坑外搅拌桩加固对基坑变形影响.docx

坑外搅拌桩加固对基坑变形影响引言　　搅拌桩加固以其布置敏捷、加固效果显着的优点，在软土地区地下工程中得到了广泛应用[1].但是其负面影响却始终未引起关注，盾构进出洞区域采纳搅拌桩加固，在施工过程中会产生侧向挤土效应，对基坑地下墙围护位移变形有显着影响尤其当搅拌桩加固与基坑同时施工时，由于施工工艺挨次、施工周期等不合理因素造成的影响则更为明显，甚至会危及基坑安全因此，协调好盾构进出洞或基坑内部搅拌桩加固施工的工序及流程特别重要，应充分考虑搅拌桩加固施工对车站地下墙围护位移变形的影响，必要时实行更为安全合理的加固施工工艺　　本文结合实际工程，依据实测数据，着重分析了合理安排施工工艺的重要性　　1、工程概况　　上海某地铁车站，呈南北走向，为浅埋地下二层双柱岛式车站主体构造外包尺寸为468.2m×19.20m，站台中心处底板埋深为14.52m.车站两头设有两个端头井（即为盾构工作井），北端头井外包尺寸为14.9m×30.36m，底板埋深为16.989m；南端头井外包尺寸为14.9m×24m，底板埋深为16.058m.围护构造采纳800mm厚的地下连续墙，支撑体系采纳Φ609钢管支撑，标准段设置四道，端头井设置五道。

本车站基坑变形掌握爱护等级为二级[2]，车站基坑地下连续墙水平位移≤3%H（H为基坑深度）车站基坑工程各土层的分布状况　　在地铁车站盾构进出洞四周，为了保证盾构安全进出洞，往往需要对盾构进出洞四周土体进展加固，常用的方法是搅拌桩加固车站南北端头井墙外侧为盾构进出洞加固区域，均为搅拌桩加固，盾构进出洞加固区宽6m，加固深度范围为盾构洞圈上下左右各3m范围　　2、车站端头井实际施工状况　　本站对测斜、地面沉降、支撑轴力等进展严密的监测掌握，并利用远程监控治理系统，实现监测数据的实时采集、传输和分析，结合工况指导施工，确保施工区邻近已有建筑物、地下管线的安全和围护体系自身的稳定，为设计、施工供应依据本文针对盾构出入洞加固区的变形进展分析　　车站南端头井由于施工工期紧迫，搅拌桩加固在10月20日开头施工，于11月5日完毕，而基坑开挖于10月28日开头施工，11月18日开挖施工完毕浇筑砼垫层这样使端头井在开挖阶段，坑外正在进展盾构进出洞搅拌桩加固，开挖施工与搅拌桩加固有长达一周的施工重叠期　　3、实测数据分析　　该点变形较大，到垫层浇筑完成后，该测点累计变形已达101.90mm，严峻危及基坑安全。

在搅拌桩加固开头施工后，基坑开挖之前，地下墙位移已经有较为明显的变化，CX23测点位移值已经高达34.39mm，占总变形量的33.7%.由于此时基坑还未开挖，所以基坑变形是由于搅拌桩加固引起的　　可见，水泥与土搅拌成桩过程中存在侧向挤土效应，即搅拌桩加固施工时有挤土效应，对基坑变形有很明显的影响　　从基坑开头开挖到搅拌桩施工完毕，地下墙变形量为52.77mm，已占总变形量的51.8%，这一阶段地下墙位移突然变化，日均变化量特别大，已远远超过正常的基坑位移速率这是由于搅拌桩加固和基坑开挖同时施工长达一个星期一方面搅拌桩加固有侧向挤土效应，会导致基坑向坑内变形；另一方面基坑开挖卸载，被动区土压力减弱，从而释放了搅拌桩的侧向挤压力，两者共同作用致使基坑变形快速，造成对基坑变形的不利影响可见，假如施工工序安排不合理，坑外搅拌桩加固施工和基坑开挖同时进展会对基坑变形造成极为不利的影响，甚至会危及基坑安全　　搅拌桩施工完毕后，基坑位移变化速率有所缓和，基坑变形趋于正常，从搅拌桩加固完毕到基坑垫层浇筑完成，地下墙变形只有14.74mm，仅占总变形量的14.5%.这是由于该阶段搅拌桩施工已完毕，搅拌桩经过初凝，由此产生的膨胀挤土效应减弱，对基坑围护构造位移影响渐渐消逝，该阶段基坑变形根本全部由基坑开挖引起。

可见，搅拌桩加固完毕后对基坑变形的影响就很小　　由此可得，南端头井的总位移主要是由搅拌桩加固和基坑开挖两方面导致在盾构进出洞搅拌桩加固施工时，由于水泥与土搅拌成桩过程中侧向挤土效应比拟明显，因此对车站基坑变形影响就很显着　　4、实行的掌握措施　　由于坑外搅拌桩加固会对基坑变形产生影响，为了尽可能地减小坑外搅拌桩加固对基坑变形的影响，可以实行如下措施：　　（1）合理安排施工挨次，应将盾构进出洞加固时间安排在车站围护构造完成并到达混凝土养护要求后，而且要在端头井开挖前进展，从而可以避开盾构进出洞搅拌桩加固对基坑变形造成过大的影响严禁搅拌桩加固施工与基坑开挖同时进展　　（2）合理规划搅拌桩的施工流程和次序，选择合理的位置允许释放搅拌桩产生的挤压应力，使应力有所释放，削减对基坑变形的影响　　（3）假如由于工期或其他施工要求，必需进展不合理施工穿插时，应考虑用其他对周边环境影响较小的加固施工方法，例如采纳取土置换的SMW工法进展　　5、结论　　（1）南北端头井搅拌桩加固施工影响比拟发觉，由于施工工序安排不合理，南端头井地下墙位移过于偏大，不仅危及基坑安全，而且对今后的内部构造施工带来了困难基坑外侧搅拌桩加固施工时，基坑开挖卸载，释放了搅拌桩的侧向挤压应力，导致地下墙位移变形突然加大。

即使不进展基坑开挖，搅拌桩的侧向挤压力对地下墙的影响也很大，因此应提高重视　　（2）搅拌桩加固对基坑变形的影响跟施工工序和工期有很大关系假如施工工期安排不当就会对基坑变形产生不良影响　　（3）搅拌桩加固施工时，为了减小搅拌桩施工对基坑变形的影响，应将盾构进出洞加固时间安排在围护构造完成并到达砼养护要求后，而且要在端头井开挖前进展严禁搅拌桩加固施工与基坑开挖同时进展。