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水泥土搅拌桩在基坑侧向支护工程中的应用

376 2022-05-06 10:45:24

工程概况

上海太阳广场大厦工程地处虹桥开发区第 26号基地,占地面积12927m²。

该工程东邻上海磁带厂主车间,锅炉房最近处的距离仅7.5m,北临仙霞路,西靠娄山关路,路面下有大口径(φ1.5m)上水管、雨水管、污水管和煤气管,还有电力和电话电缆等重要公用设施,这些管线对开挖时产生的位移和沉降都很敏感。此地下工程开挖面积127m×7lm,开挖深度 4.6~6.7m。为确保施工期间周围建筑物和管线的安全,减少基坑开挖渗流对施工的影响,设计采用水泥土深层搅拌桩作侧向支护,以替代钢板桩。

工程地质条件

该场地的地质条件为∶表层为1.7m 杂填土,其下为2.3m 褐黄色可塑粉质粘土,4.1m 灰色淤泥质流塑粉质粘土,9.7m 灰色流塑淤泥质粘土,20.9m灰色软塑粉质粘土。

设计计算设计按平面问题计算。

该工程对不同开挖深度采用不同的搅半桩斯面。如图 12-32 所示、墙宽分别有3.9m、4.2m、4。.m、5.2m、5.7m 和 6.2m六种,桩长分别为1Om、12m 和15m 三种。计算时地面超载按 10kPa,流动机械荷载按混凝土泵车 300kN计算。

设计参数;选用425号硅酸盐水泥,水泥播入比(12~15)%。室内试验水泥土无侧限抗压强度要求达1000kPa。采用1200mm×700mm 的双头搅拌桩。支护墙顶部浇筑0.2m 的混凝土(内含钢筋网)路面板。路面板与搅拌桩间插 φ12钢筋连接。路面板可使格栅型搅拌桩起整体作用,增加刚度减少位移,又能在施工时跑运输机械。

施工方法

采用SJB-30型深层搅拌机,选用425号硅酸盐水泥,水泥掺人比为 12%~15%,并掺人一定的早强剂和减水剂。桩与桩的搭接长度不小于 200mm。为保证施工质量,相互搭接的两根搅拌桩施工间款时间不应大于 24h。如因特殊原因超过上述时间,应对最后一根桩先进行空钻留出榔头,以待下一批桩搭接。如间歇时间太长,与下一根桩无法搭接时,应在设计和建设单位认可后,采取局部补桩或注浆措施。

基坑开挖监测

为了确保安全,基坑开挖时对搅拌桩墙体的位移、沉降及其他变化进行了监测。选择两个断面埋设土压力计和孔压计,观测点平面布置如图12-33。

一、土压力观测结果

实测结果见图 12-34。从图可看出,基坊开挖前测得的土压力近似呈直线分布。为静止土压力,侧压力系数为 0.662。随着基坑开挖,支护结构向基坑一侧移动,主动区出现主动土压力,被动区出现被动土压力。

二、孔隙水压力和水位

孔压计埋设在支护结构的后方。观测结果见表12-32。从表中看出,在基坑开挖过程中孔隙水压力变化较小,实测孔隙水压力与静水压力相近,开挖前后支护结构后方的地下水位变化很小,说明基坑开挖没有引起支护结构后方地下水的大量流失,采用水泥土搅拌桩支护结构能有效地起到隔水作用,搅拌桩体搭接 20cm 是合理的。开挖后基坑场地干燥,支护墙挺立,满足了设计预定的要求。

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三、结构顶部的水平位移

图12-35为不同时期的支护挡塘上墙顶各测点的变形曲线。从图中可见;(1)墙顶沉降不象墙顶位移那样对开挖敏感;(2)所有变形的变化过程是一个连续平缓的过程,都随时间和开掺深度的增加而递增;(3)各条边的位移和沉降值都呈跨中大两端小的变形规律。各条边的最大位移点大致发生在中间部位,其位移量的大小与下列因素有关;①边长(也即挡墙受力的跨度);②结构断面型式;③基坑开挖深度等因素。其中边长的影响起了重要的作用。本工程最大位移为0.25m(在边长 125m的中部)。

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