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深圳地铁福民站地下连续墙入岩成槽技术？
下面是中达咨询给大家带来关于深圳地铁福民站地下连续墙入岩成槽技术，以供参考。
通过深圳地铁福民站地下连续墙施工实例,介绍在中、微风化花岗岩层,采用液压抓斗结合不同类型的冲击钻机和利用优质泥浆护壁的成槽施工技术。
1工程概况
深圳地铁一期工程福民站位于深圳市金田路与福民路交叉口处,全长215.6m,为双层单柱双跨钢筋砼框架结构,跨度20.3m,采用明挖顺作法施工。基坑开挖深度16.0～18.5m,围护结构采用800mm厚地下连续墙和4道Φ600mm钢管内撑联合支护,地下连续墙总计113幅,深25～26m,为国内地铁车站首次采用此法入岩。
施工区域的地质情况:地层依次为素回填土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、中砂、砾砂、砂质性粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。
砂质地下水按赋存条件分为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水,主要补给来源为大气降水。地下水埋深1.20～7.76m。地下水对砼结构具有弱腐蚀性,对钢结构具有中等腐蚀性,对钢筋砼结构中的钢筋具有中等腐蚀性。该工程具有如下特点:
(1)地下连续墙嵌入中、微风化花岗岩1.0～3.0m,在入岩过程中,要维持上部淤泥质粘土、中砂、砾砂层的稳定。
(2)采用HS843HD液压抓斗挖掘至强风化层。中风化层、微风化层利用CJF-15冲击反循环钻机和2ZK-8型简易钢丝绳冲击钻机联合成槽。
(3)采用钠膨润土制备泥浆护壁。
2成槽施工
2.1泥浆制备
(1)泥浆配比:由于岩层成槽时间较长(4～5天),泥浆性能的好坏直接影响成槽质量与安全。根据现场调试的三种不同配比的泥浆,在成槽后采用DM-686超声波检测仪检测成槽质量。经对比后,采用以下配比:水,1000kg;膨润土,75kg;CMC,1.2kg;纯碱,0.5kg。
(2)泥浆制备:先制备5%CMC溶液,让其充分溶解5～6h后,按配合比在搅拌机内加水、加膨润土,搅拌6min;再加入CMC溶液,搅拌10min;再加入纯碱搅拌均匀后,放入储浆池中,并不断用泥浆泵搅拌;待其24h后膨润土颗粒充分水化膨胀,即可使用。
2.2岩层成槽
2.2.1土层至强风化岩成槽土层至强风化岩上层,可直接用液压抓斗成槽。抓土过程中需不断向槽内补充泥浆,抓斗不能进尺时,即可停止,并收底使槽底基本保持水平,为后续入岩冲孔创造条件,以免斜孔。
2.2.2中、微风化花岗岩成槽
在中、微风化花岗岩,采用CJF-15型冲击主孔,2ZK-8简易钢丝绳冲击钻冲击副孔,再以简易钢丝绳冲击钻配特制方锤,凿除槽壁上的凸起部分,修壁成槽。
①布孔:在导墙上标注出主孔与副孔的位置,主孔中心距在1.0～1.2m之间,这需要根据每个槽段的长度具体布置。副孔中心位于两个主孔中心连线的中点。在槽段拐角处,要向外侧多钻半个孔位,以保证槽段的完整性。
②主孔施工:主孔施工采用CJF-15型冲击反循环钻机,充分利用其冲频高(15次/min)、出渣快(泵吸反循环出渣)、入岩效率高(0.5～1.0m/h)的优点。
由于上部土层已成槽,钻头直径采用Φ820mm,一则入槽时挤压槽壁有导向作用,二则在入岩过程中可防止由于钻头磨损,导致岩层槽段断面尺寸不够。
③副孔施工:副孔是在相临两主孔施工完毕后,采用2ZK-8简易钢丝绳冲击钻,在槽内泥浆正循环冲击钻进。此时孔底呈“工”字形,由于冲击接触面积小,可通过人工调整冲击频率,使冲击锤稳定后再冲击,不至于使钻头在摆动的情况下钻进而导致斜孔。这样冲击两侧有临空面的岩层,提高钻进效率。
④方锤扫孔:在主、副孔施工结束后,用简易钢丝绳冲击钻配备特制的方锤,从主、副孔连线的中点下钻,修整槽壁,联孔成槽。
方锤由六瓣冲击锤改制而成,在其底部四周加焊4cm厚40cm高的钢板和冲击刃,作成梯形体。(以防止卡锤),下口尺寸(长×宽)为1.2m×0.8m,上口尺寸(长×宽)为1.15m×0.75m。
2.3清槽
成槽后,先用液压抓斗除槽底钻渣,再用泵吸反循环清除未被抓斗抓除的沉渣及置换泥浆。
3施工中注意的问题及处理措施
(1)在冲孔过程中,注意孔壁的垂直度,尤其是锁口管位置。在主孔施工时,先检测其垂直度,超标时先用简易钢丝绳冲击钻修整后,再用CJF—15型冲击钻施工。
(2)在简易冲击钻施工中,注意冲程的控制(冲程控制在1.5～2.0m),避免放绳过多和打空锤,以减少对槽壁的扰动。
(3)在成槽过程中,使槽内泥浆处于循环状态,并根据检测的槽内泥浆性能,及时补充新鲜泥浆。
(4)在副孔施工及方锤修整槽壁时,易产生卡锤,卡锤后可采用以下措施:
①用吊车吊另外一冲击锤,从被卡冲击锤的旁侧撞击被卡的冲击锤,提拉出槽;
②另下一捞钩,挂住锤底部,用吊车斜向吊拉,松动卡锤,配合钻机斜向拉起;
③被卡严重时,可在卡锤的两侧下钩,钩住锤底部,利用锁口管起拔机强行拉出。
该工艺利用不同设备的匹配,充分发挥了各套设备的特点,利用了国内普通的设备解决了入岩问题,可适应于各种地层,甚至在抛石层,再采用一些辅助措施也可以成槽。福民站地下连续墙入岩成槽后经超声波检测及开挖后墙体检测,该施工工艺层槽质量较好。可见,采用此种成槽施工技术具有很好的实用性。
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深圳地铁文化中心站土钉墙锚索组合支护设计？
下面是中达咨询给大家带来关于深圳地铁文化中心站土钉墙锚索组合支护设计相关内容，以供参考。
1、工程概况地铁文化中心站是深圳地铁一期工程4号线终点站，站址位于莲花山南侧，为台地地貌，地形较平坦，地面无建筑物。车站采用明挖法施工，基坑长169.9m，宽36.1～73.6m，平均开挖深度为16.8m.站区内上覆第四系统中更新统残积层（Oe12），下伏燕山期花岗岩（γ35），局部夹辉绿岩岩脉，土层物理力学参数分述如下：
（1）第四系中更新统残积层（Qe12）
①砾质粘性土。坚硬至可塑，厚0～13.4m，fk=230kPa.②砾质粘性土。硬塑至软塑，厚0～11.8m，fk=200kPa.
（2）燕山期花岗岩（γ35）
①全风化岩。呈土夹砂砾状，厚0.4～10.5m，fk=300kPa.②强风化岩。呈碎块状，厚0.4～10.5m，fk=500kPa.③中等风化岩。岩芯呈短柱状，厚0～1.0m，fk=1000kPa.④微风化岩。岩芯呈柱状，节理裂隙发育，岩质较坚硬，fk=1500kPa.
（3）辉绿岩①中等风化岩。岩芯呈短柱状，厚0～1.2m，fk=1000kPa.②微风化岩。岩芯呈柱状，节理裂隙发育，岩质较坚硬，fk=1500kPa.车站范围内地下水为第四系孔隙潜水及少量基岩裂隙水，水位埋深2.8～4.3m，变幅1.0m左右，主要补给源为大气降水。砾质粘性土渗透系数为0.8m/d，砂质粘性土渗透系数为0.8m/d，全风化花岗岩渗透系数为1.0m/d，强风化花岗岩渗透系数为2.5m/d.
2、基坑支护方案设计文化中心站施工场地开阔，地面无建筑，施工与交通基本无干扰，故采用明挖法施工，基坑平均开挖深度为16.8m；结合深圳地区的基坑支护经验，根据该站位的地质资料，确定方案。由土钉墙预应力锚索。边坡坡率为1∶0.3.见表1.
表1支护结构方案优缺点比较表
同济大学，现从事城市轨道交通设计工作。
3、文化中心站土钉墙支护设计
3.1、支护形式设计受用地红线的制约，并结合主体结构断面，文化中心站土钉墙支护设计为3种形式：（1）坡率1：0.3的单坡，共13排土钉，从坡顶向下第3排和第7排跳打预应力锚索，锚索部位下设连续钢筋混凝土暗梁，暗梁尺寸300mm×400mm.
（2）支护设计为上下两段墙体，中间设0.63m宽的平台，上段墙体平均高为10.33m，下段墙体高6.42m，坡率为1：0.3，共13排土钉，从坡顶向下第3排和第7排跳打预应力锚索，锚索部位下设连续钢筋混凝土暗梁，暗梁尺寸300mm×400mm.
（3）支护设计为上下两段墙体，中间设2.62～2.78m宽的平台，上段墙体平均高10.33m，下段墙体高6.42m，坡率均为1：0.3，共13排土钉，从坡顶向下第3排跳打预应力锚索，锚索部位下设连续钢筋混凝土暗梁，暗梁尺寸300mm×400mm.
3.2、土钉设计土钉是置于基坑边坡土体中，以较密间距排列的细长金属杆，土钉依靠它与土体接触面上的摩擦力，与其周围土体形成一个有自承能力的挡土墙体系。设计中考虑到场地土质条件较好，易于成孔，故采用注浆锚杆为土钉。根据深圳地区规范并结合当地经验，初步选定土钉长度L=0.8h（h为基坑高度），进而对土钉抗拔力作检算，使土钉长度同时满足基坑整体稳定和钉体内部稳定。从理论上讲，土钉的倾角为水平最好，但是考虑到诸多施工因素及注浆效果，土钉与水平面之间设计为10°的倾角。土钉采用C20水泥砂浆为注浆材料，上墙段利用自重压力渗透注浆，下墙段土钉需要有较高的抗拔力，故采用压力注浆，注浆压力为0.3～0.5MPa.
3.3、锚索设计预应力锚索与锚杆有相似之处，但作用机理不同，预应力锚索主要作用是约束土钉墙的位移，它分为锚固段和自由段。锚固段产生的拉力沿自由段并通过锚座传递到腰梁，再由腰梁传给土钉墙，决定拉锚结构安全与稳定的关键因素是相邻土体能否提供足够的抗力，以限制结构位移。文化中心站的预应力锚索采用3根7Φ5的钢绞线，锚索钻孔孔径150mm，锚索极限抗拔力为400kN，设计最大轴向力为250kN，张拉锁定拉力为200kN.
3.4、网喷混凝土设计喷射混凝土采用C20早强混凝土，厚度100mm；钢筋网选用Φ8Ⅰ级钢，间距200mm×200mm，钢筋之间搭接考虑到方便施工的角度，没有要求做弯钢，长度定为400mm，网片的接头宜采用搭接加点焊，加强处采用焊接。
3.5、降水井设计在坑外设深井井点降水，井的深度根据降水曲线的坡度确定，为24m；井点数量经基坑涌水量计算确定，共46孔，井点间距为12～15m.由于基坑两端较宽，故有8个井点布置在基坑内。
3.6、监测设计监测是土钉墙支护设计信息化设计得以实现的依托，还是土钉墙支护成功与否的保障。文化中心站基坑共设7项监测内容，详见表2.
表2监测项目及频率
4、设计总结土钉墙支护结构有其特定的适用范围，对地质条件、地面及地下空间环境要求较高。但由于其设备投入少、工期短、造价省、无噪音，以及信息化设计施工、动态管理易于保证支护安全，正逐步得到研究和推广。
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