SMW工法在地铁深基坑中的应用 .doc

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1、SMW工法在地铁深基坑中的应用【提　要】：地铁车站全部采用SMW工法施工在国内是很少见的，本文结合上海市轨道交通M8线嫩江路车站这一工程实践，对这种围护形式在地铁深基坑中的应用作初步总结和分析。【关键词】：SMW工法地铁基坑Abstract:Inthiscountry,itisrarelyseenthatSMWmethodhasbeenfullyutilizedinundergroundMetrostationconstruction.Thearticleincorporatingtheprac

2、ticesofNengjiangRoadstationofM8Shanghaimasstransitline,roundsupapreliminarysummaryandanalysisforthiskindofstrutting&bracingmodeintheapplicationofdeeppitinMetroconstruction.Keywords:SMWmethod,Metro,FoundationPit.1　概述SMW工法是Soil-MixingWall的简称，最早由日本成

3、幸工业株式会社开发成功。SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，形成地下连续墙体，利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的基坑工程。2　工程概况嫩江路车站位于中原路、嫩江路交叉口，为地下一层半侧式站台车站，人行联络通道和电缆通道及环控通风通道设在顶板下夹层内。嫩江路中原路上交通繁忙，地下管线众多，周边紧邻居民小区。车站施工期间中

4、原路和嫩江路上交通不能断，中原路现站位处有埋深6m的φ1500污水管和φ2460雨水管及埋深3mφ900给水管需搬迁车站一侧。根据本车站的周围环境分析，车站基坑变形控制保护等级为二级。车站全长169.5m，站台中心顶板覆土3.3m。标准段基坑开挖深度约12.3m，端头井开挖深度约14m（此深度为目前地铁基坑采用SMW方法施工的最大深度）。3　地质概况本工程场地属长江三角洲入海口东南前缘的滨海平原地貌类型，微地貌上属吴淞江古河道沉积区，由于吴淞江古河道的切割，场地缺失③层灰色淤泥质粉质粘土和④层灰

5、色淤泥质粘土，代之以分布有厚达约18m的②3层砂质粉土。场地地形平坦，场地地面标高一般4.0m，站区内地下水属潜水类型，稳定水位在地表以下0.5~1.0m。站区四周无污染源，地下水对砼无腐蚀。由上到下各土层主要力学指标见表1。44　基坑围护结构设计4.1　围护方案车站基坑围护采用SMW工法，车站基坑开挖深度为12.3~14m，采用进口φ850三轴劲性水泥土搅拌桩作围护结构，内插H700×300×13×24型钢，建议水泥掺量不小于20%，水泥搅拌桩搭接200mm，H型钢间距@1200mm。标准段设

6、3道φ609×16钢管支撑，端头井设4道φ609×16钢管支撑，支撑间距一般为4.0m。桩顶做钢筋砼圈梁兼作首道支撑围囹，其余选用2H400×400×13×21双拼作钢围囹。为减少围护桩在基坑开挖时的位移，对钢支撑施加预应力，其值为设计轴力的50%~70%。根据本车站基坑坑底土层为②3砂质粉土，透水性较强，对坑底采用降水加固方案。为降低车站造价，SMW桩中插入的H型钢在车站结构施工完毕后拔除。基坑围护支撑平面布置图见图1，基坑围护横断面图见图2。4.2　水泥搅拌桩计算4.2.1　水泥土强度的确定

7、国家建筑标准(ＪＧＪ79-91)规定在深层搅拌桩作地基处理时以90d的无侧限抗压强度qu90作为标准强度,本文认为这对SMW挡土墙来说时间太长。分析国外资料并结合上海实际情况建议以28d的水泥土强度qu28作为标准强度比较合理。由于不同水泥、不同土质、不同配合比的水泥土力学指标差异较大,因而水泥和外掺剂的掺入量必须以现场土做试验,再确定其合理的配合比及水泥土的无侧限抗压强度qu28、弹性模量等参数指标。本工程设计中搅拌桩桩体在达到龄期28d后，钻孔取心测试其强度，要求28d的无侧限抗压强度qu2

8、8不小于1.5MPa。水泥土的设计抗压强度取fc=qu28/2，设计抗剪强度取τs=qu28/6。水泥搅拌桩计算简图见图3。4.2.2　型钢净间距L2的确定因为水泥土在侧向水土压力的作用下,以“工”字型钢为支点,当间距过大时,型钢间的水泥土除受剪力、轴力外,还会产生弯曲应力,由于水泥土的抗拉强度很小,因此应控制型钢间距,避免水泥土处于弯曲应力状态,防止出现弯曲破坏。型钢净间距尺寸要求L2＜=Bc+h+2e由图3可知Bc+h+2e=850+700+2×0=1550＞900经验算满足要求。式中Bc—