浅议高压旋喷桩预加固地下连续墙槽壁

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1、浅议高压旋喷桩预加固地下连续墙槽壁【摘要】南昌地铁1号线滨江大道站工程在高地下水位、厚杂填土层、厚砂层、入岩深等复杂地质条件下确保地下连续墙成槽；采用高压旋喷桩改良地下连续墙两侧杂填土层及砂层的性能，防止槽壁坍塌。　　【关键词】连续墙成槽；高压旋喷桩；槽壁加固　　Discusshighpressurejetpilesreinforceddiaphragmixedthick,thicksand,rocksdeepintotheplicatedgeologicalconditionstoensurethediaphragmprovedhighpressure

2、diaphragmrotatingpileonbothsidesoftheixedperformanceagainsttankent　　1.工程概况　　1.1工程概况。　　南昌市轨道交通1号线一期工程滨江大道站位于西河滩路以东，亨字路以西,为地下三层岛式站台车站；车站主体结构内净尺寸长142.5m，宽度19.7m～23.5m；标准段开挖深度21.560m，两侧端头井基坑开挖深度分别约为23.005m、22.720m。地下连续墙墙宽一般为标准幅6m，墙厚0.8m，最深28.7m；采用C35水下砼。　　1.2工程地质情况。（见表1）　　1.1各土层主要力

3、学指标　　1.2本工程地质条件复杂,对地下连续墙成槽施工非常不利,主要表现在以下几方面:　　1.2.1本工程三面环水，东距抚河约280米，西距赣江约200米，北距抚河支流30米，南距蓝湾半岛小区住宅楼25米（高26层）。地下水位较高（地面以下2.5～4m），且地下水与抚河、赣江水力联系密切，互为互补。　　1.2.2地下连续墙穿过砂层厚度达11.5m。　　1.2.3本工程地下连续墙入岩深度较深，平均入岩深度约10m，成槽周期长，在地下水动力作用下，上部杂填土及中部砂层部位极易坍塌。　　1.2.4车站周围管线、房屋较多，设计环境保护等级为一级标准,车站南侧是

4、蓝湾半岛花园27层住宅楼，最近的距地连墙结构外边线仅25m,1幢多层（六层）住宅楼距车站仅30m，因此，周围环境保护问题较突出。　　2.槽壁稳定性验算　　勘察报告显示,本车站地下砂层摩擦角30°,粘聚力7.3KPa。虽有护壁泥浆一方面在水平方向对成槽壁施加压力,抵消主动土压力而起作用；而另一方面,泥浆在砂性土层所形成的泥皮不够坚韧,由于在地下水位以下，在铅垂方向上对土颗粒施加浮力抵消了土的自重作用,从而削弱了土的抗剪强度,所以即使有可观的内摩擦角,砂层的抗剪强度仍不足。为此对槽壁砂层段进行稳定和变形验算。　　2.1临界深度Hcr=NCUK0γ'

5、-γ1'　　式中Hcr——沟槽的临界深度(m)；　　N——条形基础的承载力系数，对于矩形沟槽N＝4(1十B/L)；　　B——沟槽宽度(m)，取0.8m；　　L——沟槽的平面长度(m)，取6m；　　Cu——土的不排水抗剪强度(KN／m2)；7.3　　K0——静止土压力系数，取0.5　　γ'——砂的浮容重(KN／m3)，取=8.8　　γ1'——泥浆的浮容重KN／m3)，取2，计算得：Hcr=11.4m。　　2.2沟槽的倒坍安全系数：　　对于无粘性的砂土(内聚力c＝0)，倒坍安全系数为：K=2(γ'γ1')12tgγ'-γ

6、1'　　式中——砂土的内摩擦角(°)，取28，计算得：K=0.57＜1.0　　2.3沟槽壁面的横向变形：　　式中γ——砂土的重力密度(KN／m3)；，取18.8；　　γ1——泥浆的重力密度(KN／m3)，取12；　　μ——砂的泊松比；取0.25　　h——从地面算起至计算点的深度(m)，取26　　Go——土的压缩模量(MPa)；取8.5，计算得：S=-220.2mm　　验证结果表明,不进行槽壁处理,成槽时槽壁的稳定和变形都不能满足要求。　　通常可以采用提高泥浆的密度和粘度等性能以达到护壁要求,但是泥浆密度和粘度较大时对混凝土和钢筋的咬合不利,也加

7、大了浇筑水下混凝土的难度,并容易导致钢筋笼沉放困难及钢筋笼上浮等问题。考虑采用改善地下连续墙两侧土体的力学指标，即在地下连续墙施工前，对两侧土体预加固。　　3.槽壁加固方案比选和质量控制　　3.1槽壁加固方案比选。　　现将两种土体加固方案进行比较，选用适用，经济的方案。（见表2）　　根据本工程地质勘察报告可知，砂土最深埋深约为21m，第1种方案无法达到要求，则选用第2种方案高压旋喷桩。由于在砂层地质中高压旋喷桩成桩半径局部偏大，成桩后的固结体强度可达到8~20MPa。从经济角度以及今后成槽机纠偏时切削加固土体的难易程度等出发,加固后的土体强度宜控制在2M

8、Pa~3.5MPa内，根据相关的施工经验，采用水泥浆加膨润土的方式既可达到改良土