某地铁深基坑咬合桩止水技术研究.pdf
《某地铁深基坑咬合桩止水技术研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《某地铁深基坑咬合桩止水技术研究.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第2 3卷 第1 3期2 0 2 3年 7月 科 技 和 产 业S c i e n c eT e c h n o l o g ya n dI n d u s t r y V o l.2 3,N o.1 3J u l.,2 0 2 3某地铁深基坑咬合桩止水技术研究牛东兴1,王延玲2,张晓林3,戈秀宝2(1.四川铁科建设监理有限公司,成都6 1 1 7 3 1;2.中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司,河南 洛阳4 7 1 0 0 0;3.中铁科学研究院有限公司,成都6 1 1 7 3 1)摘要:以成都某地铁站基坑工程为依托,进行基坑止水技术研究。该基坑紧邻锦江,基坑范围内地层卵石土层较厚,土层
2、内赋存有大量的孔隙潜水,地下水径流发育,基坑开挖后对基坑危害较大。针对该基坑特殊的工程地质和水文地质条件,提出咬合桩止水技术的相关设计参数,通过对比分析、理论计算等方法,确定咬合桩的咬合量、桩径、插入深度等设计参数。关键词:紧邻水域;深基坑;咬合桩;止水中图分类号:TU 4 6+3 文献标志码:A 文章编号:1 6 7 1-1 8 0 7(2 0 2 3)1 3-0 2 0 2-0 5收稿日期:2 0 2 3-0 3-0 9基金项目:中铁科学研究院有限公司项目(2 0 1 8-K J 0 1 1-Z 0 1 1-S J);中铁十五局集团公司项目。作者简介:牛东兴(1 9 8 1),男,河北邯郸
3、人,四川铁科建设监理有限公司,高级工程师,工学硕士,研究方向为隧道及地下工程;王延玲(1 9 8 4),男,河南新密人,中铁十五局集团公司城市轨道交通工程有限公司,高级工程师,研究方向为交通工程;张晓林(1 9 8 0),男,四川平昌人,中铁科学研究院有限公司,高级工程师,研究方向为轨道交通工程;戈秀宝(1 9 8 7),男,安徽宿州人,中铁十五局集团公司城市轨道交通工程有限公司,高级工程师,研究方向为轨道交通地下工程。随着我国经济的持续快速增长,城市化建设进程发展迅速,城市规模不断扩大,城市人口快速增长,高层建筑、城市轨道交通、地下商业建筑、地下停车场等大量涌现,这些建筑遇到的一个共性问题就
4、是基坑工程。目前国内最深的高层建筑地下室基坑为6层,深度2 6.2m1。城市地下工程的大量开发利用,导致基坑出现向大深度、大面积方向发展的趋势。当基坑深度大于地下水位时,就需要采取降水措施来降低地下水位。基坑降水会造 成 地 面 开 裂、建 筑 物 沉 降 开 裂,甚 至 破 坏等2-4,特别是基坑紧邻河流、湖泊等水源时,破坏后果更严重。因此,对于紧邻水域的深基坑工程需要采用有效的止水措施。中国内地最先使用钻孔咬合桩是1 9 9 9年在深圳地铁一期工程中,随后相继在昆明、南京、贵阳、杭州、天津、上海、中山、温州、北京等地的建筑深基坑和地铁基坑工程中成功应用了钻孔咬合桩5-1 0。韦石1 1以北
5、京地铁2 7号线学院桥站西土城站区间盾构井咬合桩止水施工工程为背景,采用现场检测、室内试验和数值模拟等手段进行硬咬合钻孔桩止水效果和开挖变形研究,结果表明,咬合桩围护结构能有效阻挡基坑外侧的水头压力,但桩基存在几何缺陷时,会增大深基坑中咬合桩结构产生渗漏的风险。朱琦等1 2以京沪高速一个钢筋加工场深基坑工程为例,采用现场监测和数值模拟分析了咬合桩桩身的弯矩特征。1 工程概况1.1 工程简介成都某地铁站毗邻锦江,地层为透水性卵石层,车站基坑深度1 7m,宽度2 3m,长度约2 6 0m,基坑纵向约有2 0 0m长度与锦江并行,基坑边缘距锦江2.71 0m,最小净距2.7m,基坑开挖深度范围内存在
6、约1 4m深卵石土透水层,且卵石土透水层与锦江水系连通。1.2 工程地质与水文地质场地范围内上覆第四系人工填土层(Qm l4);其下为第四系系全新统冲洪积层(Qa l+p l4)粉质黏土、粉土、细砂、中砂、卵石;第四系中、下更新统冰水沉积层(Qf g l1+2)粉质黏土、含粉质黏土卵石;下伏基岩为白垩系上统灌口组(K2g)泥岩,地下水与周围环境的联系较为紧密,且与锦江水系连通,水量丰富。车站埋深范围内地层岩性如图1所示,各土层性质见表1。2 基坑围护桩方案锦江正常水位标高4 8 9.4 0 0m,顺江路站基坑底标高4 7 4.9 0 8m,锦江和基坑间的水头差h=4 8 9.0 0 0-4 7
7、 4.9 0 8=1 4.0 9 2m。而且由于基坑边缘距锦江太近,且地下水与锦江连通,再加上卵石土的自稳定性较差,一旦基坑开挖,基坑侧壁必然202不能保持稳定而坍塌,造成锦江水涌入基坑内而无法施工。该基坑一侧临江,另一侧为交通主干道及大量高层建筑。车站地理位置如图2所示。整个建设期间对地面沉降有较高要求。按照 城市轨道交通工程监测技术规范(G B5 0 9 1 12 0 1 3)1 3,基坑周边地表沉降控制值为(0.1 5%0.2%)H(H为基坑深度),计 算得出基 坑周边地 表 沉 降 限 值 为2 5 3 4mm。基坑围护桩拟采用间隔桩和咬合桩两种方案,通过计算选出合理的维护方案。2.1
8、 间隔桩围护结构方案用混凝土桩作为基坑围护结,内支撑采用钢筋混凝土撑或者钢管撑,围护桩外侧不设置止水措施,基坑降水采用坑内、外降水井降水,随着水位降低,地下水水位线形成以降水井为中心的漏斗状,基坑以外部分空隙水压力减小,有效应力增加,导致较大的地面沉降。选取车站两端和跨中为计算断面,分别计算临江侧和远江侧的地表沉降。土层参数见表2,方案的地表沉降见表3。图1 车站埋深范围内地层岩性表1 土层性质岩土名称土层天然密度/(gc m-3)天然含水量w/%直剪快剪凝聚力c/k P a内摩擦角/()降水后内摩擦角/()压缩模量Es 0.1 0.2/MP a变形模量E0/MP a渗透系数k/(md-1)土
9、的侧压力系数基床系数垂直Kv/(MP am-1)水平Kh/(MP am-1)承载力特征值fa k/k P a桩的极限端阻力标准值桩的极限侧阻力标准值钻孔灌注桩qp k/k P a人工挖孔桩qs k/k P a钻孔灌注桩qp i k/k P a人工挖孔桩qs i k/k P a杂填土素填土Qm l41.8 001 01.8 558中砂松散卵石稍密卵石中密卵石密实卵石Qa l+p l41.9 002 22 75.55.01 0.00.3 51 51 21 2 02 53 02.0 002 53 52 0.01 8.02 2.00.3 32 52 22 0 01 0 01 1 02.1 003 03
10、 82 3.02 0.02 2.00.2 24 03 53 5 01 2 01 2 52.2 003 54 53 2.02 8.02 2.00.2 06 56 05 5 025 0 035 0 01 4 01 4 52.3 004 25 04 3.03 8.02 2.00.1 88 07 58 5 030 0 042 0 01 5 01 5 5强风化泥岩中风化泥岩K2g2.1 51 0.06 53 01 2.00.40.2 51 2 01 5 03 5 010 0 014 0 08 08 52.2 57.03 0 03 50.41 8 02 0 010 0 030 0 038 0 01 6 0
11、1 8 0图2 车站地理位置302 牛东兴等:某地铁深基坑咬合桩止水技术研究 表2 土层参数层号土类名称层厚/m重度/(k Nm-3)浮重度/(k Nm-3)黏聚力/k P a内摩擦角/()与锚固体摩擦阻力/k P a黏聚力(水下)/k P a内摩擦角(水下)/()水土计算方法桩侧地基土水平抗力系数的比例系数m/(MNm-4)1杂填土4.0 91 8.08.00.0 01 0.0 00.18.0 01 0.0 0分算m法1.8 02素填土2.7 01 8.58.55.0 08.0 00.15.0 08.0 0分算m法0.9 83卵石2.7 02 0.01 0.00.0 03 5.0 09 5.
12、00.0 02 5.0 0分算m法1 0.0 04卵石1.4 02 1.01 1.00.0 03 8.0 01 5 5.00.0 03 0.0 0分算m法1 5.0 05卵石1.6 02 2.01 2.00.0 04 5.0 02 1 0.00.0 03 5.0 0分算m法2 1.0 06卵石3.6 02 3.01 3.00.0 05 0.0 02 6 0.00.0 04 2.0 0分算m法3 1.0 87强风化岩0.9 02 1.51 1.56 5.0 03 0.0 01 0 0.06 5.0 03 0.0 0合算m法2 1.5 08中风化岩1 0.0 02 2.51 2.51 0.0 01
13、 5.0 02 2 0.03 0 0.0 03 5.0 0合算m法5 1.0 0表3 间隔桩围护结构下的地表沉降断面位置小里程端断面跨中断面大里程端断面近江侧远江侧近江侧远江侧近江侧远江侧沉降/mm2 32 92 63 22 8 从表3可见,采用间隔桩围护方案,由于不能有效对基坑外侧水源补给进行隔水、止水,使得基坑外侧地层在降水过程中,随着有效应力的增加,地层逐渐压密,从而产生较大的地面沉降。本基坑深1 8m,按照沉降控制值0.1 5%H计算为,0.1 5%1 80 0 0=2 7mm,各计算断面近江侧均超过控制值,其中小里程端断面近江侧距锦江2.9 7m,近江侧由于距离锦江太近,地面沉降值不
14、收敛,无法计算出沉降值。远江侧计算沉降值小里程端和跨中断面虽然小于控制值,但已经接近临界值,大里程端断面大于控制值,因此可以认为仅采用间隔桩作为围护结构,而不采取基坑止水措施,地表沉降无法满足沉降控制值的要求。2.2 咬合桩围护结构方案在临江侧受锦江影响,单独设置间隔桩不能有效控制锦江水流对基坑的影响,锦江水系会以地下水渗流的方式入渗到基坑。为了阻断地下水渗流,在围护桩外侧设置素混凝土咬合桩止水帷幕,在咬合桩止水帷幕内侧,基坑围护结构采用荤+素咬合桩(即钢筋混凝土桩+素混凝土桩咬合结构),用来作为基坑的支护体系1 4。基坑降水采用坑内降水,对基坑外部水系不产生影响,外侧地面沉降一般较小,通过计
15、算得出3个断面的地表沉降见表4。表4 咬合桩围护结构方案的地表沉降围护桩方案地表沉降/mm小里程端断面跨中断面大里程端断面近江侧远江侧近江侧远江侧近江侧远江侧间隔桩2 32 92 63 22 8咬合桩1 61 21 71 51 41 1 从地表沉降结果可见,采用咬合桩作为基坑止水帷幕,由于坑内降水不影响坑外地下水水位,坑外地层有效应力基本无变化,同时采用间隔桩+内支撑作为基坑支护结构,可以保证基坑的安全。3 咬合桩设计参数3.1 桩径咬合桩作为基坑围护结构,需要有足够的刚度抵抗外界水土压力和地面超载,并且桩顶位移需要满足水平位移控制值的要求。目前应用在成都市轨道交通地铁站基 坑围护 桩 桩 径
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 某地 基坑 咬合 止水 技术研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。