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坑外攪拌樁加固對基坑變形的影響分析

  
評論: 更新日期:2011年06月13日



  3、實測數(shù)據(jù)分析
  由圖2中可以看出,該點變形較大,到墊層澆筑完成后,該測點累計變形已達(dá)101.90mm,嚴(yán)重危及基坑安全。在攪拌樁加固開始施工后,基坑開挖之前,地下墻位移已經(jīng)有較為明顯的變化,CX23測點位移最大值已經(jīng)高達(dá)34.39mm,占總變形量的33.7%.由于此時基坑還未開挖,所以基坑變形是由于攪拌樁加固引起的。
  可見,水泥與土攪拌成樁過程中存在側(cè)向擠土效應(yīng),即攪拌樁加固施工時有擠土效應(yīng),對基坑變形有很明顯的影響。
  從基坑開始開挖到攪拌樁施工結(jié)束,地下墻變形量為52.77mm,已占總變形量的51.8%,這一階段地下墻位移驟然變化,日均變化量非常大,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常的基坑位移速率。這是由于攪拌樁加固和基坑開挖同時施工長達(dá)一個星期。一方面攪拌樁加固有側(cè)向擠土效應(yīng),會導(dǎo)致基坑向坑內(nèi)變形;另一方面基坑開挖卸載,被動區(qū)土壓力減弱,從而釋放了攪拌樁的側(cè)向擠壓力,兩者共同作用致使基坑變形迅速,造成對基坑變形的不利影響??梢?,如果施工工序安排不合理,坑外攪拌樁加固施工和基坑開挖同時進(jìn)行會對基坑變形造成極為不利的影響,甚至?xí)<盎影踩?br />   攪拌樁施工結(jié)束后,基坑位移變化速率有所緩和,基坑變形趨于正常,從攪拌樁加固結(jié)束到基坑墊層澆筑完成,地下墻變形只有14.74mm,僅占總變形量的14.5%。這是由于該階段攪拌樁施工已結(jié)束,攪拌樁經(jīng)過初凝,由此產(chǎn)生的膨脹擠土效應(yīng)減弱,對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移影響逐漸消失,該階段基坑變形基本全部由基坑開挖引起。可見,攪拌樁加固結(jié)束后對基坑變形的影響就很小。
  由此可得,南端頭井的總位移主要是由攪拌樁加固和基坑開挖兩方面導(dǎo)致。在盾構(gòu)進(jìn)出洞攪拌樁加固施工時,由于水泥與土攪拌成樁過程中側(cè)向擠土效應(yīng)比較明顯,因此對車站基坑變形影響就很顯著。
  圖3給出了CX24、CX23測點變形情況的對比。南端頭井測點CX23的位移由基坑開挖和攪拌樁加固引起,而測點CX24的位移主要是由車站基坑開挖引起。從圖中可以看出,CX24測點的總變形量為32.76mm,占CX23測點總變形量的32.1%。北端頭井墻外側(cè)也為盾構(gòu)進(jìn)出洞攪拌樁加固,只是北端頭井在基坑開挖之前,攪拌樁加固施工已經(jīng)完成了20d了??梢姅嚢铇都庸淌┕ね瓿刹⑦_(dá)到養(yǎng)護(hù)期限后再進(jìn)行基坑開挖,可以減少對基坑變形的影響。
  
  由此可見,攪拌樁加固對基坑變形的影響很大,特別是在同時施工的情況下其影響尤為明顯。南端頭井地下墻位移過于偏大,不僅危及基坑安全,而且對今后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工帶來了困難。因此,考慮到攪拌樁加固時的擠土效應(yīng),會對基坑的變形產(chǎn)生影響,所以盾構(gòu)進(jìn)出洞加固最好安排在圍護(hù)結(jié)構(gòu)完成后(達(dá)到混凝土養(yǎng)護(hù)要求),端頭井開挖前完成。

  4、采取的控制措施
  由于坑外攪拌樁加固會對基坑變形產(chǎn)生影響,為了盡可能地減小坑外攪拌樁加固對基坑變形的影響,可以采取如下措施:
 ?。?)合理安排施工順序,應(yīng)將盾構(gòu)進(jìn)出洞加固時間安排在車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)完成并達(dá)到混凝土養(yǎng)護(hù)要求后,而且要在端頭井開挖前進(jìn)行,從而可以避免盾構(gòu)進(jìn)出洞攪拌樁加固對基坑變形造成過大的影響。嚴(yán)禁攪拌樁加固施工與基坑開挖同時進(jìn)行。
  (2)合理規(guī)劃攪拌樁的施工流程和次序,選擇合理的位置允許釋放攪拌樁產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力,使應(yīng)力有所釋放,減少對基坑變形的影響。
  (3)如果因為工期或其他施工要求,必須進(jìn)行不合理施工交叉時,應(yīng)考慮用其他對周邊環(huán)境影響較小的加固施工方法,例如采用取土置換的SMW工法進(jìn)行。

  5、結(jié)論
 ?。?)南北端頭井?dāng)嚢铇都庸淌┕び绊懕容^發(fā)現(xiàn),由于施工工序安排不合理,南端頭井地下墻位移過于偏大,不僅危及基坑安全,而且對今后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工帶來了困難。基坑外側(cè)攪拌樁加固施工時,基坑開挖卸載,釋放了攪拌樁的側(cè)向擠壓應(yīng)力,導(dǎo)致地下墻位移變形驟然加大。即使不進(jìn)行基坑開挖,攪拌樁的側(cè)向擠壓力對地下墻的影響也很大,因此應(yīng)提高重視。
 ?。?)攪拌樁加固對基坑變形的影響跟施工工序和工期有很大關(guān)系。如果施工工期安排不當(dāng)就會對基坑變形產(chǎn)生不良影響。
 ?。?)攪拌樁加固施工時,為了減小攪拌樁施工對基坑變形的影響,應(yīng)將盾構(gòu)進(jìn)出洞加固時間安排在圍護(hù)結(jié)構(gòu)完成并達(dá)到砼養(yǎng)護(hù)要求后,而且要在端頭井開挖前進(jìn)行。嚴(yán)禁攪拌樁加固施工與基坑開挖同時進(jìn)行。

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