復(fù)雜地質(zhì)條件下地下連續(xù)墻施工技術(shù)研究論文
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(shí)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(jì)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(hào)線土建工程溫涌路站，為地下兩層車站，車站長(zhǎng)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(duì)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(duì)鄰近建筑與地下管線影響相對(duì)較小，工藝成熟，抗?jié)B止水效果好的地下連續(xù)墻方案。基坑圍護(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(zhǎng)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(shí)，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(tái)價(jià)格5000萬元左右，租賃費(fèi)每月達(dá)到150萬元。
3 、設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)加固
本車站淤泥層分布長(zhǎng)度480 m，厚度0.5～10.2 m，流塑狀。淤泥質(zhì)土層分布長(zhǎng)度500 m，厚度0.5～8.1 m，呈流塑狀?？紤]連續(xù)墻成槽，槽壁的穩(wěn)定性，決定對(duì)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(shí)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(zhǎng)度，9個(gè)主孔，8個(gè)副孔，吊腳墻每幅成槽至少需要1.5個(gè)月，非吊腳墻需要時(shí)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(xiàng)目部?jī)?yōu)化施工方案，對(duì)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(duì)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(gè)小時(shí)成孔5個(gè)。
(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(jì)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(yàn)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(dòng)監(jiān)測(cè)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(shí)施過程中，每個(gè)槽段15個(gè)孔，使用1段、3段、5段、7段雷管，每3～4個(gè)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(chǎng)實(shí)測(cè)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(jì)吊腳墻和地下基巖爆破等措施，施工工期比計(jì)劃工期提前5個(gè)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(shí)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(shí)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(shí)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(yàn)?zāi)軌驗(yàn)轭惔斯こ烫峁﹨⒖肌?/p>