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地鐵基坑開挖支護(hù)工程設(shè)計(jì)方案(參考版)

2025-05-01 02:42本頁面
  

【正文】 33?;庸こ淘O(shè)計(jì)是一個(gè)繁瑣復(fù)雜的過程。經(jīng)過設(shè)計(jì)和驗(yàn)算最終選出采用鉆孔灌注樁,加錨桿支護(hù),綜合支護(hù)體系。通過變形及基坑隆起的演算,可以簡(jiǎn)化基坑的支護(hù)方式,避免過大浪費(fèi)。對(duì)鉆孔灌注樁的成孔過程中可能遇到的多種問題進(jìn)行探討,提出解決方案。根據(jù)樁的最大彎矩對(duì)鋼筋混凝土灌注樁進(jìn)行配筋驗(yàn)算。在土壓力的計(jì)算過程中應(yīng)用了土壓力計(jì)算的基本原理,對(duì)勘察資料進(jìn)行了詳細(xì)分析,并依照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)  論本文結(jié)合“北京地鐵八號(hào)線——西三旗車站二期工程”地下結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)開挖工程實(shí)例,根據(jù)基坑地質(zhì)條件和周圍環(huán)境,依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)等規(guī)范,通過方案比選,選擇了護(hù)坡樁與錨桿結(jié)合的基坑開挖圍護(hù)方案。Terrzaghi公式 (33)代入數(shù)據(jù)得,其中(c=21,=23)>滿足設(shè)計(jì)要求。第三節(jié) 抗滑移穩(wěn)定性按下式計(jì)算:             (32)式中-抗滑移抗力分項(xiàng)系數(shù)>;-被動(dòng)側(cè)土壓力的合力(kN);-主動(dòng)側(cè)土壓力的合力(kN);參數(shù)帶入: >滿足設(shè)計(jì)要求第四節(jié) 坑底土隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算以支護(hù)樁底的平面作為地基極限承載力驗(yàn)算的基準(zhǔn)面,參照太沙基(Terrzaghi)求地基極限承載力的公式,滑移形狀如圖32。第二節(jié) 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算:                 (31)式中-抗傾覆安全系數(shù)>;   ?。觽?cè)壁重要性系數(shù);   ?。觾?nèi)側(cè)各土層水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值合力(kN);   ?。觾?nèi)側(cè)各土層水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值合力(kN);-合力作用點(diǎn)至支護(hù)底面的距離 (m);-合力作用點(diǎn)至支護(hù)底面的距離(m);-第i支點(diǎn)的水平力(kN);  -第i點(diǎn)至支護(hù)底面的距離(m)。如用測(cè)深錘探測(cè)砼面與原深度相差很多時(shí),可確定為坍孔。也可通過導(dǎo)管插搗使樁頂砼攤平。在設(shè)計(jì)樁頂與地面距離4 m時(shí),通常認(rèn)為使用竹竿通過手感測(cè)量砼面更直觀,精度更高。 防治措施 : (1)認(rèn)真做好清孔工作,確保清孔完成后孔口沒有泥塊返出;在空孔較長(zhǎng)的樁內(nèi)測(cè)量砼上升面時(shí),應(yīng)控制好測(cè)量重錘的質(zhì)量。 (2)導(dǎo)管起拔速度過快,尤其是樁頭直徑過大時(shí),如未經(jīng)插搗,直接起拔導(dǎo)管,樁頭很容易出現(xiàn)砼中間高、四周低的“爛樁頭”。當(dāng)然,如果鋼筋籠嚴(yán)重上浮,那么這一補(bǔ)救措施也不一定會(huì)十分奏效。但注意導(dǎo)管埋入砼表面應(yīng)不小于2 m,不大于10m。 (2)灌注中,當(dāng)砼表面接近鋼筋籠底時(shí),應(yīng)放慢砼灌注速度,并應(yīng)使導(dǎo)管保持較大埋深,使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對(duì)鋼筋籠的沖擊。 (3)加適當(dāng)緩凝劑,確保砼在初凝前完成水下灌注。實(shí)際施工中,往往因?yàn)閷?dǎo)管每次起拔后管內(nèi)都會(huì)形成空管,再次灌注時(shí),樁身形成高壓氣包就很難避免。 (2) 砼傾入導(dǎo)管的速度應(yīng)根據(jù)砼在管內(nèi)的深度控制,管內(nèi)深度越深,砼傾入速度越應(yīng)放慢。 (3)水下砼灌注時(shí)間過長(zhǎng),最早灌入孔內(nèi)的砼坍落度損失過大,流動(dòng)性變差,終灌導(dǎo)管起拔后會(huì)留下難以愈合的孔洞。另外,有一些樁在余樁截后,樁身內(nèi)殘余的高壓氣體,因通道打開而順樁身的細(xì)小縫隙釋放出來。 (2)水下砼灌注過程中,砼傾倒入導(dǎo)管速度過快過猛,把空氣悶在導(dǎo)管中,在樁內(nèi)形成高壓氣包。 (4)經(jīng)常檢測(cè)砼拌和物,確保其符合要求。 (3)嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深與拔管速度,導(dǎo)管不宜埋入砼過深,也不可過淺。2毫米,內(nèi)壁須光滑無阻,組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗(yàn);導(dǎo)管最下端一節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度要長(zhǎng)一些,一般為4米,其底端不得帶法蘭盤。(3)灌注時(shí)間過長(zhǎng),首批砼已初凝,而后灌注的砼沖破頂層與泥漿相混;或?qū)Ч苓M(jìn)水,未及時(shí)作良好處理,均會(huì)在兩層砼中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。 斷樁 產(chǎn)生的原因: (1)砼拌和物發(fā)生離析使樁身中斷。 (1)使用直徑合適的鉆頭成孔,根據(jù)地層變化配以不同的泥漿??妆谔洳糠至粝碌目吡蓸逗笮纬勺o(hù)頸。二、 鉆孔灌注樁常見施工問題縮徑 產(chǎn)生的原因: (1)清孔不徹底,泥漿中含泥塊較多,再加上終灌拔管過快,引起樁頂周邊夾泥,導(dǎo)致保護(hù)層厚度不足。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。通??刹捎谜h(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。對(duì)于柱樁,要求在射水或射風(fēng)前,沉渣厚度不大于5cm。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理,避免隔時(shí)過長(zhǎng)以致泥漿沉淀,引起鉆孔坍塌?! ?6)清孔  鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成裝置量與樁身曲直。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔,下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣(沖擊式用),還要隨時(shí)檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿,應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度,泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護(hù)壁效果差;泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能,降低鉆進(jìn)速度?! ?4)泥漿制備  鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤(rùn)土)和添加劑組成。護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用,不漏水,其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大(旋轉(zhuǎn)鉆約大20cm,潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm),每節(jié)長(zhǎng)度約2~3m。護(hù)筒除起到這個(gè)作用外,同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。當(dāng)鉆孔較深時(shí),在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會(huì)向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。對(duì)準(zhǔn)樁位后,用枕木墊平鉆機(jī)橫梁,并在塔頂對(duì)稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。  為防止樁位不準(zhǔn),施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī),對(duì)有鉆塔的鉆孔機(jī),先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合,將鉆桿移動(dòng)大致定位,再用千斤頂將機(jī)架頂起,準(zhǔn)確定位,使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上,以保證鉆機(jī)的垂直度?! ?2)鉆孔機(jī)的安裝與定位  安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定,施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響,因此要求安裝地基穩(wěn)固。施工順序:  (1)施工準(zhǔn)備  施工準(zhǔn)備包括:選擇鉆機(jī)、鉆具、場(chǎng)地布置等。一、泥漿護(hù)壁施工法沖擊鉆孔,沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。在樁間掛2022鐵絲網(wǎng)片,根據(jù)需要在網(wǎng)片中部加一根 ,間距1m,網(wǎng)片與樁間土之間采用U型鋼筋連接,在樁體上采用射釘或膨脹螺栓連接,噴射細(xì)石砼,面墻厚度約80mm。錨桿傾角宜為150~250,且不宜大于450錨桿參數(shù)見下表212:表212錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)錨桿水平間距(m)縱向每延米水平方向計(jì)算錨固力(KN)錨桿與水平線的夾角(O)錨桿鋼筋面積(cm2)錨桿自由段長(zhǎng)(m)錨桿錨固段長(zhǎng)(m)1515155錨桿鋼筋安全系數(shù)錨桿抗拉強(qiáng)度(MPa)錨桿鉆孔直徑(m)錨固長(zhǎng)度安全系數(shù)錨撐道數(shù)錨桿選用186011束186012束186014束錨桿施工方案:錨桿位置位于4m、14m,錨桿孔徑φ150mm,錨桿水平間距1600mm,下傾角15度。土層錨固段長(zhǎng)度不宜小于4m。四、錨桿參數(shù)最終確定根據(jù)下述規(guī)定及計(jì)算結(jié)果確定最終參數(shù)。三、錨桿錨固段長(zhǎng)度計(jì)算錨桿錨固段長(zhǎng)度按下式確定:                   (219)式中-錨體直徑; ?。僚c錨固體的粘結(jié)值,查表; ?。?
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