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原创2021一建《市政》,1表+2图归纳SMW桩、地连墙等深基坑围护结构要点

作者:233网校-正思齐 2021-06-10 16:10:34 字号
摘要:本文以地铁车站基坑为主介绍基坑开挖支护时,对于深基坑可选用的代表围护结构类型。

【核心知识点归纳】

(一)基坑围护结构体系:包括板(桩)墙、围檩(冠梁)及其他附属构件

(二)深基坑围护结构类型

围护结构类型

内容要点

预制混凝土板桩

(1)截面形式:矩形、T形、工字形及口字形

(2)施工较为困难,对机械要求高,挤土现象严重,混凝土板桩一般不能拔出(使用不很普遍)

(3)桩间采用槽榫接合方式,接缝效果较好、有时需辅以止水措施

(4)自重大,受起吊设备限制,不适合大深度基坑

钢板桩

(1)强度高,隔水效果好;具有施工灵活、板桩可重复使用等优点(常用)

(2)开挖深度受限,一般最大开挖深度在7~8m

(3)形式多种,拉森型最常用

(4)钢板桩常用断面形式多为U形或Z形

(5)钢板桩与其他排桩围护相比,一般刚度较低,对围檩的强度、刚度和连续性要求更高

(6)特点

成品制作,可反复使用

②施工简便,但施工有噪声;

③刚度小,变形大,与多道支撑结合,在软弱土层中也可采用;

④新的时候止水性尚好,如有漏水现象,需增加防水措施

钢管桩

(1)截面刚度大于钢板桩,在软土层中开挖深度大

(2)需有防水措施相配合

钻孔灌注桩围护结构

(1)一般机械成孔,地铁明挖基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机、旋挖钻等

(2)排桩顶部应设置混凝土冠梁

(3)混凝土灌注桩宜采取间隔成桩的施工顺序;应在混凝土终凝后,再进行相邻桩的成孔施工

(4)与止水帷幕联合使用:止水帷幕可采用深层搅拌桩、高压旋喷桩、间隔布置的钻孔咬合桩

(3)止水帷幕一般采用深层搅拌桩,也可采用高压旋喷桩(基坑上部受环境条件限制)

(4)特点

①刚度大,可用在深大基坑;

②施工对周边地层、环境影响小;

③需降水或和止水措施配合使用,如搅拌桩、旋喷桩

 SMW工法桩(型钢水泥土搅拌墙)

(1)利用搅拌设备就地切削土体,然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的水泥土搅拌墙,最后在墙中插入型钢(劲性复合围护结构)

(2)上海等软土地区有较多应用

(3)内插型钢布置形式可采用密插型、插二跳一型和插一跳一型三种

(4)相邻型钢的接头竖向位置宜错开,距离不宜小于1m,且型钢接头距离基坑底面不宜小于2m

(5)特点

①强度大,止水性好;

②内插的型钢可拔出反复使用,经济性好;

③具有较好发展前景,国内上海等城市已有工程实践;

④用于软土地层时,一般变形较大

地下连续墙

(1)主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类

(2)优点:施工时振动小、噪声低,墙体刚度大,对周边地层扰动小;可适用于多种土层,除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外,对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽

(3)挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型

(4)槽段接头选用原则

①宜采用圆形锁口管接头、波纹管接头、楔形接头、工字形钢接头或混凝土预制接头等柔性接

②当地下连续墙作为主体地下结构外墙,且需要形成整体墙体时,宜采用刚性接头(一字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式接头)

③在采取地下连续墙顶设置通长的冠梁、墙壁内侧槽段接缝位置设置结构壁柱、基础底板与地下连续墙刚性接等措施时,也可采用柔性接头

(5)导墙

①控制挖槽精度的主要构筑物,导墙结构应建于坚实的地基之上

②主要作用:挡土、基准作用、承重、存蓄泥浆、其他

③采用特制的泥浆护壁。泥浆应经试配确定,并在泥浆配制和挖槽施工中对泥浆的相对密度、黏度、含砂率和pH值等主要技术性能指标进行检验和控制

④泥浆液面始终保持在导墙顶面以下20cm并高出地下水位1m,以稳定槽壁

⑤导墙作为测量地下连续墙挖槽标高、垂直度和精度的基准

(6)特点

①刚度大,开挖深度大,可适用于所有地层

②强度大、变位小,隔水性好,同时可兼作主体结构的一部分;

③可邻近建筑物、构筑物使用,环境影响小;

④造价高

重力式水泥土挡/

水泥土搅拌桩挡墙

(1)无支撑,墙体止水性好,造价低

(2)墙体变位大

【必备工艺流程图】

——图片来源于考试用书

【经典真题实战演练】

【2015年案例节选】

某公司承建城市主干道的地下隧道工程,长520m,隧道基坑深10m。基坑安全等级为一级,基坑支护与结构设计断面示意图如图5所示,围护桩为钻孔灌注桩,截水帷幕为双排水泥土搅拌桩;基坑侧壁与隧道侧墙的净距为1m。

施工过程发生如下事件:

事件一:进场踏勘发现有一条横跨隧道的架空高压线无法转移,鉴于水泥土搅拌桩机设备高,距高压线距离处理危险范围,导致高压线两侧计20cm范围内水泥土搅拌桩无法施工。项目部建议变更此范围内的截水帷幕状设计,建设 单位同意设计变更。

1.事件一中项目部拟变更截水帷幕的形式是什么?说明理由。

【233网校答案】
本工程截水帷幕桩应变更成高压旋喷桩。
理由:“如果基坑上部受环境条件限制时,也可采用高压旋喷桩止水帷幕”高压旋喷桩施工高度比较低,不会受到高压线高度的限制。同样也可以起到止水的目的。

【2016】SMW工法桩(型钢水泥土搅拌桩)复合围护结构多用于(  )地层。

A.软土

B.软岩

C.砂卵石

D.冻土

233网校答案:A
233网校解析:SMW工法桩挡土墙此类结构在上海等软土地区有较多应用。

【2020】地铁基坑采用的围护结构形式很多,其中强度大、开挖深度大、同时可兼做主体结构部分的围护结构是(  )

A.重力式水泥土挡墙

B.地下连续墙

C.预制混凝土桩

D.SMW工法桩

233网校答案:B
233网校解析:地下连续墙刚度大,开挖深度大,可适用于所有地层;强度大、变位小,隔水性好,同时可兼作主体结构的一部分。

【2018案例节选】地下隧道段围护结构为地下连续墙及钢筋混凝土支撑。

问题:

5.施工地下连续墙时,导墙的作用主要有哪四项?

【233网校答案】
挡土、基准、承重、存蓄泥浆

【2019案例节选】某市政企业中标一城市地铁车站项目,该项目地处城郊结合部,场地开阔,建筑物稀少,车站全长200m,宽19.4m,深度16.8m,设计为地下连续墙围护结构,采用钢筋混凝土支撑与钢管支撑,明挖法施工。本工程开挖区域内地下水位位于3.95m处。

问题:

1. 根据背景资料本工程围护结构还可以采用哪些方式。

【233网校答案】
钻孔灌注桩围护结构与止水帷幕联合使用、素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置的钻孔咬合桩、SMW工法桩(型钢水泥土搅拌墙)。

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