复杂地质条件下smw工法在基坑维护中应用

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1、复杂地质条件下SMW工法在基坑维护中应用寇江涛郑州市轨道交通设计研究院有限公司450000摘要：SMW是SoilMixingWall的简写，这一工法是指在套打一孔的三轴水泥土搅拌桩内通过插入H型钢补强材料，经固化后形成的同时具有抗渗能力和受力这两种功能的复合围护墙体，在完成回填工作之后，H型钢可回收再利用,这种施工方法既环保又经济，不滞留阻碍后续施工的物体，非常具有环保性和经济性。但SMW工法较灌注桩、地下连续墙等传统支护形式而言，还是有一些缺点，其受力性能稍差些。近年来，国家不断提倡绿色建筑和节能环保，SMWT法的使用逐渐增多，推广应用该工艺现实意义更加突出。关键词：复杂地质；SMW工

2、法；深基坑1导言随着城镇、沿海地区的基础工程建设蓬勃发展，为了保证基坑施工安全，各种基坑支护被技术人员高度重视。尤其在河道淤泥及吹填造陆区域，地下土层相当软弱，地质条件复杂，如何选择经济合理的支护方案和最佳的施工工艺，以保证基坑开挖及地下结构施工的安全，成为摆在当前土建技术工作人员面前的一项重要课题oSMWT法以其独特的优点，适合复杂地质条件下的深基坑工程施工，所以值得推广和应用。木文主要对复杂地质条件下SMW工法应用做一个简单的分析和研究。2工程实例2.1工程概况郑州某工程位于城市河道附近，基坑部分为原沉积鱼塘，基坑侧为一河道,围护桩中心线距离用地红线最近约4.4m；南侧现为城市道路，

3、路下有弱电、生活用水和燃气等市政管线，另有己建地铁1号线，围护桩中心线距离用地红线最近约5.6m；东侧为城市道路，围护桩中心线距离用地红线最近约7.4m；北侧为4幢6层居民楼，其为2003年建造的框架结构住宅，基础形式为混凝土条形基础，围护桩中心线距离用地红线最近约12mo周边环境条件比较复杂，周边市政道路及地下管线、浅基础居民楼、河道驳岸等均为重点保护对象。基坑开挖面积约10100m2,支护结构总延长米约418m,开挖深度约7・5rm基坑的安全等级及环境保护等级均为二级。综合考虑基坑规模、环境条件、工期要求等因素，本次基坑支护形式采用SMW工法与一道钢筋混凝土水平支撑相结合的方案。2.

4、2工程地质条件根据本工程岩土工程勘察报告，拟建场地内的第③④层均为淤泥质粘土软弱土层，属于饱和、流塑状态。为基坑主要影响土层，这两层土抗剪强度低，灵敏度偏高，具有触变性和流变性特点，同吋也容易导致基坑围护体变形，是本工程重点研究的地方。基坑开挖涉及范围内的土层概况详见表2.3围护设计方案基坑围护结构方案确定时应遵循以下原则：1）安全可靠；1）施工可行；2）技术先进；4）经济合理。根据以上原则，本工程结合了主体结构及场地特点，在保证安全的前提下，重点突出快（缩短工期）、省（节约造价）、易（方便施工），采用板式围护体系和一道内支撑的围护体系。本基坑围护结构采用的SMW工法桩为φ850

5、@600三轴水泥土搅拌桩，桩长为12m,内插H7003001324型钢,采用插一跳-的形式，集水井等落深坑部位采用插二跳-，插入比为1：1.25o基坑支护平面布置见图lo2.4围护结构变形计算SMW工法桩围护墙采用规范推荐的竖向弹性地基梁结构计算，并根据瑞典条分法、朗肯主动土压力等理论对其剖面进行整体稳定性、抗隆起、抗倾覆等稳定性验算，以保证围护体的安全。土的c,ψ值均采用勘察报告提供的直剪固快峰值指标，基坑外水、土压力分算，地下水位埋深为0.5m,基坑周边地面超载取为q=20KPa或按周边建筑物实际荷载考虑。经计算，围护体的边坡稳定、墙体稳定等各系数均满足规范要求，墙体最大位移

6、为27.4mm，墙体最大弯矩为741.5KN.m/m,墙体最大剪力为201?lKN/mo围护结构内力和位移包络图如图2所示。根据上述计算结果判断，本工程围护结构参数的选择，能满足二级基坑的变形控制要求（墙体最大位移小于37.5mm）o3SMW工法桩施工工艺3.1SMWI法桩的含义SMW工法也叫柱列式土壤水泥墙工法，即利用多轴型长螺旋钻孔机在土壤中钻孔，达到预定深度后，边提钻边从钻头端部注入适合不同工程连续墙的水泥浆，将其与原土壤进行搅拌，在原位置上建成一段土壤水泥墙。然后再进行第二段墙施工，使相邻的土壤水泥墙彼此有重合段，连续重叠搭接施工即可做成地下连续墙。同吋根据不同需要，插入工字钢，

7、在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体，作深开挖基础维护或止水之用。3.2SMW工法桩施工步骤清理地下障碍物、平整场地→放线定位→开挖沟槽→#向围棋型钢定位、划定钻孔位置→三轴搅拌机就位、校正、桩杆钻头找正→钻进、压浆注入、搅拌、成桩→插入H型钢→挖机清理沟槽水泥浆&rarr