CMW工法在隧道基坑支护工程中的应用

在南京市城市快速内环北线二期隧道基坑支护工程的粉细砂复杂地层中首次成功应用了CMW工法,与钻孔灌注桩、钢板桩、地下连续墙、土钉墙和SMW工法等相比,具有污染小、造价低、速度快和施工质量好等优点。结合该工程实例,介绍了CMW工法施工的优点、工艺流程、设备选择、施工方法、安全管理要求和使用效果等。     

SMW工法在珠江三角洲地区的应用

SMW工法是一种广泛应用于基坑围护、软基处理、筑堤等领域,以多轴型钻机在钻掘的同时在钻头处喷出水泥浆液与地基土反复混合搅拌,然后插入H型钢,在水泥土固结后与型钢共同作用形成具有一定刚度和强度连续的墙体施工方法。本工程南面距现有建筑物近,基坑开挖深度大,其他各种施工方法无法在不破坏土体的前提下形成围护墙体。结合工程实例介绍了SMW工法桩的设计、施工过程、工程检测及质量控制要点。应用表明,SMW工法具有工程造价低、工期短、环境污染少等优点,具有挡土和止水的双重作用,在珠江三角洲地区的基坑围护、软弱地基处理等工程中具有重要的应用价值。     

杉木杆在软土基坑工程中的应用研究

软土基坑通常采用地下连续墙、CSM搅拌墙、SMW工法桩、灌注桩、钢板桩、土钉墙等支护方式,支护材料与构件造价较高。考虑到杉木杆具有易于取材、价格低廉、绿色环保、耐腐蚀性强、施工便利等优点,尝试将其代替土钉应用于软土基坑支护,对杉木杆原材进行抗拉强度测试,并对其极限抗拔承载力进行检测,根据测试和检测结果选取合理的参数进行设计及稳定性计算,并在青岛某软土场地进行了现场试验及基坑监测。现场试验及基坑监测结果表明,杉木杆可以作为土钉使用,参照土钉墙相关计算模型进行设计和稳定性计算,提高基坑的稳定性,减小放坡占用空间,减少基坑开挖和回填土方量,进而降低施工造价,具有较好的推广应用价值。     

SMW工法的研究进展

随着城市建设的发展，地下空间得到大规模开发利用，带动了基坑工程的迅速发展，SMW工法围护结构作为基坑围护的一种型式，相对于其他的围护型式具有大壁厚、大深度、抗渗性能好、环保等优点，是一种很有经济潜力的新型围护型式。对型钢劲性材料、减摩剂材料、水泥土特性、SMW工法组合结构特性、设计计算方法等研究成果进行了分析总结，在此基础上提出了今后SMW工法的研究热点与方向。     

基于土体小应变本构模型的TRD工法成墙试验数值模拟

等厚度水泥土搅拌墙技术即TRD工法,近年来在深基坑工程中得到了广泛应用。以上海国际金融中心基坑工程开展的0.7 m厚、8 m宽、56.7 m深TRD成墙试验为背景,采用有限元方法,并基于土体小应变本构模型对其成墙过程进行了模拟,得到了土体侧向位移和地表沉降曲线,并与实测数据进行了对比。结果表明,距离墙体5 m处两者的土体侧向位移曲线基本一致,而距离墙体1.4 m处的土体侧向位移在深度大于20 m后的计算结果较实测值偏小;地表沉降在靠近墙体处最大,随着距墙体的距离增大而逐渐减小。最后分析了成墙深度对地表沉降和土体侧向变形的影响,结果表明,深度越深,引起的土体侧向变形和地表沉降也越大。通过不同成墙深度引起的地表沉降归一化曲线可看出,TRD成墙引起的最大地表沉降约为0.05%H（H为成墙深度）,沉降影响区域约为1.8H。     

土钉墙在基坑边坡支护中的应用

结合海口市某基坑支护,描述了土钉墙支护的设计、施工工艺.与钻孔灌注桩相比,该工法工期短、质量高、经济效益好.     

粉质砂土土钉墙水平位移与土钉轴力的FLAC3D研究

以物理模型土钉墙的破坏性试验获得的土体的基本参数和模型的尺寸为基础,应用FLAC3D软件建立土钉墙数值模拟模型。通过数值模型模拟基坑开挖与支护过程,并监测该过程中的土钉墙墙体沿深度方向水平位移情况和各层土钉的轴力变化情况以及它们之间的关系。支护过程结束后,在墙顶分级施加竖向荷载直至墙体产生较大变形,研究了土钉墙在超载状况下的工作状况以及破坏过程,并与物理模型土钉墙的破坏性试验结果进行对比。研究发现,开挖过程中墙体水平位移底部大于顶部,呈“勺形”分布;墙体水平位移最大处附近的土钉轴力也最大;粉质砂土土钉墙变形超过基坑开挖深度的4‰后,墙体的稳定性会极大降低;粉质砂土土钉墙没有下卧软弱层时,在地面超载作用下其破坏形式为体内破坏,表现为部分土体沿滑裂面向下滑动。     

56m深TRD工法搅拌墙在深厚承压含水层中的成墙试验研究

上海国际金融中心项目基坑面积约为48 860m2,开挖深度为26.5²7.9m,周边环境复杂。为控制抽降承压水对周边环境的影响,经方案比选,基坑周边设置厚700mm、深56m等厚度水泥土搅拌墙(TRD)作为承压水悬挂隔水帷幕。在上海地区施工如此深TRD墙体尚属首例,为此现场开展了试成墙试验,试成墙监测表明,墙身在深厚承压含水层中水泥土强度达到0.8427.9m,周边环境复杂。为控制抽降承压水对周边环境的影响,经方案比选,基坑周边设置厚700mm、深56m等厚度水泥土搅拌墙(TRD)作为承压水悬挂隔水帷幕。在上海地区施工如此深TRD墙体尚属首例,为此现场开展了试成墙试验,试成墙监测表明,墙身在深厚承压含水层中水泥土强度达到0.84¹.38 MPa。室内渗透性试验表明,渗透系数由10-3cm/s提高到10-7cm/s,满足隔水帷幕设计要求;墙体施工期间,地表最大沉降约8mm,主要影响范围约5m;土体侧向位移主要产生在距离墙体5m的范围内,TRD墙体施工对周边环境影响很小。试验墙体的顺利实施为后续正式墙体的施工提供了依据,也为类似工程提供了重要参考。     

砂土地层中考虑基坑施工效应的柔性挡墙主动土压力研究

以基坑施工过程中柔性挡墙墙后主动土压力为研究对象,假定柔性围护结构最大变形位于开挖面处,墙后滑面为通过墙趾的平面,推导出考虑基坑开挖及支护的墙后滑面倾角一般表达式。采用水平层析法,研究墙体内凸型变形时的主动土压力分布、主动土压力合力及其作用点。研究表明,理论结果与实测结果规律一致,大小相近;随着基坑开挖深度的增加,滑面倾角减小,基坑开挖对周边环境的影响范围增大,土压力合力增大,对合力作用点位置的影响较小;当基坑开挖深度减小时土体内摩擦角和墙土间摩擦角增大时主动土压力非线性分布更加明显,主动土压力合力减小,合力作用点距墙趾的距离增大。     

活性炭改性土-膨润土泥浆墙阻隔苯酚污染地下水

为了增加土-膨润土泥浆墙回填材料对污染物的阻滞性能,本文采用活性炭对其进行改性。通过坍落度和土柱实验研究了添加活性炭对土-膨润土泥浆墙施工和易性、渗透性和兼容性能的影响,明确了活性炭添加量对泥浆墙渗透性和兼容性的作用规律。实验结果显示,满足泥浆墙墙体材料施工和易性要求的含水率范围随着活性炭质量分数增加而增大。活性炭质量分数为2%～10%的改性土-膨润土泥浆墙墙体材料渗透系数均小于1.0×10^-7cm/s,满足垂直阻隔墙渗透系数要求。当活性炭质量分数≤2%时,活性炭的添加对墙体材料与苯酚溶液的兼容性能没有影响;随着活性炭质量分数的增大,苯酚对其不利影响加剧。当活性炭质量分数增大至10%时,活性炭改性土-膨润土泥浆墙不适用于苯酚污染地下环境。