上海软土地区深坑工程新技术.docVIP

上海软土地区深基坑工程新技术? ? 上海城市建设的发展促进了地下空间的开发利用，1990年以来，上海地铁车站、高层建筑地下室、地下车库、地下商场、地下电站等数以千计的地下工程建设，不断完善和提高了深基坑工程的设计和施工技术。软弱的地层和林立的建筑群给深基坑施工带来困难和风险，而地下连续墙作为围护结构因具有刚度大、变形小、止水性好的优点在深基坑工程中得到广泛的应用。深基坑工程技术包括围护结构技术、支护技术、基坑开挖技术、坑底土体加固技术、信息化施工技术等。 ????1． 坑工程围护结构新技术的发展 当基坑深度超过10m，基坑平面超过1000m2时，靠钢板桩、混凝土板桩、搅拌桩作围护结构已难于抵抗侧向土水压力的作用，因此必须选择刚度大、止水性好的围护结构。 钻孔灌注桩是一种刚度较强、成本较低的围护结构,在基坑深度5m～10m范围内用得较多，但由于圆柱桩形相交而止水效果差，往往在灌注桩外侧施工一排深层搅拌桩以提高抗渗性。 地下连续墙采用整幅钢筋混凝土结构，用专用的挖槽机施工，具有墙体刚度大、接头止水好、施工机械化程度高，虽然施工成本最高，但已广泛用于深基坑工程。上海地铁车站已建地下车站21座、在建16座、除2座车站采用SMW围护墙工法外、全部采用地下连续墙。几百项大型深基坑工程大多选择地下连续墙围护结构。 近年来发展应用的SMW围护墙工法，采用深层搅拌桩插入H型钢的围护结构形式，既具有地下连续墙的优点，而其工程成本低于地下连续墙，正在逐步用于地铁车站和其它深基坑围护工程，有广阔的发展前途。 ??? 2. 深基坑支护技术 深基坑开挖后，围护结构两侧的水土压力失去平衡，受坑外水土压作用而发生向坑内的墙体变形位移，易引起坑外土体的沉降位移和邻近构筑物的破坏。因此，确保基坑施工安全和环境安全的主要技术措施是控制围护结构变形的支护技术。支护技术有内支撑技术、锚杆技术、无支撑锚锭技术。 2.1 内支撑技术 在基坑内设置钢支撑体系、一般有型钢支撑和钢管支撑，上海地区常用钢管支撑、具有抗翘曲变形性能好，支撑设置方便的特点。 钢支撑形式有单向支撑和双向支撑2种。长条形基坑以单向支撑为主，如地铁车站长约200m、宽22m，车站标准段采用单向支撑，端头井采用双向支撑为主。长和宽小于40m的深基坑一般采用双向钢撑。 2.2 钢筋混凝土现浇支撑体系 当基坑跨度较大，而钢支撑的刚度不能满足支护要求时，钢筋混凝土现浇支撑应运而生。钢筋混凝土支撑体系往往形成一个平面刚性框架，形成对围护墙的支护作用，具有刚度大、稳定性好的优点。但同时存在作业时间长、支撑折除成本高、不能多次使用的缺点。优秀的设计往往把混凝土支护体系与地下结构一并考虑，起到降低成本的效果 特大型基坑(如宽度超过60m)，其混凝土支护体系往往设计成中间为圆形外周为网状结构的体系。 2.3中心岛内支撑体系 对于宽大的基坑工程，也可采用中心岛式内支撑体系。如人民广场地下停车库，静安地铁站下沉式广场，采用了中心岛式内支撑体系，先开挖中心岛部分，建方岛式结构。该支撑体系具有作业空间大的优点、适用于大面积基坑工程。 2.4 圆形坚井无支撑内衬逆筑法 圆筒型坚井结构的深基坑工程，可利用圆形围护结构受侧向均匀荷载变形小的优点，采用地下连续墙围护内衬混凝土逆筑法进行施工，如人民广场地下变电站工程(平面ф62.4m，挖深23.8m)。 ??? 3. 地下连续墙施工技术 地下连续墙施工具有无震动、无噪音的特点，并能靠近建筑物边缘施工，施工中对周围环境影响小。地下连续墙的厚度和深度根据基坑要求而定，在上海地区、墙深为开挖深度的1.6~2.0倍，当采用无支撑和锚锭时，可达2.5。 3.1 成槽机械的选择和特点 地下连续墙成槽机械有液压抓斗式、钻头式、滚刀式等。滚刀式成槽主要用于硬土和软岩，不适用于上海软土。多头钻成槽机虽然具有效率高、占地少的优点，但是需要是配备价格昂贵的泥水分离设置，施工成本大，在上海市区已很少采用，目前在上海地区大量使用的是液压抓斗式成槽机械，见图1。 液压抓斗成槽具有挖土效率高、干出土、成槽垂直精度较高的特点，施工实践证明，是适宜上海软土地层施工地下连续墙的机械。液压抓斗又可分为绳索液压抓斗、绳索长导板液压抓斗、长导杆液压抓斗，从施工性能来看、MHL绳索长导板液压抓斗因具有纠偏液压板而使成槽垂直精度提高，比其它两种液压抓斗更为先进和实用，用该机开挖的槽段，其垂直精度可达1/400~1/800。 3.2 地下连续墙接头型式及防水效果 地下连续墙的分幅施工使幅与幅之间存在接缝，往往成为渗漏水的途径，因此地下连续墙接头的构造形式和施工对防水效果影响较大，地下墙接头型式见图2。 (1)半圆形接头：是最常用的接头形式、吊放和起拔方便，构造简单，但防水效果较差。接缝渗漏水达30％以上。 (2)双圆形 (眼睛