smw工法在天津石化乙烯配套项目卸煤沟中应用

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1、SMW工法在天津石化乙烯配套项目卸煤沟中应用　　摘要：介绍了天津100万吨/年乙烯及配套项目热电工程卸煤沟的工程特点，阐述了基坑支护的选型和SMW工法的设计方法，结合工程实际陈述了施工技术措施。关键词：基坑支护SMW工法旋喷桩施工工艺中图分类号：U215.14文献标识码：A1工程及地质概况1.1工程概况天津100万吨/年乙烯及配套项目热电工程卸煤沟，位于天津市大港区东南部。考虑设备增容需求，需要在原有卸煤沟南侧扩建一段长84m，宽9.5m的卸煤沟。卸煤沟结构形式为筏板基础，混凝土框架结构，基坑开挖深度为8.6m。拟建卸煤沟位置极为特殊，南侧为原有铁路线，北侧需与原有卸

2、煤沟对接，东侧为另一条正运行的铁路线距扩建卸煤沟最近距离仅为9.5m，西南侧为新建卸焦沟，施工场地极为狭窄。1.2工程地质及水文条件8根据地勘报告分析，拟扩建卸煤沟基坑底部为淤泥质粘土，土质不均，呈流塑态，且很厚，工程性质极差，容易产生不良地质现象。本场地地下水类型主要为潜水类型，以大气降水及邻区其它类型地下水渗入补给为主，土层富水性及透水性较弱。强风化岩透水性相对较强。地下水埋深1.77～3.17m，地下水位高低受季节性影响较小，土层为微、弱渗透性。2基坑围护结构设计2.1基坑支护方案的选择拟建物基坑开挖深度约8.6m，根据场地施工环境、工程地址及水文地质条件，拟考

3、虑从以下3种方案中选取：方案一为水泥土重力式围护结构方案。由于基坑周围建筑物和铁路线都很重要，其位移很难控制，特别是其施工时占用场地大，施工现场不能满足其要求。方案二为钻孔灌注桩加内支撑方案。灌注桩支护是一种成熟、可靠的工艺，在基坑支护中被广泛选用，其止水处理一般采用1～2排深层搅拌桩，但其占地也较大，对东侧铁路的正常运营有影响，同时其施工工期长，造价高。方案三为采用SMW工法加两道钢管水平内支撑方案。它集挡土与止水为一体，占地小，工期短，费用低等特点，尤其是对东侧铁路的正常运营和北侧原有卸煤沟的位移无影响。综合各种因素考虑决定采用SMW工法加两道钢管水平内支撑方案。

4、2.2基坑支护的布置及设计2.2.1基坑支护结构的布置8综合考虑本基坑开挖所处地理、地质及地下水条件，支护结构体系采用“高压旋喷桩+H型钢+冠梁+钢管支撑”方案。此方案的四部分形成受力、止水较为有利的有机整体，内支撑充分利用角撑与组合撑结合的单层支撑，为土方开挖提供了较大的空间，同时帽梁上相应部位有预埋螺栓，支撑与帽梁，以及支撑中钢管的连接均为高强螺栓连接，有利于挖土施工。（1）沿基坑设置Ф850三轴搅拌桩内插H700×300×13×24（三插二）间距为900mm，桩长18.0m。为了减小桩长的同时又控制桩顶变形，采取如下措施：1）桩顶下压1.0m，尽可能减小支护桩悬

5、臂高度；在桩顶设置钢筋混凝土帽梁；钢筋混凝土梁采用C35混凝土；梁底保护层为50mm，其他3侧均为25mm。钢筋焊接长度满足规范要求。2）角部设置Ф609mm×12mm轧制钢管角撑。3）由于基坑长度较大，在跨中部分设置1道Ф609mm×12mm轧制钢管对撑。其剖面图及围护桩大样图如图2.2.1-1。图2.2.1-1基坑支护剖面图及围护桩大样图5688034386828（2）沿支护桩顶设置钢筋混凝土冠梁（700mm×1100mm），使支护桩连成整体，共同工作；冠梁四角设置Ф609mm×12mm轧制钢管角撑，具体设置如图2.2.1-2所示。图2.2.1-2基坑支护布置平面

6、图5688034386822.2.2基坑结构的计算（1）确定入土深度根据天津地区经验，旋喷桩插入基坑底深度D一般为D/H≥1.1～1.2，且宜插到不透水层，以阻止地下水的渗流，则支护总深度18m，型钢插入开挖面以下9.4m。（2）整体稳定性验算按规范的条分法进行验算，结果显示最小安全系数K0=1.42>1.3。按Terzaghi-Peck方法验算，基坑抗隆起稳定性结果K=4.18>1.5；按Prandtl方法验算，基坑抗隆起稳定性结果K=3.52>1.5；基坑抗管涌稳定性验算结果Kp=2.10>1.5。由此可知基坑是安全稳定的。（3）内力及位移计算通过杆系有限元程序计

7、算，围护桩顶水平最大位移D=16mm，围护桩桩身最大位移95mm，墙体最大剪力为Q=200kN·m-1，墙体的最大弯矩为M=321.7(kN·m).m-1。（4）强度验算根据SMW工法中的假定，支护结构剪力、弯矩由型钢承担，则水泥土墙体的σmax=166.2MPa　　3.38主要施工控制措施3.3.1施工技术保证措施（1）施工时应准确定位，保证桩互相咬合200mm，其偏差为50mm，严禁漏桩；施工前在现场选点进行旋喷试验，检验旋喷效果，校核旋喷桩施工设计参数，最终确定参数。（2）严格按图纸确定深层搅拌桩桩位，孔位误差不大于5cm；搅拌机垂直度误差不大