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1、紧邻地铁隧道超长深层搅拌桩加固试验摘 要:介绍了紧邻地铁隧道的超长深层搅拌桩施工试验实例,通过试验,找出了该地基条件下对地铁隧道影响最小的施工参数,如水灰比、桩的下沉速度和提升速度等,从而总结出一套适用且有效的施工方法供同行参考。关键词:地铁隧道;超长深层搅拌桩;施工试验介绍紧邻地铁隧道进行超长深层搅拌桩施工试验的实例,通过施工过程及试验数据分析,找出了一组对地铁隧道影响最小的施工参数,总结出一套适用有效的施工方法。1工程概况8上海金昌摩尔大厦工程位于西藏中路以西、长沙路以东、凤阳路以北、牯岭路以南。主楼地上37层,裙房5~9层,
2、地下1~3层。该工程场地红线内有地铁一号线,红线外东侧西藏中路下有M8线地铁隧道穿过。为了充分利用地下空间,在地铁一号线上行线隧道东6.50m处设置了一道中隔墙。本工程基坑以此为界,以东为深坑,地下3层,基坑开挖深度14.10m;以西为浅坑,地下1层,基坑开挖深度4.90m,其下有地铁一号线通过。地铁一号线区间运营隧道顶埋深约8.45m,基坑开挖底面距离隧道顶约有3.55m。基坑形状及位置见图1。2超长深层搅拌桩的设计根据设计要求,在深坑结构到达±0.00以后,方可开始浅坑土体开挖和地下结构施工。因此,浅坑和深坑分别采取
3、了不同的围护结构设计,深坑和浅坑分隔部位采用32m深地下连续墙围护,浅坑则采用SMW工法桩围护。地铁一号线区间隧道的底部埋深约为14.65m,深、浅坑分隔位置地下连续墙与地铁一号线上行线平面相距6.50m,地下连续墙施工深度超过隧道底部埋深达17m之多。详见图2。为了防止地下连续墙施工过程中因槽壁坍塌造成土体位移,影响地铁一号线的正常运行,地下连续墙两侧采用SMW深层搅拌桩加固土体,待SMW深层搅拌桩加固体的强度达到设计要求后,开始地下连续墙施工,以减少施工中突发事故对地铁隧道的影响。8SMW深层搅拌桩设计参数为:桩径为850mm
4、,采用32.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1.2,水泥掺量20%(即每立方米搅拌土的水泥掺量为360kg),桩长31m,采用搭接施工,二次搅拌工艺,喷浆搅拌时钻头的提升速度(或下沉)不得大于0.50m/min,钻头每转一周的提升(或下沉)速度为10~15mm。SMW深层搅拌桩28d抗压强度不小于1.5MPa。3超长深层搅拌桩试验施工3.1试验目的在深、浅坑分隔地下连续墙的两侧,采用SMW深层搅拌桩先行加固土体,待其强度达到设计要求后进行地下连续墙施工,为了确保超长深层搅拌桩施工的万无一失,根据地铁监护部门的要求,在远离地铁隧道50m以
5、外的地方,按照设计要求,布置了六组SMW工法桩进行试验性施工,经试验了解SMW深层搅拌桩(Ф850、三轴)施工过程中土体位移的大小,再选择合理的施工参数,将SMW深层搅拌桩施工对地铁隧道的影响控制在允许范围内。3.2试验施工参数8在距地铁一号线50m左右处,布置一排SMW深层搅拌试验桩,计6幅(Z1—Z6),每幅桩之间搭接25cm,桩位布置见图3所示。桩长及水泥掺入量,采用设计参数;水灰比和提升(下沉)速度,分别按照三个级别和两个级别施工,即水灰比分别为1.5、1.2、1.0,提升(下沉)速度分别为0.25m/min和0.5m/m
6、in。在试验施工中,每幅试验桩的实际施工参数,如表1。3.3施工顺序试验按照“间隔跳打,逐渐加密”的原则,施工顺序为:Z1→Z6→Z2→Z5→Z3→Z4,每一幅桩施工完成后,中间间隔24h再施工另一幅桩以便于测试土体回弹情况,桩位详见图3。3.4施工过程观测1)Z1桩施工时,在0~17m之间下沉速度为0.5m/min,17m以下下沉速度减慢,最低下沉速度仅为0.2m/min。在下沉到25~31m之间时,由于电流超过限值而出现5次跳闸,提升时钻杆不能逆转上升。2)Z1桩施工完成后,针对施工中出现的情况,决定在不同的深度采用不同的提升
7、和下沉速度,Z6、Z2、Z5施工比较顺利,具体参数如上所述。3)Z3桩施工时,采用水灰比为1.0,在不同的深度采用不同的提升和下沉速度。当下沉到15m处时,桩机就因阻力过大,造成电流过大而跳闸,无法正常施工,后将水灰比调整为1.2,施工才得以顺利进行。84)5幅SMW深层搅拌桩施工完成后发现,按照水灰比1.2施工,与设备的能力较匹配,因此,Z4施工参数仍采用1.2水灰比。3.5土体变形测试3.5.1测斜管布置 本次试验施工,计划在距离SMW深层搅拌桩中心线3m、4.5m,分别设置一条平行于SMW深层搅拌桩中心线的测控线,每一条测控
8、线上安设5根测斜管,共计10根;测斜管每2根一组,分别位于垂直于SMW深层搅拌桩中心线方向上的5条测控线上,测控线间距为2.5m。详见图3。3.5.2测斜管埋设 测斜管外径70mm,管内有十字滑槽(用于下放测斜仪探头滑轮),其中有一对滑槽与SMW深
