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復(fù)雜地質(zhì)條件下地下連續(xù)墻施工技術(shù)研究論文

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復(fù)雜地質(zhì)條件下地下連續(xù)墻施工技術(shù)研究論文

  由于地下爆破沒有臨空面,只有采用大炮孔不耦合裝藥,使炮孔之間的巖石產(chǎn)生裂隙,達(dá)到巖石破裂、分割解體的目的。以A19連續(xù)墻為例,詳細(xì)介紹炮孔布置與裝藥。今天學(xué)習(xí)啦小編要與大家分享:復(fù)雜地質(zhì)條件下地下連續(xù)墻施工技術(shù)研究相關(guān)論文。具體內(nèi)容如下,歡迎參考閱讀!

復(fù)雜地質(zhì)條件下地下連續(xù)墻施工技術(shù)研究

  目前,在廣州地區(qū)地下工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)廣泛使用地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu),本文根據(jù)工程
實例,介紹連續(xù)墻在淤泥質(zhì)地層、微風(fēng)化基巖地層中的設(shè)計優(yōu)化與施工工藝創(chuàng)新,為將來遇到同類工程提供借鑒與參考。

  1、工程概況

  廣州市軌道交通十三號線土建工程溫涌路站,為地下兩層車站,車站長度603 m,標(biāo)準(zhǔn)段寬20.1 m,基坑深度16.8~17.6 m。

  周邊建筑物主要有18層的新塘新世界花園,建筑物距離車站主體最近約40 m左右,西側(cè)15 m為新塘大道西沿線橋,采用鉆孔樁基礎(chǔ)。為減少基坑開挖對周邊建筑物和重要管線的影響,車站采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度較大、變形較小,基坑施工對鄰近建筑與地下管線影響相對較小,工藝成熟,抗?jié)B止水效果好的地下連續(xù)墻方案?;訃o(hù)和支撐體系參數(shù)如下:

  連續(xù)墻 墻厚:0.8 m,材料C30鋼筋混凝土,連續(xù)墻接頭采用I型鋼接頭。

  墻寬:標(biāo)準(zhǔn)槽寬度為6 m

  圍護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度:全風(fēng)化6.5 m,強(qiáng)風(fēng)化4.5 m,中風(fēng)化2.5 m,微風(fēng)化1.5 m

  支撐道數(shù):標(biāo)準(zhǔn)段,2道混凝土支撐+1道鋼支撐

  支撐材料:混凝土撐,C30砼,HRP400鋼筋;鋼支撐,φ600 mm Q235鋼管,t=16 mm;支撐長度,20.1 m;支撐水平間距,混凝土撐水平間距為9 m,鋼支撐水平間距為3 m。

  2 、工程地質(zhì)

  本車站地貌上屬于剝蝕殘丘地貌,局部為洼地,西端483 m范圍存在淤泥層、砂層,深度達(dá)1.0~10.5 m,連續(xù)墻成槽時,槽壁容易出現(xiàn)坍塌。東端120 m范圍存在中風(fēng)化、微風(fēng)化混合花崗巖,1.0~14.5 m,成槽機(jī)無法抓土成槽,一般采用沖擊鉆,極少數(shù)情況采用雙輪銑槽機(jī),原因是設(shè)備成本高,一臺價格5000萬元左右,租賃費每月達(dá)到150萬元。

  3 、設(shè)計方案優(yōu)化

  3.1 車站東端120 m微風(fēng)化巖地段,圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

  該地段緊鄰廣深高速公路,基坑深度15.08~17.1 m,連續(xù)墻深度16.58~18.6 m。設(shè)計方案優(yōu)化:

  由于緊鄰高速公路,且?guī)r面傾向與公路路基邊坡方向一致,固放棄放坡開挖方案??紤]沖擊鉆在微風(fēng)化巖中施工困難,成本高(24 h進(jìn)尺0.3 m,3 h左右焊一次錘頭),最終選擇吊腳墻方案,即將圍護(hù)結(jié)構(gòu)位置外放1.0 m,結(jié)構(gòu)深度小于基坑深度,形成吊腳形式。

  3.2 車站西段淤泥層地段,圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計加固

  本車站淤泥層分布長度480 m,厚度0.5~10.2 m,流塑狀。淤泥質(zhì)土層分布長度500 m,厚度0.5~8.1 m,呈流塑狀。考慮連續(xù)墻成槽,槽壁的穩(wěn)定性,決定對槽壁進(jìn)行加固,加固方案為:淤泥或淤泥質(zhì)土深度達(dá)4 m以上的,采用單軸攪拌樁加固,φ600 mm@800 mm,加固深度為從地表至淤泥質(zhì)土以下1 m。

  4 、微風(fēng)化巖地段連續(xù)墻施工方案

  本車站西端36幅連續(xù)墻進(jìn)入微風(fēng)化巖,平均入巖深度8~9 m,東端46幅吊腳連續(xù)墻進(jìn)入微風(fēng)化巖,平均入微風(fēng)化巖深度1.5 m,原施工方案為沖擊鉆成槽,方錘修孔,高壓風(fēng)反循環(huán)清孔。原方案在實施過程中存在以下困難:

  a、微風(fēng)化混合花崗巖強(qiáng)度高,天然單軸抗壓強(qiáng)度63~84 MPa,沖擊鉆沖孔每0.5~1 h焊接一次錘牙,每天工作效率0.2~0.3 m,標(biāo)準(zhǔn)幅6 m長度,9個主孔,8個副孔,吊腳墻每幅成槽至少需要1.5個月,非吊腳墻需要時間更久。

  b、巖層表面傾斜,經(jīng)常出現(xiàn)偏孔現(xiàn)象,回填片石糾偏,嚴(yán)重影響施工進(jìn)度,糾偏過程中,每天基本上沒有進(jìn)尺。

  為提高施工進(jìn)度,較少施工成本,項目部優(yōu)化施工方案,對微風(fēng)化巖地段,采用爆破方法,提高功效。

  4.1 連續(xù)墻微風(fēng)化巖地段爆破方案

  對于進(jìn)入微風(fēng)化花崗巖或存在微風(fēng)化花崗巖的槽段擬采用控制爆破技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理。具體方案為地下爆破,槽段施工流程為:鉆孔―裝藥―爆破―成槽機(jī)開挖―沖擊鉆成孔―成槽機(jī)清孔―高壓風(fēng)反循環(huán)清孔―下鋼筋籠―灌注水下混凝土。由于地下爆破沒有臨空面,只有采用大炮孔不耦合裝藥,使炮孔之間的巖石產(chǎn)生裂隙,達(dá)到巖石破裂、分割解體的目的。以A19連續(xù)墻為例,詳細(xì)介紹炮孔布置與裝藥。

  爆破參數(shù):

  (1)鉆孔直徑110 mm,采用HBXQGZ280潛孔鉆鉆機(jī)施工,6 m微風(fēng)化巖層,12個小時成孔5個。

  (2)單孔裝藥量,以A19為例,入巖深度6 m,孔距800 mm,孔排距0.7 m。

  單孔裝藥量計算Q=Q0?a?b?H

  式中Q0―水下單位耗藥量,本工程巖基為中或微風(fēng)化混合花崗巖,取值為1.67 kg/m3,H=2.5~6 m,巖面深度超過5 m分兩段裝藥。

  Q=1.67×0.8×0.7×6=5.61 kg/孔

  (3)單段雷管裝藥量

  安全允許振速為2 cm/s,根據(jù)爆破地震安全距離公式,反推單段用藥量。

  式中:V――地震安全速度(cm/s)

  Q――最大段裝藥量,齊發(fā)裝藥量(kg)

  K――與地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)

  a――爆破衰減系數(shù)

  K、a屬于經(jīng)驗數(shù)值,按中硬巖取值:K=180,a=1.8,在爆破作業(yè)中,K、a也需要通過爆破震動監(jiān)測用回歸方法進(jìn)一步確定。

  距基坑最近建筑為新世界花園住宅小區(qū),水平距離75 m。將上述參數(shù)帶入公式,得Q=233 kg。

  實施過程中,每個槽段15個孔,使用1段、3段、5段、7段雷管,每3~4個孔為一段,最大段雷管用藥量4×5.61=22 kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于233 kg?,F(xiàn)場實測爆破振速0.8 cm/s,安全可靠。

  5 、結(jié)語

  通過水泥攪拌樁加固地層、優(yōu)化設(shè)計吊腳墻和地下基巖爆破等措施,施工工期比計劃工期提前5個月,為后續(xù)的結(jié)構(gòu)施工,盾構(gòu)機(jī)始發(fā)贏得了寶貴時間。

  工期提前,是總包商、分包商節(jié)約了管理成本、設(shè)備維修成本,增加了爆破成本,綜合核算節(jié)約成本450萬元。

  在該工程的實施過程中,施工單位經(jīng)過多次摸索,多次嘗試,如在微風(fēng)化巖中,剛開始采用鉆孔不爆破的方案,實施效果不明顯,最后決定采取爆破方式。相信這些施工經(jīng)驗?zāi)軌驗轭惔斯こ烫峁﹨⒖肌?/p>

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