毛细压力原理在砂土基坑护壁开挖工程中的应用.pdf

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1、第32卷第2期建筑施工BUILDINGC0NSTRUCTIONVo1．32NO．2毛细压力原理在砂土基坑护壁开挖工程中的应用PrincipleofCapillaryPressureAppliedtoExcavationWorksforSupportingWallinSandFoundationPit口郦迎新蒋静(山西省机械施工公司太原030009)【摘要】某一级公路湿地内有众多桥梁墩台基坑施工，针对地基土层情况，分析了毛细水对砂性土护坡的有利作用，通过多方案比较，基坑支护采用井点降水加放坡开挖，既顺利完成了墩台施工，又取得了较好的经济效益。f关键词】公路湿地桥墩基坑毛细压力

2、井点降水放坡开挖【中图分类号】TU751，文献标识码B【文章编号】1004—1001(2010)02-0128—02土的毛细现象是指土中水在表面张力的作用下，沿着细墩，桥墩基坑数量84个，另有小桥1座，通道桥5座，涵洞微孔隙向上及其它方向移动的现象。19个，换填毛石基坑25个。由于建设场地位于高纬度地区，对地基土而言，土的毛细现象有利有弊，如何规避其最大冻深2．8m，故基础埋深在3．1m以上，场地地基土为粉短，是土建工程技术人员的必修课。一般而言，地基土的毛细砂、细砂类土层。地基承载力低，因此一般的桥涵地基采用换现象在以下几个方面对工程有不幂0影响：填厚度2．0m的毛石基础

3、。而对于大中桥梁采用桩基础，一(1)毛细水的上升是引起路基冻害的因素之一。般为～柱一桩。高寒地带桥墩须采用抗冻混凝土，而桩基则(2)对于房屋建筑，毛细水的上升会弓l起地下室过分潮采用普通混凝土，故桩顶的设计标高在最大冻深线下。湿。本场地的施工季节为每年的5～1O月，属于涝季，湿地(3)毛细水的上升可能引起土的沼泽化和盐泽化，对工平均地上水位O．8m。所以在桩基与基础施工时，必须筑岛。程和农业经济都有很大影响。筑岛后的基坑开挖深度为5．1m，基坑降水深度为6．0m。在但毛细水也并不都是有害作用，在某些情况下也可在工砂土中开挖5．1m深的基坑，在一般情况下，应考虑基坑的程中解决

4、～些问题：支护。毛细水在水和空气分界面产生的表面张力促使土粒相2基坑支护方案的选择互靠拢，在土粒接触面上产生毛细压力，也称毛细内聚力。毛细水压力随含水量的变化时有时无，如干燥的砂土是松散场地土层主要为粉砂和细砂，筑岛材料为碎石土。墩基的，颗粒间没有粘聚力。而在潮湿砂土中，有时可挖成直立坑坑开挖与支护最初考虑以下几种方案。壁，但当砂土被水淹没，坑壁便会坍塌。2．1构筑深层搅拌重力式水泥土墙+坑内井点降水本公司在砂土基坑开挖时利用毛细原理解决砂土护壁本方案安全可靠度高，成功的把握比较大，但由于项目坍塌问题，产生了令人意想不到的效果，下面介绍工程实例。桥涵密集，基坑开挖数量庞大，

5、工期要求紧，结构构筑费用高昂，最终被否决。1工程概况2．2钢筋混凝土管沉井+坑内井点降水301国道海拉尔一满洲里为一级公路，第七标段全长本方案关键在于沉井是否能够顺利下沉到位。而沉井的16km，其中8．58km位于二卡湿地内，有大中桥梁1O座，全回收和重复利用是降低施工费用的另一个关键，这两个问题长1785．5m。2Om跨径桥孔数78个，桥墩柱336个，4柱一只有通过现场试行才能得至Il解答。现场试验中，在降水一排土沉井的过程中，沉井底因井内外水头差较大，流砂不断涌【作者简介】郦迎新(1966一)，女，工程师。联系地址：山西省太出，难以克服，本方案也被否决。原市胜利街1号(

6、030009)。【收稿日期】2009—10—242．3冻结法开挖

7、lt嗨薯2／2010郦迎新、蒋静：毛细压力原理在在砂土基坑护壁开挖工程中的应用第2期本方案的施工方法是将基坑开挖在竖直方向上分为几①降水井施工质量差，采用的成孔工艺为冲击钻成孔，个层段，逐层开挖，逐层冻结，直至基坑底。本方案的使用前不适合砂层，易塌孔。改用反循环泥浆护壁成孑L后，成孔质量提是①基坑开挖的深度不得超过最大冻深：②施工需要在冬得到提高。季进行。而本场地的基坑深度多数都超过了最大冻深，因此②井管过滤器孔径偏大，泥沙沉积量大，使井管降水深本方案也不可行。度减小，同时水泵淤塞。2．4井点降水+放坡开挖在

8、加大降水深度，更换滤网材料后，降水效果明显改善。本方案是在对当地现在和近期同等地质条件的桥涵施在降水效果有保证的情况下，本基坑开挖顺利，基本能工情况进行调查后制定的。当地有在砂土地基中降水后，放按设计的要求开挖，只有少量基坑坑壁有滑塌现象，稍增大坡开挖基坑成功的案例。但一般工程分布零星，规模很小，放了开挖面积。坡可不受限制。象本工程这样规模大、数量密集的基坑开挖4经济效果比较尚未有过，没有可比性。但在仔细分析现场条件后，仍感到本方案有很大的可行性。4。1重力式水泥土墙+降水方案造价分析采用井点降水+放坡开挖有以下几