内容发布更新时间 : 2024/6/6 11:46:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

南京地铁西延线ＳＭＷ围护结构的应用研究

[摘要]以南京地铁中胜站的深基坑为背景,对ＳＭＷ围护的设计、施工、监测等内容展开了探讨和研究,阐述了含水地层中ＳＭＷ围护的关键技术。

[关键词]岩土工程;基坑支护;ＳＭＷ工法;地铁

南京地铁西延线工程中胜站位于南京市河西新区,处于规划中的纬九路(道路宽65ｍ)南侧,横跨中胜路(道路宽42ｍ)及规划河道布置。车站下穿中胜路及规划河道段为单层双跨结构,中胜路两侧为2层4跨结构。车站总长(外包)201.0ｍ;总宽(外包):两端为27.2ｍ、中间单层部分为17.0ｍ;总高(外包):两端为12.36ｍ,中间单层部分为7.51ｍ。采用明挖顺作法施工,ＳＭＷ围护结构。

1 基坑围护方案比选 1.1 地质情况及周边条件

中胜站车站范围内土层较单一,主要为②～1ｂ2～3软塑状亚粘土及②～2ｂ4流塑状淤泥质亚粘土,饱含地下水,但透水性差,地下水类型为潜水。基坑深约12ｍ,周边条件好,为耕地、河塘、简易民居(规划拆除)。规划纬九路红线与车站净距1.7ｍ。对变形及噪声要求不苛刻,为二级基坑。 1.2 基坑围护方案介绍

根据地质情况及周边条件,可供选择的基坑围护结构有:放坡开挖、钻孔咬合桩、ＳＭＷ工法。

(1)放坡开挖 工艺简单,施工方便,施工速度快;结合井点降水可以在软土中施工,要求坡率较缓。但基坑较深时需多级放坡,多级井点降水,每级坡间需有3ｍ左右平台,因此,施工占地面积、土方开挖量、降水范围及费用都较大,拆迁范围大,并可能与周边其它工程施工有冲突。

(2)钻孔咬合桩 为钢筋混凝土桩与素混凝土桩间隔并咬合,施工方便安全,施工技术成熟,防水效果好,可兼做永久结构,便于与车站抗浮措施统一考虑。与常见排桩+止水帷幕比较,可节省止水帷幕。但施工工艺要求高,如作为车站使用阶段抗拔桩综合考虑比较经济。

(3)ＳＭＷ工法 结构止水性好,强度可靠,适合于软土地层,施工速度快,噪声低,对周围环境影响小。内插型钢可回拔再利用,经多次摊销较经济。适用于13ｍ以内的基坑。但是,不宜兼作永久结构,不能作为抗拔桩参与车站使用阶段抗浮。

1.3 围护结构方案比较

在经过综合比较后,认为钻孔咬合桩与ＳＭＷ工法两种围护结构较合适。

车站围护结构作了上述2个方案综合比较(见表1)。方案一,采用Φ800ｍｍ钻孔咬合桩,咬合厚150ｍｍ,围护结构兼作车站永久结构参与车站使用阶段的受力与抗浮。内衬墙厚度为:地下1层400ｍｍ,地下2层500ｍｍ。Ｃ30Ｓ8防水钢筋混凝土。方案二,采用ＳＭＷ工法,用Φ850ｍｍ深层搅拌桩,咬合厚250ｍｍ,间隔插入700ｍｍ×300ｍｍＨ型钢。围护结构作为临时结构,在施工阶段受力。内衬墙厚度为:地下1层500ｍｍ,地下2层600ｍｍ。Ｃ30Ｓ8防水钢筋混凝土。Ｈ型钢在结构回筑完成后拔出,可多次摊销,重复利用。两方案围护结构嵌入深度均为8ｍ;竖向2道钢管支撑,水平间距4ｍ;端头厅支撑设临时立柱。

1.4 围护结构确定

依据车站的功能要求,确定车站基坑长201ｍ、宽17～27.2ｍ、深约12ｍ,根据本站的工程地质和水文地质条件、基坑变形控制要求、施工作业空间等因素,按工程类比法和理论计算,确定围护结构采用Φ850ｍｍＳＭＷ桩,间隔插入700ｍｍ×300ｍｍＨ型钢,内支撑采用Φ609ｍｍ、ｔ=12ｍｍ钢管支撑,水平支撑间距4ｍ,竖向设2道支撑。在端头厅基坑设临时立柱,由4200加缀板焊接而成。柱间设临时横梁,采用2Ｉ20。支撑搭于临时横梁上。腰梁采用2[40ｃ加缀板焊接而成。桩顶作冠梁,冠梁宽0.9ｍ,高0.6ｍ。桩嵌固深度8.0ｍ,围护结构与内衬墙之间设柔性防水层形成重合墙结构, 围护结构作为临时结构承担土压力,内衬结构承担使用阶段水土压力。围护结构横断面如图1所示。

4 结语

从中胜车站基坑工程的实践结果来看,ＳＭＷ围护结构在南京地铁西延线软土地层深基坑工程中的应用是成功的。ＳＭＷ工法围护桩止水效果明显,在支撑时间与支撑数量保证的情况下桩体与支撑能共同承担周围的土层压力,水泥土中的型钢在主体结构施工完成并达到设计强度后全部回收,降低了基坑支护的成本。

参考文献:

[1] 何振华.ＳＭＷ工法在南京地铁车站围护结构设计中的应用[Ｊ].隧道建设,2003,23(5):14-17.

[2] 秦立永.ＳＭＷ工法施工应用[Ｊ].施工技术,2003,32(8):25.

[3] 彭芳乐,孙德新,袁大军,等.日本地下连续墙技术的最新进展[Ｊ].施工技术,2003,32(8):51 53.