《南京地铁西延线smw围护结构的应用研究》-毕业论文.docVIP

PAGE w 南京地铁西延线ＳＭＷ围护结构的应用研究 [摘要]以南京地铁中胜站的深基坑为背景,对ＳＭＷ围护的设计、施工、监测等 内容 展开了探讨和 研究 ,阐述了含水地层中ＳＭＷ围护的关键技术。[关键词]岩土工程;基坑支护;ＳＭＷ工法;地铁 南京地铁西延线工程中胜站位于南京市河西新区,处于规划中的纬九路(道路宽65ｍ)南侧,横跨中胜路(道路宽42ｍ)及规划河道布置。车站下穿中胜路及规划河道段为单层双跨结构,中胜路两侧为2层4跨结构。车站总长(外包)201.0ｍ;总宽(外包):两端为27.2ｍ、中间单层部分为17.0ｍ;总高(外包):两端为12.36ｍ,中间单层部分为7.51ｍ。采用明挖顺作法施工,ＳＭＷ围护结构。 1 基坑围护方案比选 1.1 地质情况及周边条件 中胜站车站范围内土层较单一,主要为②～1ｂ2～3软塑状亚粘土及②～2ｂ4流塑状淤泥质亚粘土,饱含地下水,但透水性差,地下水类型为潜水。基坑深约12ｍ,周边条件好,为耕地、河塘、简易民居(规划拆除)。规划纬九路红线与车站净距1.7ｍ。对变形及噪声要求不苛刻,为二级基坑。 1.2　基坑围护方案介绍 根据地质情况及周边条件,可供选择的基坑围护结构有:放坡开挖、钻孔咬合桩、ＳＭＷ工法。 (1)放坡开挖　工艺简单,施工方便,施工速度快;结合井点降水可以在软土中施工,要求坡率较缓。但基坑较深时需多级放坡,多级井点降水,每级坡间需有3ｍ左右平台,因此,施工占地面积、土方开挖量、降水范围及费用都较大,拆迁范围大,并可能与周边其它工程施工有冲突。 (2)钻孔咬合桩　为钢筋混凝土桩与素混凝土桩间隔并咬合,施工方便安全,施工技术成熟,防水效果好,可兼做永久结构,便于与车站抗浮措施统一考虑。与常见排桩+止水帷幕比较,可节省止水帷幕。但施工工艺要求高,如作为车站使用阶段抗拔桩综合考虑比较 经济 。 (3)ＳＭＷ工法　结构止水性好,强度可靠,适合于软土地层,施工速度快,噪声低,对周围环境 影响 小。内插型钢可回拔再利用,经多次摊销较经济。适用于13ｍ以内的基坑。但是,不宜兼作永久结构,不能作为抗拔桩参与车站使用阶段抗浮。 1.3 围护结构方案比较 在经过综合比较后,认为钻孔咬合桩与ＳＭＷ工法两种围护结构较合适。 车站围护结构作了上述2个方案综合比较(见表1)。方案一,采用Φ800ｍｍ钻孔咬合桩,咬合厚150ｍｍ,围护结构兼作车站永久结构参与车站使用阶段的受力与抗浮。内衬墙厚度为:地下1层400ｍｍ,地下2层500ｍｍ。Ｃ30Ｓ8防水钢筋混凝土。方案二,采用ＳＭＷ工法,用Φ850ｍｍ深层搅拌桩,咬合厚250ｍｍ,间隔插入700ｍｍ#215;300ｍｍＨ型钢。围护结构作为临时结构,在施工阶段受力。内衬墙厚度为:地下1层500ｍｍ,地下2层600ｍｍ。Ｃ30Ｓ8防水钢筋混凝土。Ｈ型钢在结构回筑完成后拔出,可多次摊销,重复利用。两方案围护结构嵌入深度均为8ｍ;竖向2道钢管支撑,水平间距4ｍ;端头厅支撑设临时立柱。1.4 围护结构确定 依据车站的功能要求,确定车站基坑长201ｍ、宽17～27.2ｍ、深约12ｍ,根据本站的工程地质和水文地质条件、基坑变形控制要求、施工作业空间等因素,按工程类比法和 理论 计算 ,确定围护结构采用Φ850ｍｍＳＭＷ桩,间隔插入700ｍｍ#215;300ｍｍＨ型钢,内支撑采用Φ609ｍｍ、ｔ=12ｍｍ钢管支撑,水平支撑间距4ｍ,竖向设2道支撑。在端头厅基坑设临时立柱,由4200加缀板焊接而成。柱间设临时横梁,采用2Ｉ20。支撑搭于临时横梁上。腰梁采用2[40ｃ加缀板焊接而成。桩顶作冠梁,冠梁宽0.9ｍ,高0.6ｍ。桩嵌固深度8.0ｍ,围护结构与内衬墙之间设柔性防水层形成重合墙结构, 围护结构作为临时结构承担土压力,内衬结构承担使用阶段水土压力。围护结构横断面如图1所示。2 ＳＭＷ围护结构的实测变形 分析 地下工程施工引起的地表沉降很多是由于深层土体变形造成的,深层土体位移可以分为水平位移和垂直位移,深层土体变形反映到地表有一个滞后的过程。因此,如能及时掌握深层土体的运动,在必要时采取适当的保护措施,即可保证地下工程施工和周围环境安全。支护系统的挠曲变形包括围护结构在水平方向上的挠曲变形和支撑杆件在垂直方向上的挠曲变形,围护结构的挠曲变形通过测斜仪进行测量。工程实施时,在围护结构中埋设了深层土体水平位移观测(土体测斜)点,间距50～60ｍ,测斜管深度与基坑围护结构的深度相当,每根测斜管深22ｍ。 以中胜车站ｓｘ1(车站西部1号风井段)为例,说明施工过程中的不同工况下测斜曲线变化形式。ｓｘ1处于车站基坑最早开挖的1号风道处,这时支撑体系采用原来的2道钢支撑,在无支撑条件下,最初一次开挖的深度达3ｍ,因此该测斜点的最初位移量达42ｍｍ,随着及时安装支撑