一種新型水泥土地下連續牆的施工方法
2023-09-13 07:08:35
一種新型水泥土地下連續牆的施工方法
【專利摘要】一種新型水泥土地下連續牆的施工方法，其特徵是基坑採用一排新型水泥土地下連續牆結合一道鋼筋混凝土水平內支撐共同形成支護結構；坑內電梯井深淺坑採用土釘支護，坑外不降水，基坑內外採用自流深井降水。本發明的有益效果是對外圍土體的支護效果及止水效果均好於同類施工法。
【專利說明】一種新型水泥土地下連續牆的施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及深基坑支護領域，尤其是一種新型水泥土地下連續牆的施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著國內經濟的飛速發展，建築行業也發展迅速，高樓大廈林立而起，各大城市的地鐵建設也如火如荼的進行，深基坑已經廣泛出現於現在各類建築工程中，然而深基坑的圍護施工難度卻也凸顯出來。深基坑尤其是超深基坑的傳統圍護施工在城牆深度和城牆均勻度、連續性上等都已經不能滿足工程中的高難度施工要求。超深基坑的圍護施工遭遇了施工瓶頸。
【發明內容】
[0003]為了滿足高難度的施工要求，本發明提供了一種新型水泥土地下連續牆的施工方法，其具有剛度和止水效果具有明顯的優越性。
[0004]本發明解決其技術問題採用的技術方案是基坑採用一排新型水泥土地下連續牆結合一道鋼筋混凝土水平內支撐共同形成支護結構；坑內電梯井深淺坑採用土釘支護，坑外不降水，基坑內外採用自流深井降水。
[0005]上述方法中圍護樁牆水泥採用32.5級普通矽酸鹽水泥，水泥摻入量為20%，水灰比為1.5，水泥土攪拌樁養護期限不少於28d，待無側限抗壓強度大於1.2 MPa時方可開挖基坑。
[0006]上述方法中插入牆中的型鋼採用H700X300X 13X24，H型鋼穿過壓頂梁並高出壓頂梁0.5m，H型鋼在本工法牆體中的水平間距為1200 _。
[0007]本發明的有益效果是對外圍土體的支護效果及止水效果均好於同類工法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1基坑平面及監控點布置示意圖；
圖2 CX4 土體位移曲線圖；
圖3CX9 土體位移曲線圖；
圖4維護牆外水位變化曲線圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合具體實施例說明本發明工法的效果。
[0010]I工程實例
擬建工程為杭州市下沙鎮智格村一棟商業綜合用房，位於該村迎賓路南側，佔地面積為9028.74 m2，地上總建築面積約58966 m2，地下總建築面積約9420m2，為整體地下室一層，深度約為5m。本工程為商業綜合用房，建築主樓高19?28層，設3層裙房，採用框架剪為牆結構，柱下最大軸力約22 000 KN，擬採用樁基礎。[0011]本工程+0.000標高相當於絕對標高6.500 m,自然地坪絕對標高5.900m,相對標高-0.600m,基坑面積約8 523m2，整個基坑周長約365m，設計開挖深度為7.12m, 7.90m和
8.55 m，局部深坑的開挖深度為11.1 m。地下室外牆距離用地紅線最小距離，東側為0.224m,西側為0.209m,南側1.4m,北側3.4m。
[0012]1.1場地地層結構及特徵
根據本工程特點，圍護樁的設計深度為-20.000m,依據自然地坪標高和本工程巖土工程勘察報告顯示應處於③一2?④-4層區域，該範圍土層均為砂質粉土，各層厚度為:③-2層厚4.40?7.40m,④-1層厚7.60?10.30m,④-2層厚0.60?2.1Om,④-3層厚2.20?
4.70m,④-4 層厚 5.60 ?8.60m。
[0013]1.2場區水文地質條件
場地地下水主要為淺層孔隙水和深部基巖裂隙水。前側孔隙潛水埋藏淺，連續分布。場地潛水含水層屬弱透水層，總體水量較豐富。地下水主要受大氣降水補給，側向徑流補給緩慢，排洩以垂直蒸發為主。水位受季節影響明顯，水位動態變化較大，豐水期水位接近地表。深部基巖裂隙水水量貧乏，水質好。勘探期間地下水實測埋深為1.00?1.50 m之間，年水位變幅約為2.0 m。
[0014]1.3基坑圍護設計方案
本基坑平面總體呈規則矩形，大約為98.80 mX84.0Om(圖1)。基坑設計挖深為7.12m,
7.90m和8.55m,局部深坑的開挖深度為11.1 m。
[0015]本基坑採用I排本發明工法(TRD工法)，局部柱列式地下連續牆工法(SMW工法)，圖1中虛線部分，圍護牆結合I道鋼筋混凝土水平內支撐共同形成支護結構:坑內電梯井深淺坑採用土釘支護，坑外不降水，基坑內外採用自流深井降水。
[0016]圍護樁牆水泥採用32.5級普通娃酸鹽水泥,水泥摻入量為20%,水灰比為1.5,水泥土攪拌樁養護期限不少於28d，待無側限抗壓強度大於1.2 MPa時方可開挖基坑。
[0017]本工程圍護樁牆的東、南、西段採用本工法，牆體深度分別為:18.4m, 19.4m,19.4m，各段樁牆的厚度均為850 mm。北段樁牆採用SMW工法，三軸攪袢水泥土樁的直徑為850 mm,樁距600 _，牆體深度為18.4m。
[0018]插入牆中的型鋼採用H700X300X13X24，H型鋼穿過壓頂梁並高出壓頂梁0.5m。H型鋼在TRD工法牆體中的水平間距為1200 mm,在SMW工法牆體中採用隔一插一，間距也為1200 mm。H型鋼插入深度東、南、西、北各段牆中分別為14.4m, 15.15m, 13.5m, 13.5m。
[0019]1.4基坑圍護監測點布置方案
根據本工程具體情況，設計布置了測斜孔、水位孔、鋼筋軸力計和周邊環境沉降點，對以下各方面進行監測:
(1)深層土體位移監測:共布置9個測斜子L(CXl?CX9)；
(2)地下水位監測:共布置21個水位監測孔(SWl?SW21)，其中SW14?SW21為坑內水位孔；
(3)支撐軸力監測，共布置6組監測點(GJl?GJ6)；
(4)周邊環境沉降監測，布置12個監測點；
(5)基坑周邊裂縫觀測。
[0020]2 TRD工法樁牆支護效果分析 2.1深層土體位移監測結果
圖2和圖3分別為測斜孔4 (CX4)和9 (CX9)在基坑開挖和地下室施工階段的位移監測結果。如圖1所示，CX4位於基坑南側TRD工法圍護牆中央附近，CX9位於基坑北側SMW工法圍護堵中間偏西位置。
[0021]本工程從2009年11月中旬開始開挖，2010年I月底挖到坑底，2010年4月初地下室施工完成，歷時約5個月。為使土體位移曲線表達清楚，圖中只畫出每個月的一條代表性監測曲線。
[0022]本項目測斜孔的位置離圍護牆距離約0.5 m，所以測斜孔處土體的位移並不是圍護牆的實際位移，但由於距離較小，基本上可以反映圍護牆的位移情況。因此從圖中可以看出，在開挖到坑底以前，無論是TRD工法圍護牆還是SMW工法圍護牆附近的土體位移隨時間的增量均不大，3個月的最大水平位移僅7 mm左右，且土體位移隨深度的變化也不大，說明此時兩種工法的圍護牆支護效果均較好。
[0023]當基坑開挖到設計標高后的第一個月，TRD工法圍護牆體的水平位移增加較快，在深度為3.5?4.0m處水平位移增大約10 mm，在設置混凝土支撐的位置(深度約2.0 m處)同樣有較大的水平位移(約8 mm);而SMW工法圍護牆的位移增量略小，在深度為7.0?8.5m處增大約8 mm，但在混凝土水平支撐處的位移幾乎沒有變化。
[0024]在隨後地下室施工的近兩個月中，TRD工法圍護牆體的水平位移在測量深度範圍內持續增大，但其增加速率不大，水平位移最大值(約24 mm)在報警值(40 mm)範圍內。而SMW工法圍護牆的水平位移在隨後的一個月中變化較大，在9m深處位移增加約14 mm，而在混凝土支撐處產生負位移約11 _，在最後近一個月中整個牆體沿深度水平位移幾乎沒有變化，說明基本處於穩定狀態。
[0025]從上述兩種工法圍護牆的支護效果看均能滿足支護要求，考慮到施工場地各層土質比較均勻，從測斜孔的土體位移曲線可以看出，實際上兩種圍護牆體的剛度有明顯區別。在基坑開挖到設計標高后，TRD工法圍護牆體在土體壓力作用下的變形主要是整體傾斜變形，而SMW工法圍護牆在土體壓力作用下的變形則以局部彎曲變形為主。由於混凝土支撐的作用，整個圍護牆沿深度呈S形變化。所以前者的剛度要比後者大得多，由此可以預見，當支護深度增加時，如果水平向支撐的強度和剛度可以保證的話，相同構造的牆體採用TRD工法支護效果會更好。
[0026]2.2地下水位監測結果
基坑開挖及地下室施工期間圍護牆外圍地下水位監測結果如圖4所示。從圖中可以看出，在相同降水條件下，位於基坑南側TRD工法圍護牆外側的水位孔SW5?SW8處的水位在整個基坑及地下室施工過程中均為最高，而位於基坑北側SMW工法圍護牆外側的SW13，SW14處的水位在整個基坑及地下室施工過程中均為最低，由此足以說明TRD工法圍護牆的止水效果要遠好於SMW工法圍護牆的止水效果。
[0027]3 結語
作為目前最先進的地下連續牆造牆工法，TRD工法圍護牆在杭州市下沙鎮智格村商業綜合用房基坑支護工程中的應用是成功的。從有關監測結果看，其對外圍土體的支護效果及止水效果均明顯好於同類SMW工法圍護牆，因此TRD工法在我國基坑支護工程中的應用iu景良好。
【權利要求】
1.一種新型水泥土地下連續牆的施工方法，其特徵是基坑採用一排新型水泥土地下連續牆結合一道鋼筋混凝土水平內支撐共同形成支護結構；坑內電梯井深淺坑採用土釘支護，坑外不降水，基坑內外採用自流深井降水。
2.根據權利要求1所述的一種新型水泥土地下連續牆的施工方法，其特徵是圍護樁牆水泥採用32.5級普通矽酸鹽水泥，水泥摻入量為20%，水灰比為1.5，水泥土攪拌樁養護期限不少於28d，待無側限抗壓強度大於1.2 MPa時方可開挖基坑。
3.根據權利要求1所述的一種新型水泥土地下連續牆的施工方法，其特徵是插入牆中的型鋼採用H700 X 300 X 13 X 24，H型鋼穿過壓頂梁並高出壓頂梁0.5m, H型鋼在本發明工法牆體中的水平間距為1200 mm。
【文檔編號】E02D17/04GK103790167SQ201410021595
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】李健, 秦瑛, 王曉穎, 王惠琴, 賈亮, 楊先偉 申請人:洛陽廣鑫建設集團有限公司