深基坑深层多级降水土钉墙施工工法及工程实践

发布时间：2020-08-28 18:56

　　 基坑工程主要包括基坑支护体系的设计、施工、降水工程,基坑监测工程和土方开挖工程,是一项综合性很强的系统工程,其支护体系承受的土压力又具有较强的时空效应。目前比较常用的支护类型有排桩、地下连续墙、重力式水泥土墙、土钉墙、逆作拱墙等,而对于深基坑一般采取桩+支撑+止水帷幕的传统支护体系。本文的主要内容依托于常州武进新天地不夜城基坑工程实践,对在承压水地区、具有粘性土层作为承压水顶、底板的地质条件下采用深基坑多级降水土钉墙施工工法的应用做了探讨和总结。该工法的应用突破了《建筑基坑支护技术规程》对土钉墙支护形式适用范围限定在挖深12.0m以内的规定,突破了深基坑常规采用“外止内降”的地下水处理模式,而大胆采用了敞开式降水模式。常州武进新天地不夜城基坑工程是采用土钉墙加桩加钢管抛撑的组合支护形式解决了深大基坑中部重要高耸构筑物支护难题,本文做此研究是希望能为今后类似基坑工程设计及施工提供参考。本文的主要研究内容如下:1、阐述该工法的来源与实践情况:该工法适用于承压水地区、具有粘性土层作为承压水顶、底板的地质条件下,超过12m的深基坑。深基坑深层多级降水土钉墙施工工法是依托敞开式深层多级降水+土钉墙支护体系,前者通过敞开式降水来达到“止水”的目的,从而形成了“动态止水”的止水帷幕,后者起到支护作用。2、三个类似工程实践的对比分析:可以直观的展现出在承压水顶板为硬塑——可塑粘土(俗称“硬壳层”)的地质条件下,深层敞开式降水在不同支护形式下的应用。通过对最终监测数据的研究分析,可以让深层敞开式多级降水在以后的支护降水选型中得以推广。3、通过常州武进新天地不夜城基坑支护工程,具体阐述了深层多级降水在工程实践中的应用。设计方案总体思路的分析具体地阐述了工法的设计理念和步骤。该工程采用土钉墙加桩加钢管抛撑的组合支护形式,解决了深大基坑中部重要高耸构筑物支护难题,时刻注意对基坑中部矗立高度228米的武进电视塔的保护,作为高耸构筑物,其整体稳定及变形控制十分重要。基坑开挖后,塔基工程桩仅有1/3位于坑底开挖面以下,具体的施工工序和控制方法在文中做了分析总结。4、通过对采用有限元分析的塔基变形数据和实际监测数据进行对比分析,发现实际的沉降数据是有限元分析计算数据的1.3倍左右,但总体上为均匀沉降,满足电视塔的正常使用。具体为:有限元分析较好地反映了基坑开挖对电视塔的影响,为设计提供了有利的参考,并进一步验证了基坑支护设计方案的合理性;土方开挖期间,电视塔沉降值较大,但不均匀值很小,均能满足其正常使用要求;总之,有限元分析是模拟完全理想施工条件下的情况,通过控制其倾斜率来保证电视塔均匀沉降,建议土方开挖过程中应以电视塔为中心分层对撑开挖,抛撑架设也应对称施工。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU753
【部分图文】：

对其上覆道路、管线、建筑等具有很强的承载协调作用，降水后粘土“硬壳层”不发生压缩，其下部砂层产生一定压缩，但由于降水曲线呈漏斗状，压缩量随距离水井间距而变化，在“硬壳层”整体协调下，总体产生的沉降值很小，且是均匀的。

如图2.2 所示。2.2 深层多级降水土钉墙工法的原理2.2.1 深层多级降水土钉墙工法的实践流程深层多级降水土钉墙工法在承压水地区深基坑中采用敞开式深层多级降水模式。由于承压水头高，水量丰，且在基坑挖深接近承压水底板时，地下水水跃值高，不易疏干，更是增加了降水难度，如何利用敞开式降水构建“动态止水帷幕”是基坑成功的关键。通过设置二级台阶，管井沿基坑台阶下部呈环形布设，布井间距可根据挖深和含水层透水性确定，设计为承压水完整井，台阶设置排水总管，排水总管与井内泵支管连接，并连通管道泵，构成第一级降水体系，这样一是降低了井内泵的扬程，二是使用增压管道泵后，因管道泵具有排水量大、扬程高的特点，减少了排水总管的排水阻力，同时又在井内泵与排水总管之间形成负压，极大地提高了降排水能力。另外在基坑坡脚设置轻型井点，进入下层粘土，构成第二级降水。多级降水体系互相呼应，构成了“动态止水帷幕”。由于承压水顶板为硬塑~可塑粘土，俗称“硬壳层”，可当作半无限巨大整板基

层多级降水土钉墙工法的施工工艺及要点层多级降水的施工工艺及要点先针对深层多级降水土钉墙工法，地层情况可以适用敞开式降水是前提条的止水方式是“动态止水”的止水帷幕，该止水帷幕由多级降水系统构成一级降水体系由管井及增压管道泵构成。沿台阶下布设降水管井，排水总上，通过支管与台阶下呈环形布设的管井连接，并在总管上配置增压管道管道泵提升将管内水送入基坑外沉淀池中，该系统具有以下优点：降低了管井井内泵扬程；极大地提高了排水扬程和排水流量；形成排空负压，提高管井井内泵降水效率。二级降水体系由坡脚轻型井点构成。一、第二级降水体系构成了敞开式深层多级降水模式（见图 2.3、图 2.4 及图

【参考文献】

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本文编号：2808013