坑外搅拌桩加固对基坑变形的影响分析_1

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1、从本学科出发,应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性,便于研究生提出新见解,特别是博士生必须有创新性的成果坑外搅拌桩加固对基坑变形的影响分析摘要:在软土基坑施工过程中,由于地铁盾构进出洞以及为了保护基坑周围建筑物等原因,常常会进行坑外加固。坑外加固会提高土体强度,也会对基坑变形产生影响。本文结合上海地铁某车站端头井加固的工程实例,分析了坑外搅拌桩加固对基坑变形造成的不利影响,并在此基础上提出了一些减少坑外加固影响的控制措施,希望对以后的类似工程提供借鉴。关键词:搅拌桩加固;挤土效应;基坑位移;施工工艺0引言搅拌

2、桩加固以其布置灵活、加固效果显著的优点,在软土地区地下工程中得到了广泛应用[1]。但是其负面影响却一直未引起关注,盾构进出洞区域采用搅拌桩加固,在施工过程中会产生侧向挤土效应,对基坑地下墙围护位移变形有显著影响。尤其当搅拌桩加固与基坑同时施工时,由于施工工艺顺序、施工周期等不合理因素造成的影响则更为明显,甚至会危及基坑安全。因此,协调好盾构进出洞或基坑内部搅拌桩加固施工的工序及流程非常重要,应充分考虑搅拌桩加固施工对车站地下墙围护位移变形的影响,必要时采取更为安全合理的加固施工工艺。课题份量和难易程度要恰当,博士生能在二年内作出结果,硕士

3、生能在一年内作出结果,特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发,应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性,便于研究生提出新见解,特别是博士生必须有创新性的成果本文结合实际工程,根据实测数据,着重分析了合理安排施工工艺的重要性。1工程概况上海某地铁车站,呈南北走向,为浅埋地下二层双柱岛式车站。主体结构外包尺寸为×,站台中心处底板埋深为。车站两头设有两个端头井,北端头井外包尺寸为×,底板埋深为;南端头井外包尺寸为×2m,底板埋深为。围护结构采用800mm厚的地下连续墙,支撑体系采用Φ609钢管支撑,标准段设置四

4、道,端头井设置五道。本车站基坑变形控制保护等级为二级[2],车站基坑地下连续墙最大水平位移≤3%H。车站基坑工程各土层的分布情况见表1。在地铁车站盾构进出洞附近,为了保证盾构安全进出洞,往往需要对盾构进出洞附近土体进行加固,常用的方法是搅拌桩加固。车站南北端头井墙外侧为盾构进出洞加固区域,均为搅拌桩加固,平面位置如图1所示,盾构进出洞加固区宽m,加固深度范围为盾构洞圈上下左右各m范围。车站端头井实际施工情况本站对测斜、地面沉降、支撑轴力等进行严密的监测控制,并利用远程监控管理系统,实现监测数据的实时采集、传输和分析,结合工况指导施工,确保

5、施工区邻近已有建筑物、地下管线的安全和围护体系自身的稳定,为设计、施工提供依据。本文针对盾构出入洞加固区的变形进行分析。课题份量和难易程度要恰当,博士生能在二年内作出结果,硕士生能在一年内作出结果,特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发,应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性,便于研究生提出新见解,特别是博士生必须有创新性的成果车站南端头井由于施工工期紧迫,搅拌桩加固在10月0日开始施工,于11月日结束,而基坑开挖于10月日开始施工,11月1日开挖施工结束浇筑砼垫层。这样使端头井在开挖阶段,坑外正在进行

6、盾构进出洞搅拌桩加固,开挖施工与搅拌桩加固有长达一周的施工重叠期。端头井地下墙测点布置图如图1所示。实测数据分析由图2中可以看出,该点变形较大,到垫层浇筑完成后,该测点累计变形已达mm,严重危及基坑安全。在搅拌桩加固开始施工后,基坑开挖之前,地下墙位移已经有较为明显的变化,CX23测点位移最大值已经高达,占总变形量的%。由于此时基坑还未开挖,所以基坑变形是由于搅拌桩加固引起的。可见,水泥与土搅拌成桩过程中存在侧向挤土效应,即搅拌桩加固施工时有挤土效应,对基坑变形有很明显的影响。课题份量和难易程度要恰当,博士生能在二年内作出结果,硕士生能在

7、一年内作出结果,特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发,应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性,便于研究生提出新见解,特别是博士生必须有创新性的成果从基坑开始开挖到搅拌桩施工结束,地下墙变形量为,已占总变形量的%,这一阶段地下墙位移骤然变化,日均变化量非常大,已远远超过正常的基坑位移速率。这是由于搅拌桩加固和基坑开挖同时施工长达一个星期。一方面搅拌桩加固有侧向挤土效应,会导致基坑向坑内变形;另一方面基坑开挖卸载,被动区土压力减弱,从而释放了搅拌桩的侧向挤压力,两者共同作用致使基坑变形迅速,造成对基坑变形

8、的不利影响。可见,如果施工工序安排不合理,坑外搅拌桩加固施工和基坑开挖同时进行会对基坑变形造成极为不利的影响,甚至会危及基坑安全。搅拌桩施工结束后,基坑位移变化速率有所缓和,基坑变形趋于正常,

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