smw工法加钢支撑在基坑支护中的运用

SMW工法及钢支撑在基坑支护中的应用摘要：SMW（soilmixingwall）工法（又称加筋水泥土墙）该项技术起源于日本，主要原理是利用水泥浆作为固化剂，利用深搅拌桩机将水泥浆与地基土进行强制性搅拌而形成水泥土，固化后形成地下连续水泥土墙，而在墙体中插入的H型钢弥补了水泥土墙刚度不足的缺点，两者共同作用而形成具有一定强度和刚度的连续无接缝的地下墙体结构，具有刚度大、抗渗性好、施工简便、无环境污染、工期短等优点，特别适合于软土地基、建筑物密集的场所施工。由于插入水泥土墙中的H型钢可在基坑支撑完成后拔出，重复利用，故支护成本低，节约钢材资源，我国目前多用于10m以下的基坑支护。关键词：SMW工法；钢管水平支撑；基坑监测；经济技术效果评价工程概况XX某工程主楼高19层，地下一层，占地面积约3200m2，整个场地建筑红线范围内设置地下室，基坑深5.65米，局部电梯井开挖基坑东侧为交通要道，南侧1米左右商业街，靠基坑南侧埋有一根污水管道，西侧和北侧为现有建筑物，西侧建筑物离基坑边8米左右，砖混结构住宅，老化严重，住宅为浅基础；基坑北侧多层建筑距离基坑围护最近距离只有4~5米。本工程基坑围护的重点主要体现在：保证基坑西侧、北侧现有房屋的安全和正常使用。满足场地堆场使用要求和施工临时设施的安全。控制基坑周边管道的沉降和变形。工程地质和水文地质条件依据本工程地质勘察报告，基坑开挖影响深度范围内土层从上到下分别为①杂填土层，平均厚度约为0.8米；②淤泥土层，平均厚度约为3.5米；③粉质粘土层，平均厚度约为2.5米；④粉土层，平均厚度约为2.5米；⑤粉砂层，平均厚度7米。在基坑开挖深度范围内的土层为淤泥层和粉质粘土层，渗透系数均较大。地下室底板位于该土层的中部，其下部④粉土层和⑤粉砂层中的微承压力是影响本工程基坑施工的主要含水层。SMW工法+钢支撑方案设计本工程基坑支护采用SMW工法桩加水平钢管支撑，再用格构柱桩支撑水平支撑钢管。如下图1所示：围护结构计算过程主要包括：边坡整体稳定计算，边坡顶已考虑了施工荷载20Kn/m2。SMW工法位移和内力计算，工法桩墙底抗隆起计算。墙体抗倾覆计算。推抗管涌曾计算。骨基坑开蒸挖极至惹③讯粉质粘其土层中耍下部，籍受到微讽承压含奴水扭④秆粉土层吩和铺⑤陵粉砂层犬中承压映水的影免响，该伙含水层泄承压水起头较高肃，水量许中等，归渗透性柄较强，德直接开杯挖将引糕起基坑源涌水和袭流砂，脱故进行循抗管涌防计算。透由虑SM羡W旗工法位邪移和内望力计算温，再结拢合抗管由涌计算馆，得份到岩H控型钢间索距和入邻土深度引，站须如励“态图凑1刘”缴所示：塌“粮区顷域执1放”柿离北侧五已建多监层建筑陆最近距高离只剑有叛4~瞒5纸米，故铃该区尿域奏H排钢密排添，瓜H50次0×3衔00×着11×竭18@若600属，理H搬型钢上长将1溪3食米；麦同样挣，投“羡区泊域拒2近”干离北侧仗已建多部层房屋迹较近，坡故该区愉域陆H则钢采哲用糠“孩插二隔项一躬”惯的打法私如下屈图征2惠，侮H假型钢挑长把1统3肿米；脉“交区块域哑3淋”柜工况较捞好，故胖选街择邮“愁隔一插内一从”楼的做法广，密H50妥0×3剃00×膏11×番18@喝9银00励，度H炮型钢敞长雷1谢2索米。丑“证区计域勿4浊”饭在地下归室电梯朋井一侧阴，基坑枝局部开掌挖深岩度斩8岗米，而足且基坑艇底部有奴流砂层格，故选很择牛H50翅0×3聚00×认11×要18@隐45起0葱，血H欠型钢膨长伏1踢6们米。绵“沫区累域手5律”另西窄侧葱8脾米左右仰为砖混象结构住任宅，故箩该区域篮采用插涉二隔一胶打做法惕，玉H50削0×3克00×茄11×童1捡8沃，见上灾图杏2配，孝H除型钢握长感1唯4纤米。烫所有水哭泥土墙绕深度均程为疲18.坡8肺5搬米。忆构造措叉施暗墩究本工程蚁地下室律顶面高聚于钢支规撑水平骡面，故浩在施工穴地下室嫁顶板前押，需拆欠除钢管本支撑，演折除支屈撑至地当下室外谣围回填界土这间打有一时伞间间隔壶，为了乱能免保够证在此俊期间，贺围护结裁构能有蔬效的工常作，地澡下室底仅部沿着压围护结抹构内设炊置不连视续的暗棋墩，本坏工程采钳用高压乓旋喷将酬水泥浆食送地下抢预定位轧置。传力带嚼在浇筑贤地下室转底板时裤，在底厦板四周厚浇筑连纽续的传朋力带，政在钢管公支撑拆顺除后，蛙基坑被快动土压先力部分今传递给厦地下室蒙基础，歉更有效态的保证雨基坑安斜全，传挣力带须亏与底板完一起施利工。隐SM择W漆工法桩块施工蓝施工顺饿序慧场地平很整（如绵局部土内质较差川，回填旺道碴铺瑞设纵1棒0册厚钢板钉）肌→亲导沟开厕挖（同核时配制敲水泥浆亿）蓄→苗定位放蛋线楚→旬预搅切逢土下沉钳→焰送非浆未→斑搅拌提尿升读→程重复搅恋拌下舒沉蜂→抚重复送蜓浆塌→权重复搅蹲拌提貌升芹→庄桩架移卫位炉→俭清挪洗烤→翠下插怖已涂满律减摩剂己的许H迷型照钢煎→乔固妙定借H似型钢寸→闲围护圈帅梁施工钢→践第一次鬼土方开窑挖俱→企安装钢沃管支撑霸→珍第二次扎土方开凤挖。火施工要女点：脖采悄用虽Ф持65睁0谦三头搅苍拌机施芝工，谣用喷P32事.唯5摘普通硅糟酸盐水锯泥，水梨灰彼比递1.易6碑，水泥走掺嗽量寺20而%柴，要临求青2谣8援天无侧触限抗压债强度不译小蛾于烦1.0级M叔p径a解。怨桩与桩炊之间的宽搭接长帅度忧为窜200蔑m歇m弹，相互命搭接的瓣相邻桩漆施工间垃隔不宜岸超姨过壳1牵0熔小时。省施工时笑，搅拌阅机提升仓速度不循大踏于会50c庸m/m抄i轻n袖。眠预搅下笋沉时不美得采用者冲水下堵沉，施奉工采用痒三次搅役拌、二君次喷浆羽工艺，狱第一次许搅拌提策升和第算二次搅迟拌提升米时进行帆喷浆，慌第三次寸搅拌为罪复拌，残以提高醉桩身的洒均匀度攀，第一撒次喷浆胁量控制飞在乐60匠%闹，第二状次喷浆尽控制歪在涂40休%款。肚施工时富应保证杠起吊设砍备水平汪和导向残架的垂锅直度，介桩垂直察偏差不矩得超址过买1/2坑0音0状。桩位重与设计劲图的偏姜差不得绢大广于拳50m故m坟。辉H期型钢插只入深层魔搅拌桩完前表面谈涂减摩洲剂，减细摩剂加警热至完害全溶化是后即可鲁施涂，明施涂孤前呀H贤型钢表暮面必须临干燥清徐洁，该蛇步骤施眯工质量岩的好坏零关系到闪型钢能轧否顺利堆拔出。惨基坑开塑挖前首捞先进行雄基坑围慧护圈梁浪施工，逝按图纸漆要求放箭好预埋并铁，圈径梁砼浇物筑前，肉型钢与还圈梁接携触面用鄙油毛毡含隔离。潜在安装站钢管支月撑时，寸注意控煎制对钢鼠管支撑享施加的盯预应力感，本工鞠程预应绸力分两苏次施加堤，第一渡次施帮加载400瓜K刃N北，第二饰次施鸭加阿500遗K省N途，单根攀钢管施激加预应探力弯900呆K蒸N没。北按时空栽效应原掩理，基租坑开挖蒸分层进腰行，特晋别是基冻坑四周洁的土方壳严格按唯此要求恰进行施搁工。究地下室条回填土往结束，跳开始拔美出亲H朽型钢，减边拔边尚注浆充凭填，保绝证地下盈土体密蒙实，防载止变形桐。降排水地表水慧主要是摆在基坑灾四周设绝置挡墙喷和排水钓沟，使塌雨水或就地表水杯不流入休坑内或录从基坑射边缘渗犯入坑内甩即可。地下水糟为防止绸管涌，量在土方沉开挖前才先进行肉预降水垄，本工州程设置女深井降阅水，等豆下部承沟压水位陷降至安城全水位或线以下支才能进猾行基坑悟开挖的殖施工，定见下电图倾3叠。沸监测成伸果分析笛基坑围逮护墙水断平位移快如下泳图甚4决所示，游在基坑问北侧和鸟南侧选雹择有代梁表性的妄位置随点甘CX轻1笑和翅点栏CX挺2滩两只测坟斜孔，厨墙体位侮移曲线电见三图绪5科。蛛1缘：本工希程土方孝为分层芳分段开择挖，即泄止砍1纵1御月轨2届日地下渠室土方粱开挖絮至绝-持4停米左右隆，浙CX申1伟孔测得断在齐-洲4昂米左右甜位移达宫到南1.5倍4m岛m东，从开症挖面往腐下一定悲范围内辱，位移纹逐渐减纽少，未罩有突变捐现象，站说明围宣护结构狱在开挖锋面处存上在较大脚被动土舒压力朋，绝舅因底板兽混凝土发还未施弦工，开挪挖面土确质较差破，开挖城面刚度耽小，存浇在较大讯塑性变滚形。开仓挖面以与下被动番土压力翁渐渐减早小，变帆形逐渐班减小。蔑2倒：历贺时库1沫7回天。土李方开挖露至设计色标高，慕垫层施睡工结茎束沈,筹由于钢挠管水平剩支撑的肿约束，沸围护顶致位移很袜小，这嘉期间由必于坑底亮土方进奔一步开世挖，围饶护侧向宝位移进大一步增暴大，变密形最大纹值逐渐杏下移，这始终保严持在开装挖面附再近，沿拢深度方罩向各点泳侧向位寒移的速劫率所有昆增大，腥侧向位截移最大拔速权率贫0.8夸5mm臂/纵天，累故计位移熔达走到宅7.7躲3m兽m惭。说明盟基坑围伐护结构答在开挖臂面处没栏有刚性味支点，正导致侧装向变形字较大，厚故传力陷带混凝王土应尽细早施工扣，以免富基坑护斩壁产生稍较大的携变形。衬3似：传力胡带混凝南土浇筑培完毕。棕与工秘况弹2吧相农隔漠1厦2暂天。议图近5插从左向暴右第三挨条曲线底，侧向咏位移最撑大速慢率察0.6勒7mm盆/秋天，累蠢计最大里位移最绕大位移拾点没有森下移，京说明土醒方开挖办后，最龄大位移偷点一直霞在开挖昆面上。盛基坑侧般向位移燃速率基缠本保持宽不变。勇4蹲：与工量况洒3抢相慰隔望7万天，即堂拆除支典撑前一匆天，传育力带同米条件混跳凝土试砖件抗压陵强施度欺22.更1MP文a锈，满足找了设计脂要求，帽故第二设天准备辱拆除支复撑。这州段时间岔基坑护绳壁侧向南位移变贡化较小闸，基坑托部分被芳动土压候力通过箱传力带偷混凝土嘴传递给膜地下室勿基础，棉故侧向泄位移较辟小。水陶平支撑娇处侧向饱位移很姿小，基满本没有条变形。断5历：勉电与工劫况牛4命相缘隔惭6调天，即碑水平支打撑拆除耀后第二籍天，基县坑围护浪沿深度浆方向均山有不同宴程度的侍变形，姜从图中挖可以看身出，变队形速率乐较大，刑变形最于大点达熔到虏0.3乓1mm沈/收天。说阶明水平营钢管支躁撑拆除篮后，被讽动土压冻力全部督由基坑岩护壁承帽受，基木坑在短铲时间内大不能完润全吸收唯土压力否，而产为生较大耗变形。缩6借:带钢管水景平支撑皇拆除坡后齿1串5悬天，基束坑围护既沿深度之方向仍酱然存在篇不同程怒度的变泉形，速泊率倡有所减茂小，变在形最大救点魔为麻0.2浑5mm剖/想天。与雪前期测组量数据俘相比，彻基坑上粘口有明致显的侧称向位移刑，主要方原因还拿是由于约水平支溉撑拆除逃导致上茅口较大丰的侧向系位移。叶7吧：与工绕况很6分相眠隔劫1们2可天，从常图中可始以看到毁，基坑寸变形速催率进一耽步减小添，最大补点变形融速率平项均罗为松0.2横mm非/咳天，基貌坑变形肚基本趋草于稳定跟。透在整个势基坑土厚方开挖谊过程中篇，寨SM热W逝工法围烂护结构航侧向位罢移较小刚，最大赚值不超菌过以2c域m街，水泥火墙表面台基本干另燥，未谣发现有岸渗水现版象。祖周边建梁筑物沉刮降监测骑本工黄程凝200总7窄年廊1文0三月谷1溉6羡日正式合开始第妇一次挖起土杰，映1淡0勿月债2晋0桌日开始艳深井降竖水扎，检1耐0残月眉2很6迅日开始翠第二次寿挖土，婚，只留基后浇带刘两侧共舅四口深顿井降水亏，结构躺三层结督束，封冬深井。蜘沉降观刷测点见扭上肆图涝4塌。旦四幢建异筑物沉概降历时询变化曲舍线见下私图嘉5条。蔽注：左针侧数值亮表示历招时累计墓沉降量窑，上部蛮数值为瞎历时时胁间。工10-拒1稍日第一怎次沉降师观测牺，招10-谁6咐日第一谊次土方抵开挖（帽安装钢落支撑）介，全10-幅1馆6促日开始很第二次管挖土，讨到迫1夏1卸月铁9诵日挖至寺基底标告高。补各监测誉点的初矩始值取史三次观踏测平均孝值，测夹量闭合剃差控制屈在绪±0.貌5mm呜(洲N更为测站崭数封)丘。瓦至敞10-细3隐1轰日，共雕进行六驻次沉降柳观测，制从图中毯可以看述到，该叔段工况穗各点沉消降很小双，不搂到代1m别m烧，原因旨是土方许开级挖趟3斯米深左徒右，基炮坑侧向萍位移较从小，深崖井降水衔对坑边蓝建筑物贞沉降影器响很小泊。细从秧1滩1溉月诱2院日开始请，各观饭测点有价明显的向沉降量摘，同期舌基坑侧霉向位移荣速率也嘴在增大稼，何从丛1摸1怕月俩2耐日河到枝1毙1新月洒3册0痒日，各总点沉降器量占总吼的沉降很量的比谱例很大写，正好内是在传庸力带混轮凝土施欧工之前泉，传力根带混凝职土施工谈完毕后肾，从沉永降曲线投图来看弦，各点声沉降曲尖线趋于挑平缓，呜沉降基温本稳定饱，虽然虽之后的非支撑拆恢除对基烛坑侧向疾位移产汗生较大酱影响，斗但在传呜力带以躺下部分道墙体侧迹向位移无较小，凭由此说欣明验，纠-河6狭米以上鼻水泥土呀墙侧向痰位移对隔坑边建寸筑物影计响较小醒，原因棋是坑边硬建筑物样与基坑转边的水救平距离咐平均值香约迎5.罪5抽米，坑棉北侧建朱筑物为贞浅基础蓝，基础卵应力扩梁散范围咽在已浇染的地下陶室基础泡底板以由下。平因水泥嫩土墙止侨水效果泻较好，唇墙壁未妇出现渗街漏现象耕，墙底腿埋百深闻18.娃8也5漆米，故廊坑内降半水对坑朵外水位朱影响较码小，经赖监测，闭坑外水梨位降低租最大值别为昆1.勿3帽米，坑舰外水位询降低对敬坑边建眉筑物沉过降影响深很小。谈本工程路地下室趣四周设柳计有抗哭拔桩，铸为节约摇地下水鼠资源，衫经与设钱计院协访商，只况保留后摩浇带两敢侧四只糖深井，棚即深打井最2扇、深呈井凶3表、深魔井产7汗和深缝井策8调，保持钉地下水盯不从后改浇带后丸渗出即勾可。结束语碎SM廊W见工法历是呼200在5浆年度建耕设部推络广扁的纯1势0恩项新技线术之一捧，该工掩法结合卖钢管水找平支撑蜘支护在锹本工程规基坑围未护中得沾到成功葛的运用逮，实践暗证明，仿该工法疾具有施摘工快、掌无污染必、刚度昂大、变床形控制拉好，如