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深层搅拌桩用于改善地下连续墙变形

342 2022-03-30 09:05:17

(一)工程概况

某过江隧道北引道。场地地基较软弱。软弱粘性土层约30m。隧道横断面见图3-3-34,南北走向越靠近江边越深。边坡支护采用支撑地下连续墙方案。局部地段发生了滑坍事故造成周围民房开裂。重新开工后,在深墙段和次深墙段首先进行坑底及侧壁水泥土加固。

(二)设计原理及方案

1.水泥土加固坑底地基限制墙体变形的机理

路重槽的开挖是逐层进行的,不断的开挖、支撑,随着挖深的增加。墙体的内挤情况越来越严,土体的一部分由于剪应力超过其抗剪强度而产生剪切位移,当墙体插入深度不太长时。就会形成基坑的过大隆起。因此对路槽坑底地基进行水泥土加固,局部形成强度较高、渗透性较低的水泥土固结体,它的重度是比原状土的重度稍高。因此,不仅限制了墙体变形,面且对于抵抗管通是有利的。基坑内的水泥土固结体的受力状态如图3-3-43所示,为平面应变受力状态。这有利于泥土固结体的强度发挥;由于墙体向坑内移动。因而形成墙体对水泥土的附着力,水泥土固结体在坑内受墙体挤压。成为地中支撑。不仅如此。对于抵抗整体滑动也是有利的。假定土体治墙体底面滑动,认为滑动面为圆弧形,即 ABCE 动面,该滑动面穿过水泥土固结体,由于水泥土抗剪强度较原状土大,因此,更好地阻止整体滑动产生,水泥土固结的主要作用归纳为∶

①减小路槽坑内地下连续墙向内侧挤压变形,也就是减小地面的位移;

②增大被动土压力,改善了基坑的稳定性;

③也具有防止管涌的效果。

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2.水泥土加固墙体限制墙体变形的机理

地下连续墙作为挡土结构时的静力计算理论和方法种类繁多,总的来说地下墙还是可以为作连续梁来计算,只是边界条件和上压力取值不同而已、因此,在墙侧采用水泥土固结体加固,成为地下墙的叠合墙,改善了原墙体的刚度,有利于限制地下连续墙的变形;同时阻隔单元墙段接头漏水。参见图3-3-36。

3.方案

水泥土的加固位置是在路基以下,厚度约为 5m。由于水泥土施工之前,两排固定支撑已经浇筑,因此,水泥土加固的布置如图3-3-37 所示。水泥土的配合比为水泥用量 12%,木质素0.2%。由于水泥土的深层搅拌机械的局限性。靠近墙体处采用高压喷射法连接。水泥土加固的横断面如图3-3~38。

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(三)观洞结果及结论

墙体的位移观测是通过设在离墙 40cm 的土体中安装测斜管测量的,位移曲线较平直说明水泥土加固坑底地基是有效的。

水泥土加固路槽坑底地基,限制墙体过大变形,控制坑底隆起是一种有效的办法;墙外侧的水泥土加固,一定程度上起到提高墙体刚度的作用;路槽基坑开挖是成功的。由于墙体的变形表现在地面上就是地面的水平位移和沉降,因此,限制了墙体的变形,一定程度上也控制了地面的变形。