)束，封棚深井。朵沉降觀測點(diǎn)見際上島圖送4敢。淚四幢建筑物沉旗降歷時(shí)變化曲哀線見下織圖秋5渣。乞注：漿左側(cè)數(shù)值表示肚歷時(shí)累計(jì)沉降泛量，上部數(shù)值疊為歷時(shí)時(shí)間膚。而10-嘆1踐日第一次沉降吳觀測，貝10-詳6沉日第一次土方眨開挖踢（安裝鋼支撐譜）職，棚10-1良6值日開始第二次卸挖土靜，到桶1采1弦月屠9賄日寺挖至基底標(biāo)高般。盆各監(jiān)測點(diǎn)的初診始值取三次觀廉測平均值，證測量閉合差控危制列在加±盈0.5mm紙(盒N姻為測站幅數(shù)銹)黎。倍至烘10-總31扔日，共進(jìn)行六瓣次沉降觀測，舉從圖中可以看鷹到，該段陡工況各點(diǎn)沉降驢很小攻，不亡到錦1mm扭，原因是止土方開挖陷3將米螞深左右，基坑焰?zhèn)认蛭灰戚^小芹，坦深井降水對坑莊邊建筑物沉降兵影響很小。勉從錢1盲1餓月排2視日偵開始，各觀測亡點(diǎn)有明顯的沉伍降量，匆同期偷基坑側(cè)向位移走速率也在增大辮，餡從項(xiàng)1磁1客月屑2盲日教到嬌1單1滔月鹽30揪日噴，各點(diǎn)沉降量默占總的沉降量掠的比例族很大，銀正好是在傳力源帶混凝土施工送之前，名傳力帶混凝土鈴施工完畢后，欣從沉降曲線圖糊來看，各點(diǎn)沉螺降曲線趨于平恢緩，沉降基本技穩(wěn)定，雖然之狗后的支撐拆除更對基坑側(cè)向位碌移產(chǎn)生較大影倒響，但在傳力摔帶以下部分荒墻體側(cè)向攀位移較小，由善此說明，煩-6婦米貢以冠上水泥土墻側(cè)場向位移對坑邊屬建筑物影響較些小，碑原因是傻坑邊建筑物與捐基坑邊的水平貧距離平均值約肌5.廉5稍米鉛，錫坑惹北側(cè)個(gè)建筑物創(chuàng)為淺基礎(chǔ)，進(jìn)基礎(chǔ)應(yīng)力擴(kuò)散牌范圍在已澆的征地下室基礎(chǔ)底效板以下。病因水泥土墻止楚水效果較好，帥墻壁未出現(xiàn)滲茂漏現(xiàn)象，墻底疼埋深師18.8孤5腔米虛，故坑內(nèi)降水熊對坑外水位影只響較小，經(jīng)監(jiān)愉測，坑外水位覆降低最大值為瞎1.3尺米鍛，坑外水位降挎低對坑邊建筑銀物沉降影響很指小目。鉤本工程地下室天四周設(shè)計(jì)有抗積拔樁，償為節(jié)約地下水慰資源，經(jīng)與設(shè)額計(jì)院協(xié)商，只被保留唇后澆帶兩側(cè)四罷只深井，即脆深忘井用2蔽、深斤井弓3拘、深您井唱7嘆和裳深矛井纖8敢，凍保持地下水不孤從貿(mào)后澆帶后滲出扮即可。結(jié)束語獻(xiàn)SM低W規(guī)工法兄是影200大5飄年度建設(shè)部推援廣驢的云1仁0著項(xiàng)新技術(shù)之一緒，獸該工法劃結(jié)合鋼尖管水平鍛支撐支護(hù)俱在本工程基坑唱圍護(hù)中得到成松功的運(yùn)用，警實(shí)踐證明，該旺工法竄具有施工快、示無污染、