浅析SMW工法的应用与设计

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浅析SMW工法桩施工工艺应用

浅析SMW工法桩施工工艺应用

第2期(总第238期)0引言SM W工法桩作为一种新型的安全围护构造,表现出了优越性和良好的适用性。

SM W工法法桩在施工过程中对周围土体没影响,H型钢可回收利用,可以降低施工成本,已广泛运用于民用建筑、工业厂房等深基坑支护中。

支护是基坑安全开挖的前提保证,施工质量的好坏直接影响着整个工程施工的安全、质量、进度。

结合某工程SM W工法桩施工进行分析。

1工程实例工程设一层地下室,±0.00相当于罗零标高8.0m。

底板厚度300m m,底板底设100m m厚垫层;底板面标高为-6.7m,相应底板垫层底标高为-7.10m。

基坑周长约264m,面积约4735m2,基坑开挖深度4.99~5.49m。

工程设计采用SM W工法桩+型钢结合混凝土结构内支撑进行支护,设计桩长15.5m。

2S M W施工工艺2.1工艺流程工程基坑围护采用SM W工法桩围护,桩径为椎850m m,桩心间距600m m,桩身搭接250m m,型钢(隔一插一)间距1200m m。

桩身采用复合硅酸盐水泥,强度42.5R。

设计水灰比1.5~2.0∶1,水泥掺入量为18%。

SM W施工工艺流程图如图1所示。

2.2施工准备设备进场施工前,必须按施工方向先进行场地平整、硬化,使其能满足承载要求。

测量放线并复核基准点。

根据平面图布置施工机械、开挖贮浆池。

3S M W工法桩施工工序及控制措施3.1试桩施工前应进行试桩(不少于6根),邀请设计人员到场,会同甲方、监理人员见证下施工。

施工人员需要掌握钻进速度、提升速度、喷浆压力、下钻和提升的阻力、复搅次数等技术指标。

通过现场试验确定控制标准:水灰比为1.5∶1,下钻速度为0.5~1.0m/m i n,提升速度为0.5~1.0m/m i n,水泥掺入量为18%。

3.2施打桩顺序工程采用全套复搅式施工,采用图2所示施工顺序,为1→2→3→4→5。

浅析S M W工法桩施工工艺应用杨智广(福建一建集团有限公司,福建三明365000)摘要选用某基坑支护工程作为研究案例。

浅析SMW工法桩

浅析SMW工法桩

浅析SMW工法桩[引言]通过本人在基坑围护结构中三轴水泥搅拌桩应用中的体会,阐述三轴水泥搅拌桩的质量控制及优缺点。

一、何为SMW工法SMW工法是利用专门的多轴搅拌就地钻进切削土体,同时在钻头端部将水泥浆液注入土体,经充分搅拌混合后,在各施工单位之间采取重叠搭接施工,在水泥土混合体未结硬前再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内,形成具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下连续墙体,该墙体可作为地下开挖基坑的挡土和止水结构。

二、SMW工法流程导沟开挖:确定是否有障碍物及做泥水沟→置放导轨→设定施工标志→SMW钻拌:钻掘及搅拌,重复搅拌,提升时搅拌→插H型钢→固定H型钢→灌梁浇筑。

三、SMW工法搅拌桩主要技术措施1、障碍物清理围护要求连续施工,故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理,以保证施工顺利进行。

2、测量放线根据业主提供坐标基准点、总平面布置图、围护工程施工图。

按图放出桩位控制线,设立临时控制桩。

3、开挖沟槽根据基坑围护边线用挖机开挖槽沟,沟槽尺寸为800×1000mm,并清除地下障碍物,开挖沟槽土体应及时处理,以保证SMW工法正常施工。

4、桩机就位桩机下铺设钢板,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正;桩机应平稳、平正,并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度;搅拌桩桩位定位偏差应小于10mm。

成桩后桩中心偏位不得超过20mm,桩身垂直度偏差不得超过1/200。

5、水泥土配合比特别说明:水泥浆液配比须根据现场试验进行修正,参考配比范围为:水泥∶膨润土∶水=1∶0.05∶1.6根据围护施工的特点,水泥土配比的技术要求如下:⑴设计合理的水泥浆液及水灰比,使其确保水泥土强度的同时,在插入型钢时,尽量使型钢靠自重插入。

若型钢靠自重仍不能顺利到位,则略微施加外力,使型钢插入到规定位置。

⑵水泥掺入比的设计,必须确保水泥土强度,降低土体置换率,减轻施工时对环境的扰动影响。

PC工法桩和SMW工法桩在基坑工程中的应用与分析

PC工法桩和SMW工法桩在基坑工程中的应用与分析

PC工法桩和SMW工法桩在基坑工程中的应用与分析摘要基坑围护体系是土体、支护结构相互共同作用的有机体。

因为不同基坑的周边环境、安全等级、施工工期以及经济成本等一系列因素的不同,所以支护结构的选择尤为重要。

PC工法桩工艺是这几年来刚发展起来的一种新型围护桩工艺,这种工艺主要采用型钢、钢管、拉森钢板材料而任意组合成围护桩,由于工程的复杂性,应选择比较切合实际的工法桩形式来进行组合,主要有管桩+拉森钢板桩、钢管+型钢、型钢+拉森钢板桩这三种组合方式。

PC工法桩的主要优点是桩身刚度大、施工过程迅速、没有泥浆、不会产生噪音、对场地的要求比较低、能够有效的阻止水流的渗出、用完后可以回收再利用等诸多优点。

SMW工法由日本成幸工业株式会社1976年开发成功。

作为基坑围护结构的一种施工方法,它在日本、美国、法国以及东南亚和台湾等许多地方得到了广泛应用。

它是一种劲性复合围护结构,通过特殊的多轴深层搅拌机在现场按设计深度将土体切散,同时从钻头前端将水泥桨强化剂注入土体,使之在搅拌过程中与地基土反复混合搅拌。

在各施工平面之间,采取重叠搭接,在水泥土混合体未硬之前插入受拉材料(常为H型钢),作为应力加强材料,直至水泥结硬、形成劲性复合围护墙体。

这种结构充分发挥了水泥土混合体和受拉材料的力学特性,同时具有经济、工期短、高止水性、对周围环境影响小等特点。

PC工法桩和SMW工法桩技术经实践证明其在节能环保方面具有很大优势,经济效益和社会效益非常显著,具有很高的推广应用价值。

文章的主要内容由下列部分组成:(1)简单介绍支护结构的几种形式;(2)简述PC工法组合钢管桩和SMW工法桩的优缺点;(3)介绍通途路综合管廊项目的工程概况以及采用PC工法桩和SMW工法桩的监测数据对比分析。

【关键词】支护结构;SMW工法桩;PC工法桩;基坑变形。

第一章基坑支护与基坑支护结构分类在我国经济发展较快较发达的地区,城市人口的容量也非常大、水电气等管道与网线交错分布,建筑发展趋势也是朝着高空与地下发展,所以正确地选择支护结构就显得越来越重要,不仅要节省开支而且还要能够方便在施工过程中得到应用,能够保障整个工程的安全。

浅议SMW工法井在深基坑施工中的应用

浅议SMW工法井在深基坑施工中的应用

摘 要 : 文 从 支护结 构形 式 、 工 准备 、 工技 法 及 流 程 、 工 时的 注意 事项 这 四个 方 面 , S 本 施 施 施 对 MW 工 法 井在 深 基 坑 施 工 中的 应
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S MW 工 法 井 的 结构 形 式
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SMW工法在软土深基坑支护中的设计与应用

SMW工法在软土深基坑支护中的设计与应用

SMW工法在软土深基坑支护中的设计与应用一、引言–介绍软土深基坑支护的背景和意义–简述现有支护方法的局限性与问题–引出SMW工法的设计和应用二、SMW工法的基本原理和优势– SMW工法的结构特点和构造原理– SMW工法的优势:抗震性能好、施工周期短、节省土方运输成本、降低噪音污染三、SMW工法在软土深基坑支护中的设计方法–城市建设现场的实际情况分析–降低支撑构造高度的设计方法– SMW工法施工方案的制定–安全保障措施的考虑四、SMW工法在软土深基坑支护中的应用实例–选取具有代表性的工程应用实例–对SMW工法的设计和施工过程加以描述–对该方法的效果进行分析五、结论与展望–总结SMW工法在软土深基坑支护中的应用–展望SMW工法未来在基坑支护领域的广泛应用前景。

一、引言随着城市化进程的推进,城市中高层建筑和地下工程的数量不断增加。

其中,软土深基坑作为高层建筑和地下工程建设的重要组成部分,具有巨大的应用潜力和市场需求。

然而,由于软土的物理性质和机械特性的差异,软土深基坑的支护工程存在着一系列的问题。

传统的深基坑支护方法虽然在一定程度上保障了工程的稳定性和安全性,但是也带来了很多局限性,如施工周期长、成本高、对周边环境的影响大等。

为了解决传统支护方法所存在的问题,SMW工法应运而生。

SMW工法是一种新型的深基坑支护方法,它具有施工周期短、成本低、建筑物抗震性能好等优点,在深基坑支护领域具有很大的发展前景。

本文将从SMW工法的基本原理和优势、SMW工法在软土深基坑支护中的设计方法和SMW工法在软土深基坑支护中的应用实例三个方面来详细论述SMW工法在软土深基坑支护中的设计与应用。

二、SMW工法的基本原理和优势2.1 SMW工法的结构特点和构造原理SMW工法全称为Soil Mixing Wall工法,是在地下大型建筑物的施工过程中使用的一种地基加固技术。

SMW工法主要包括以下几个步骤:先在土层深度埋入专用的钢筋桩钻杆,然后在钢筋桩钻杆降下的同一位置上,喷出混合材料,最后再利用专用机械将钢筋桩钻杆逐渐拔出,使混合材料形成连续的长方柱状墙体。

SMW工法在深基坑围护工程中应用

SMW工法在深基坑围护工程中应用

浅析SMW工法在深基坑围护工程中的应用摘要:smw工法是近年来兴起的一种新的深基坑围护形式,由于其具有无渗漏水、造价低等优点,已得到越来越广泛的应用。

从smw 工法的各工序介绍了其施工方法及其操作要点,供参考。

关键词:smw工法,深基坑围护一、smw工法概述近年来,随着大量深基坑工程的出现, smw工法作为一种新型的基坑支护技术,在深基坑开挖支护工程中得到很大推广和应用。

1、smw工法的原理smw工法也被称为加筋水泥地下连续墙工法,它是在一排相互连续搭接(通常搭接20cm)的水泥土搅拌桩中插入加强芯材(通常用h型钢)的一种地下搅拌连续墙施工技术,它适用于基坑支护深度≤15m。

smw工法以搅拌土为基料、h型钢为劲性钢材作基坑围护结构,共同承担基坑的稳定。

目前由于地质条件的变化、环境条件的不同,为安全起见,计算时h型钢水泥搅拌墙的弯矩和剪力全部由型钢单独承担,搅拌土作为防水围幕,在施工期起到止水,不产生流砂等作用,当型钢一隔一设置时,为使搅拌土防水围幕稳定,应对水泥土搅拌墙按最薄弱断面的局部抗剪验算。

2、smw工法的优点(1)smw工法对周围地层影响小,因水泥浆在原状土中搅拌混合而成墙体,不存在塌孔现象,且对周围构建物影响很小。

(2)smw工法防渗性好,水泥土本身的渗透性极小(10-7~10-8cm/s),由于搅拌叶片交互配置,搅拌形成了均匀连续的墙体,从而提高了墙体的抗渗性能。

(3)smw工法与地下连续墙相比,它不需挖槽、泥浆护壁制作、安放钢筋笼和水下混凝土浇筑。

与钻孔桩施工相比,它不需钻孔、泥浆护壁、制作安放钢筋笼和进行水下混凝土浇筑。

因此,此工法施工比上述其它工法施工工期可大大缩短。

(4)smw工法不需要泥水处理,仅在开槽时有少量土方外运,残土处理较少,无泥浆污染,施工作业面较小,有利于施工现场的有序管理。

(5)smw工法噪音及振动很小,便于文明施工。

(6)smw工法由于h型钢可以起拔回收利用,因而具有良好的经济效益。

SMW工法在超高层建筑深基坑中施工的应用

SMW工法在超高层建筑深基坑中施工的应用

SMW工法在超高层建筑深基坑施工中的应用百官广场项目部俞洪良摘要:SMW工法由日本成辛工业株式会社开发成功。

SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体,同时在钻头端部将水泥浆液注入土体,经充分搅拌混合后,形成地下连续墙体,利用该墙体直接作为挡土和止水结构。

其主要特点是构造简单,止水性能好,工期短,造价低,环境污染小,特别适合城市中的深基坑工程。

关键词:SMW工法基坑围护施工一、简介:SMW工法(Soil Mixing Wall的简称)作为基坑围护挡土和防水帷幕的一种工艺,在上海、天津、南京、杭州等地已逐步被工程技术人员所接受,并且取得了许多应用方面的成熟经验,现已向全国推广,目前在上虞市百官广场超高层工程中,首次采用SMW工法施工基坑围护结构。

二、SMW工法施工原理:SMW工法也叫柱列式土壤水泥墙工法,即利用多轴式长螺旋钻孔机在土壤中钻孔达到预定深度后,边提钻边从钻头端部注入适合工程要求的水泥浆,并与原土壤进行搅拌。

它是采用专用钻机,用水泥作为固化剂与地基土进行原位的强制性搅拌,固化后形成水泥土“地下连续墙”墙体,充分利用水泥土挡土墙的高止水性及复合土钉墙支护具有的强度,通过二者的复合作用,用作基坑挡土和侧向防水结构,完成围护功能。

三、SMW工法的优越性:1、SMW工法与传统的深层搅拌桩工法相比,其采用的设备不同,成桩机理也不同。

深层搅拌桩是采用传统的单轴搅拌钻机,施工时水泥浆注入充填在原土间隙中,而新型三轴搅拌钻机则在充填水泥浆时加入高压空气,同时钻机对水泥土进行充分搅拌,并置换出大量原状土。

新型的三轴钻机成桩的桩体强度及桩身均匀性明显优于传统的单轴钻机,其重要性是相邻两幅桩与桩的平行性和搭接程度都十分良好,保证了优良可靠的防水性能,同时也有利于复合土钉墙支护形式的基坑围护。

2、与目前经常采用的地下连续墙和钻孔灌注桩的施工方法相比主要有以下特点:(1)挡水性强,有利于采用坑内降水坑外不降水的情况;(2)对周边建筑物、管线影响小;(3)噪音、泥浆、振动等对环境污染小;(4)能适应绝大多数地层(特别是软土地区);(5)工期短;(6)造价低;综合以上特点,可见SMW工法的优越性是十分明显的,是一种较为适合中国的经济性围护方式四、SMW工法施工(一)、工程地质情况:上虞百官广场工程位于上虞市城北新区,建设单位是上虞六和置业有限公司。

浅析SMW工法施工技术的应用与发展前景(全文)

浅析SMW工法施工技术的应用与发展前景(全文)

浅析SMW工法施工技术的应用与发展前景(全文)正文:一:引言SMW工法是一种新型的施工技术,其应用范围广泛且效果显著。

本文将从技术原理、施工流程和发展前景三个方面对SMW工法进行详细分析。

二:技术原理1.1 SMW工法的基本概念SMW工法是基于螺旋扭转和混凝土复合材料的一种新型地基加固技术。

其基本原理是在地下挖地基的同时,利用螺旋扭转机械作用将混凝土材料注入地下,形成一种新型的混凝土墙体结构,从而提高地基的强度和稳定性。

1.2 技术特点(1)SMW工法具有施工速度快、成本低、施工过程简单等特点,可以大大缩短工期和降低施工成本;(2)由于采用了螺旋扭转机械作用,使得SMW工法具有较高的承载能力和稳定性;(3)SMW工法可以灵活应用于不同地质条件下的地基处理,适用范围广泛;(4)SMW工法施工过程中对环境影响较小,可以有效减少土方开挖和土方运输等环境污染问题。

三:施工流程2.1 前期准备工作(1)确定施工范围和设计要求;(2)制定施工方案和施工计划;(3)准备施工机械和设备。

2.2 施工过程(1)地下挖掘:采用螺旋扭转机械将地下土方挖掘出来;(2)混凝土灌注:采用混凝土泵将混凝土材料注入地下,形成墙体结构;(3)挤压螺旋:通过螺旋扭转机械作用,将混凝土紧密挤压,提高墙体的密实性和承载能力;(4)表面处理:对墙体表面进行光滑处理,提高美观度和耐久性。

四:发展前景3.1 国内发展情况目前国内对SMW工法的应用还比较有限,主要局限在大中城市的基础设施建设中。

随着国家对基础设施的持续投资和需求的不断增长,SMW工法在国内的应用前景十分广阔。

3.2 国际发展趋势在国际上,SMW工法已经得到了广泛的应用和推广。

各国在城市化进程中都面临基础设施建设和土地利用的问题,因此对SMW工法的需求也越来越大。

附件:本文档附带SMW工法施工流程图和相关技术参数表格。

法律名词及注释:1. SMW工法:Soil Mixing Wall Method,即土体混合墙施工工法。

浅谈SMW工法在施工中的应用

浅谈SMW工法在施工中的应用
旌工J序 () l 匾 3 施工顺序 () 5
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图 3跳槽 式全 套复搅连接施工顺 序
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施工顺序 ( ) 4
1工 程 概 况
S MW 工法 是 S iMiigW a 的简 称 ,于 17 在 日本 问世 ,它 是一 种劲 性 复合 围 ol xn l l 96年
护结构,S W 工法是通过特殊的多轴深层搅拌机在现场按设计深度将土体切散,以多轴 M
型钻 掘搅拌机 在现 场 向一 定深度 进行 钻掘 ,同时在 钻头 处喷 出水泥 系强 化剂使 之在搅 拌过 程 中与地基 土 反复混合 搅 拌 。在 各施工 平面之 间,采取重 叠搭 接 ,在水 泥土 混合体 未硬 之
前插入受拉材料 ( 常为 H型钢),作为应力加强材料,直至水泥结硬,形成一道具有一定 强度和刚度 、连续完整 、无接缝的地下墙体。这种结构充分发挥了水泥土混合体和受拉材 料的力学特性,同时具有经济、工期短、高止水性、对周围环境影响小等特点。 S MW 工法作为开挖深度在 6 0米的基坑 围护形式,同地下连续墙、组合排桩 ( ~1 咬 合式钻孔灌注桩或钻孔灌注桩+ 水泥搅拌桩隔水帷幕 )等其他基坑围护形式相比,具有明 显的工艺简单、造价低、节约资源、减少地下空间资源的污染以及工期短等优势,具有很 大的潜 在应用 推广 市场 。
力联系 。 隙潜水来源 以大气降水竖向渗入补给及场外区域地下水侧向径流补给为主,在 孔 丰水期近地表径流处的场地地下水接受地表径流补给。排泄途径 以蒸发方式排泄和向附近 河塘侧 向径流排泄为主。孔隙承压水赋存于场区深部,对工程基本无影响。为保证三期施 工过程 中对已经运行的一期二期不造成影响 ,根据实际情况并考虑经济安全等方面 ,对杭

浅析SMW工法在深基坑支护中的应用

浅析SMW工法在深基坑支护中的应用
1 基坑 支 护 的作 用 过程中均应注入水泥浆液 , 同时严 格控 制下沉 和提升速度 。根据设 保证基坑周围的土体的稳定 性 , 同时满足地下室施工有足够 的 计要求和有关技术规定 , 下沉速度不大于 1 m / m i n, 提升速度不大于 空 间要求 , 这是 土方开挖和地下室施 工的必要条件 。 2 m / mi n , 在桩底 部分适当持续 搅拌 注浆 , 做好每次成桩的原始记录。 保证基坑 四周相邻建筑物 和地 下管线等设施 在基坑 支护和地 匹配好浆量与泵量 , 在导 沟底部 以下 0~ 0 . 5米开始喷浆 , 下沉过程 下室施 工期间不受损 害 , 即坑壁土体 的变形 , 包 括地面 和地 下土体 中将浆量尽可能注入 0 b . 制 备水泥浆液及浆液 注入 。 在S MW 施工前 的垂直和水平位移要控制在允许范围 内。 应进行浆液的配制 , 开钻 前对 拌浆 工作人员做好交底工作 。水泥浆 通过截水 、 降水 、 排水 等措施 , 保证深基坑施工过程 中作业面在 液 的水灰 比为 1 . 5 : 1 , 每立方搅 拌水泥土水泥 用量为 3 6 0 k g , 拌浆及 水位 以下 。 注浆量以每钻 的加 固土体方量换算 , 注浆压力为 4 6 Mp a 来控制 。 4 . 6 H 型 钢 插入 。H型 钢 可 采 用 热扎 H型 钢 或 焊接 H型 钢 。三 S MW 工 法亦称劲性水泥 土搅拌桩 法,即在水泥土 桩内插人 H 轴水 泥搅拌桩施工完毕后应 立即进行 H型钢插入。在成 型的 S MW 型钢 等( 多数为 H型钢 , 亦有插 入拉伸式钢板 桩 、 钢管等) , 将 承受荷 墙体两侧 安放 定位 型钢和 H型钢定位卡 ,固定插入 H型钢的平面 载与 防渗挡水结合起来 , 使 之成 为同时具有受力与抗渗 两种功能的 位置 , 然后将 H型钢底部 中心对正桩位 中心并沿定位 卡徐徐垂直插 支护结构 的围护墙 。优势 : 施工时基本无噪声, 对周 围环境影 响小 ; 入S MW 墙体 内。施 工完成后 的 S MW 墙体 , H型钢插入 的密度根据 结构 强度可靠 , 凡是适合 应用水 泥土搅拌桩 的场合都可使用 ; 挡水 支护结构 刚度 的要求 , 可采用隔一插一 、 隔一插 二、 满插 等插法 。 防渗 性能好, 不必另设挡 水帷幕 ; 可 以配合多道支 撑应用于 较深 的 4 . 7基坑降水 、 支撑 、 开挖施工 。 S MW 墙体具有止水 、 挡土和一定 基坑 ;此工法在一定条件下可代替作 为地下 围护的地下连续墙 , 在 的支护作用 ,为使其具有稳定 的基坑支护 ,必需进行 S M W 墙体支 费用上如果能够采取一定施工措施成功回收 H型钢等受拉材料 , 则 撑。为使成型后的 S M W 墙体形成整体和便 于内支撑钢管施加预应 大 大 低 于 地 下 连续 墙 , 因而 具 有 较 大 发 展 前 景 。 力或进行预应力锚索施工 ,在 S MW 墙体顶部制作一道钢筋混凝土 适用 : 可在粘性土 、 粉土 、 砂土 、 砂 砾 土 等 土层 和 单 轴 抗 压 强 度 冠梁。浇注冠梁时 , 在冠梁 中的 H型钢须用塑料泡沫板将其与混凝 地6 0 MP a以下 的 岩石 中应 用 。 土隔开 , 否 则将 影 响 H型 钢 的 起拔 回收 。 3 S MW 工 法 原 理 基坑 降水 。基 坑土方开挖前 , 应采用井点 降水 等方 法对 基坑进 该工法 以多轴 型钻 掘搅 拌机在现场 一定位置 向一定深度进 行 行 降水 。 钻掘 , 在钻头处喷出水泥固( 强) 化剂在钻具搅 拌叶片和压缩空气的 支撑 。 在基坑土方开挖的同时 , 对S MW 基坑 支护墙体进行内支 气举 作用下 , 土体 自上而下 、 自下而上反复进行混合搅拌 , 在各施工 撑施工 。 内支撑一般使用螺旋焊接钢管 。 在 内支撑钢管的一端 , 设置 单元之间则采取部分重叠搭接施工 , 在水 泥土混合 体未固结之前插 预应力施加活动头。 为扩散内支撑钢管应力 , 在S M W 基坑支护墙体 入 H型钢作为桩体加劲材料 , 与水泥土 固结形成具 有一定强度 、 密 上设置钢 围檩 , 顶层 围檩一般 以冠梁替代 。顶层 内支撑也可采用现 度和刚度的 、 连续完整的 、 无接缝 的地下墙体 。基坑在开挖过程 中 , 浇钢筋混凝土支撑结构 。第 二层围檩一般使用 由钢板焊接 的钢 同 根 据 地 质 情 况 进 行 坑 壁 土 压 力 设 计 计 算 ,按 设 计 数 据 ,可 采 用 钢 檩 , 壁厚为 1 4~1 6 m m, 断面为 : 4 0 0×5 0 0 m m的双 H型钢 围檩 。 钢 同 ( 砼) 围檩 、 预应力钢管支 撑进行 内支撑或预应力 锚索外支撑 , 抵 消 檩安装方法采用在 S MW 墙体 内的 H型钢上焊接牛腿或钢索 吊挂。 基坑周 围土体 主动土压力对基坑 的变形影响 , 形成 有效 的深基坑支 基坑外 预应力锚索支撑 , 在冠梁和腰梁上预 留锚 索孔 , 通过设置 预 护体 系。 在地下永久结构分阶段形成后 , 通过支撑体 系转换 , 即可分 应力锚索对 S M W 墙体施加支撑。 步骤 拆 除 内支 撑 , 完成 基坑 支 护 。 4 . 8 H型钢 回收 。 待地下主体结构完成并达到设 计强度后 , 采 用 地下永久结构完成后 , 可对 H型钢进行拔 出回收 。 在环保方面 , 专用夹具及千斤 顶以圈梁为反力梁 , 起拔 回收 H型钢 。 S MW 工法施工的噪音小 , 制浆设备采用 自动配浆 系统几 乎无 粉尘 , 5 S MW 工 法 中需 注 意 的一 些 问题 对周 围的环境影 响较小 。拔 出 H型钢 的同时对拔 出 H型钢形成 的 5 . 1 施工 过程 中防止地表水及周 围的水源侵入桩身 ,而影响生 空 隙进行灌浆 处理 , S M W 墙体 由于成墙后 的强度低 ( 1 . 2 3 . 0 M p a ) 。 石灰 的吸水和膨胀效果 。 在拔 出 H型钢后不会在地下形成障碍物, 对 以后 的地下建筑施工不 5 . 2 为尽 可能减小 桩体膨 张对其 他部位的影响 ,水泥灌桩 的顺 会有影响 , 显 示 出 了独 特 的经 济 和 环 保优 势 。 序应 该为 “ 先外 后 内, 先周 围后 中间” ; 单排桩应 采用 “ 先两 端后 中 4 施 工工 艺 间” 的顺序 , 并 按每隔 1 - 2孑 L 的施工顺序进行 , 不 能从一边到另一边 4 . 1 清场及测量放线。 根据提供的坐标基准点 , 按照设计 图进行 平 推 的顺 序 。 放样定位及高程引测工作 , 并做好永久及临时标志 。放样定线后做 5 . 3 生石灰宜采用新鲜生石灰块 , 将达到很好 的灌灰效果 。 好测量技术复核单 , 提供监理进行复核验收证 。路基承重荷载 以能 5 . 4水泥掺入 比的确定 。H型钢入 土深度 主要 由基坑抗隆起稳 行走 5 0 T履带式 吊车及步履桩机 为准 。 定性 、 挡墙 内力和变位不超过允许值 、 能顺利拔出等条件决定 。 由于 4 . 2三轴搅拌桩孔位定位。 在S MW 工法施工导沟的外侧设置一 不 同水泥 、 不 同土质 、 不 同配合 比的水泥土力学指标差异 较大, 因而 条定位线( 钢线 ) 水泥和外掺剂 的掺入量必须以现场土做试验。 4 - 3主要设备 。三轴搅 拌桩 机 、 步履式桩架 、 拌浆设备 、 压浆泵 、 S MW 为一种较新 的基坑支护方法 , 该种支护结构综合 了钢构和 履带式吊机 、 挖掘机 、 空压机 、 水 准仪 。 水泥柱体 的应力特征 , 施工优越性 明显 , 综合性 能 良好 , 具有广 阔的 4 . 4两种施工顺序 。 单侧挤压式连接方式 : 对于围护墙转角处或 应用前景 。 目前 , 对于 S M W 支护工法 尚无完备的技 术规 范和标准 , 有施 工间断 情况下采用此连接 。跳槽式双孑 L 全套复搅式连接 : 一般 需要 我们在实 际施工 中不断加 以探索和总结。 情况下均采用该种方式进行施工 。 4 . 5搅拌速度及 注浆控 制 三轴搅拌桩在成孔 下沉和搅拌提升

SMW工法在工程中的运用

SMW工法在工程中的运用

SMW工法在工程中的运用摘要:通过介绍某工程中SMW工法桩的施工情况,对SMW工法做初步的总结和分析。

关键词:SMW工法;基坑围护Abstract: This paper does a preliminary summary and analysis of the SMW method, through introducing the SMW method pile construction in a project.Key words: SMW method; foundation pit support近年来,随着经济的发展,施工市场的开放,竞争日趋激烈,对工程中基坑围护的施工技术也提出了更高的要求。

本文通过某工程实例介绍基坑围护施工方法中的一种优势施工技术——SMW工法,并针对SMW工法施工中常见问题,提出一些处理方法,为以后类似问题的处理提供参考。

1.工程概况某火车站配套工程,场地原为厂区,现已搬迁完毕。

工程现场呈长方形,东西约500米,基坑挖深约为7.4M~7.9M,结构底板座落在粉土夹粉质黏土层上。

为了满足铁路建设开发的需要,火车站周边多个车站附属配套项目先后开工。

基坑北侧为拟建站前高架和地面道路,路下埋设各类管道和管线,最近的高架桥桩承台距离地下空间外墙线2.2M;基坑东西两侧为拟建站前高架,最近桥桩承台距离地下空间结构外墙线约4.4M,距离车行通道结构外墙线约0.7M;基坑南侧中部为拟建城际铁路站房,其北侧轴线距地下空间外墙线8M;基坑南侧东西两端为落地式承台,距离地下空间结构外墙线2.2M。

2.方案设计:为了配合铁路全线通车的计划,该工程的竣工时间要先于铁路通车时间,施工工期紧张,所以在基坑施工方案的选择上必须要能满足整体施工工期的要求,保证在规定时间内竣工,甚至提前竣工;该项目被多个同时开工的工地包围,工程施工车辆众多,周边道路封闭,基坑围护的方案要考虑这种情况,能缓解和减轻交通对工程施工的影响。

SMW工法在工程中的应用

SMW工法在工程中的应用

SMW工法在工程中的应用引言smw工法是在水泥土深层搅拌桩墙体中插入h型钢所形成的一种加劲复合围护结构。

这种施工工艺用水泥土作为固化剂与地基土进行系统的强制性搅拌,并插入型钢,固化后形成桩柱列式的地下连续墙体,充分利用了水泥土深层搅拌桩抗渗性好及型钢刚度大的特点,通过二者的复合作用,形成基坑挡土防水侧向支护结构。

该工法作为基坑的临时支护,能有效控制周边地面构筑物及地下管线的沉降,尤其适合在软土地基和建筑群密集的市区内实施。

具有抗渗性好、刚度大、构造简单、施工简便、工期短、无环境污染等优点,而且由于型钢可回收重复使用,成本较低。

耀华泵站应用smw工法效果良好,取得了较好的工程效益和经济效益。

一、工程概况:上海污水治理二期浦东地区收集系统lsw/2.2标工程耀华泵站主体结构平面尺寸为8.2×3.7,基坑开挖深度为-9.51米,采用顺筑法施工。

施工区域地质和环境条件较差,周边部分建筑物结构老化程度相当严重;地下管线较为复杂,井位离民房仅3~5米,与地下管线的平面距离仅4~6米;土层中含有较厚的第②3b层灰色砂质粉土夹淤泥质粉质粘土层,该层易产生流砂现象。

综合考虑以上因素,采用smw工法作为基坑支护结构:垂直井壁方向为双排φ700深层搅拌桩,间隔1000mm插入700×300h型钢采用型号为hm×10×16。

为加强井壁的整体作用,搅拌桩顶设500mm×750mm圈梁一道,基坑内设三道支撑,标高分别为-1.00 m、-4.00m及-7.00m。

二、支护结构参数1、深层搅拌桩墙体深度的验算考虑井点管降水深度为h+h1+h+il+0.2其中h1-井点管埋设面至基坑底,取9.51+3.2=12.71m;h-降低后地下水位至槽底的最小距离,取1m;i-降水坡度,取1/3;l-降水水平距离,取8.2m计算得h=16.64m则搅拌桩的最少深度应为 16.64m。

当基坑底以下为透水性较大的砂性土层时,水泥搅拌桩必须深入到不透水层,防止管涌发生。

SMW工法的设计与应用

SMW工法的设计与应用
要 从 事 地 铁 工程 建 设 管 理 工 作 。
图 中曲线 1 反映水泥土与 H型钢结合体的荷载 与挠度之间的关系; 曲线 2 对应于 H型钢梁 。 对比可
见 ,在 同样 的 荷载 作 用下 水 泥 土与 H 型钢 的组 合体
挠度要小一些 ,其抗弯刚度 比相应同等型号 H型钢
维普资讯
中图 分 类 号 : U 7 . T 4 23 6 文 献 标 识码 : B
On De i n a d Ap l a i n o M W c n l g sg n p i t f c o S Te h o o y
L e g mi会 曾进 行过 H型 钢与 水 泥土 共 同作
用 的试 验研 究 。试件 在 现场 养护 7 进行 压 弯试 0d后
型钢插入深度一般小于搅拌桩深度,施工速度快 , 排
土量少 , 钢可 回收重 复使用 , 型 成本 低 , 对周 围地 层 的 影响小 等 。 ( ) 用条件 2适

要: 结合 S 工法 的设计原理 , MW 运用启明星软件对该工法型钢水泥搅拌桩 的内力 与变形进 行计算分析 , 并通过工
程实例 , 论述 了 S 工法 的施工应用情况。该工法具 有止水性能好 、 MW 无泥浆污染 、 工噪声低 、 施 对施工用地要求小 、 造价 低等优 点 , 可在北京无 法进行降水施工、 施工场地狭小等地区类似工程 中推广应用 。 关键词 : M 工法 ; SW 型钢水泥搅拌桩 ; 设计 ; 应用
验 。 了对 比 , 为 同时 用相 同尺寸 的 H 型钢 进行 压 弯试
验. 结果 见 图 l 。
该工法 以水泥土搅拌桩法为基础 , 凡是适合应用 水泥土搅拌桩的场合都可以使用该工法, 特别适合于

SMW工法在隧道工程中的应用分析

SMW工法在隧道工程中的应用分析

SMW工法在隧道工程中的应用分析【摘要】本文介绍了SMW工法在隧道工程中的应用分析。

在分析了研究背景、研究目的和研究意义。

在讨论了SMW工法在隧道施工中的原理、在隧道支护中的应用、在隧道施工中的优势、以及通过案例分析展示了其实际应用效果。

探讨了SMW工法在隧道施工中的发展趋势。

在对SMW工法在隧道工程中的应用进行总结,并展望其未来发展,提出相应的建议。

该研究对于推动隧道工程技术的发展,提高工程施工效率和质量具有重要意义。

【关键词】关键词:SMW工法、隧道工程、施工原理、支护应用、优势分析、案例分析、发展趋势、总结、展望、建议。

1. 引言1.1 研究背景隧道工程是一项重要的基础设施建设工程,在城市发展和交通运输中扮演着至关重要的角色。

隧道工程的施工质量和效率直接影响着工程的进度和安全性,而隧道支护是隧道工程中一个重要的环节。

传统的隧道支护工法存在着一些问题,如施工周期长、工程质量难以保障、对环境影响大等。

寻找一种高效、安全、环保的隧道支护工法显得尤为重要。

1.2 研究目的研究目的是通过对SMW工法在隧道工程中的应用分析,深入探讨该工法在实际工程中的效果和优势,进一步促进该工法在隧道施工中的推广和应用。

通过分析SMW工法在隧道支护、施工等方面的应用情况,可以为工程实践提供重要的参考和借鉴,增加施工质量和效率。

通过对SMW工法在实际工程中的案例分析,可以总结出其成功的经验和教训,为今后的工程实践提供指导。

还可以通过对SMW工法在隧道施工中的发展趋势进行分析,掌握该工法在未来的发展方向,为工程技术的进步和发展提供参考和支持。

综合以上目的,本研究旨在为推动SMW工法在隧道工程中的应用发展,提高施工水平和工程质量,促进隧道工程领域的健康发展作出贡献。

1.3 研究意义通过研究SMW工法在隧道施工中的原理,可以更好地了解这种施工技术的工作原理,为工程施工过程中合理选择工法提供参考。

探讨SMW工法在隧道支护中的应用情况,可以帮助工程师针对不同隧道工程的特点进行支护设计,提高施工质量和安全性。

SMW工法在隧道工程中的应用分析

SMW工法在隧道工程中的应用分析

SMW工法在隧道工程中的应用分析一、SMW工法的概念和特点SMW工法(Sequential Excavation Method with Walls)又称“顺序开挖法”,是一种通过挖掘和支护相结合的隧道施工方法。

其主要特点包括:首先进行一定长度的顶拱或者侧墙开挖,然后进行初期支护,再继续进行后续的开挖;隧道结构受力分布更加合理,支护结构更加安全可靠;施工过程中能够对地层和地下水情况进行监测和调整,保证施工质量。

1. 国内外应用案例在国内,上海轨道交通、北京地铁等城市轨道交通建设中,SMW工法已经成为常见的施工方式。

例如上海地铁17号线隧道工程采用SMW工法,项目施工效率得到了显著提高,同时保证了地下水和地表建筑的安全。

而在国外,欧洲、日本等发达国家的地铁、高铁、公路隧道工程中,SMW工法也得到了广泛应用,并且取得了良好的效果。

2. 应用优势(1)施工效率高:SMW工法采用了分段开挖和支护的方式,能够避免大面积的一次性开挖,减少了对周边环境和地表建筑的影响,同时也降低了施工风险,提高了工程施工效率。

(2)对地质条件要求低:由于SMW工法可以对地层情况进行实时监测和调整,因此在地质条件复杂的地区,特别是软弱地层和高风水压情况下,也能够保证施工质量。

(3)环保节能:SMW工法在施工过程中采用了新型支护材料和设备,能够减少对周边环境的影响,降低施工噪音和粉尘排放,符合现代城市建设的环保要求。

1. 施工效率提高SMW工法采用了分段开挖和支护的方式,使得施工中可以避免大面积的一次性开挖,从而减少了对周边环境和地表建筑的影响。

SMW工法在施工过程中能够实时监测地下水和地层情况,及时调整施工方案,从而保证工程的顺利进行。

这些优势使得SMW工法在隧道工程中能够大大提高施工效率,缩短工期,降低工程成本。

2. 关键技术要求SMW工法在隧道工程中的应用需要具备一定的技术实力和经验。

需要对地质勘察结果进行全面分析和评估,确定施工过程中可能遇到的地质灾害风险,以及地下水情况。

SMW工法设计施工与应用-副本

SMW工法设计施工与应用-副本
❖ 1999年,SMW围护桩被建设部和上海市建委立为
重点科技成果推广项目。
❖ 目前已成功解决了型钢起拔设备与型钢减摩材料,
开挖深度、防渗止漏等一系列关键技术问题,形 成了一整套较为成熟的设计方法、施工工艺。
工程应用实例
1) “环球世界”商业大厦基坑
基坑开挖面积约3000m2 ,开挖深度为8.65m, 围护结构采用三排水泥土搅拌桩墙,搅拌桩直径 700mm,搅拌桩的中心间距为500mm,内插型钢 H800×400,翼缘和腹板厚度均为10mm,H型钢长 13.6m,间距1000mm。支撑体系采用一道钢筋混凝 土支撑,坑内进行注浆加固。
德隆大厦基坑平面图
局部支撑及围护结构平面图
3) 上海南站基坑
地铁一号线上海南站站改建工程(除车站外), 基坑开挖深度普遍为15米,局部深坑为17米,采 用Ф850 三轴SMW工法桩、 H700×300×13×24mm型钢作围护结构,最大成 桩深度为30米,且施工环境紧邻运营中的地铁线 路,施工难度大。
SMW 5000型
SMW 7500型
SMW工法三轴搅拌机全貌
SMW工法螺旋式三轴搅拌机
三 轴 搅 拌 机 动 力 装 置
SMW工法三轴搅拌机现场搅拌
螺 旋 钻 杆 细 部 图
国内开发研制的ZLD系列多轴 式SMW工法连续墙钻孔机,非常适 合于高层建筑、地下室和地铁车站 的挡土防渗墙施工及江河堤坝的防 渗施工,该系列钻机已广泛用于上 海、南京、天津等地的地铁车站、 高层建筑施工中。
ZLD150 75 75 35 175 409 818 600 850 30 600 600 23
上海的四轴深层搅拌机,技术性能达到日本 三轴搅拌机的性能,已成功应用于轻轨明珠线东 兴路车站基坑工程。已研制成功大深度大扭矩的 四轴深层搅拌机,搅拌深度达28m,成墙速度达 40m3/日,达到日本同类搅拌机技术指标。

综合管廊基坑支护工程中SMW工法桩的应用

综合管廊基坑支护工程中SMW工法桩的应用

综合管廊基坑支护工程中SMW工法桩的应用一、SMW工法桩的特点以及优势SMW工法桩,全称为SMW墙工法桩,是一种具有高效、节能、环保等特点的地下工程支护形式。

它采用混凝土预制墙板和钢筋混凝土导墙桩相结合的形式,在地下工程支护中具有独特的优势。

其主要特点和优势如下:1. 高效节能:SMW工法桩采用了预制墙板和导墙桩相结合的形式,大大减少了现场混凝土浇筑的工序数量和时间,从而提高了工效,节约了施工成本。

2. 环保节能:SMW工法桩采用了钢筋混凝土导墙桩,可以实现资源的再利用,减少了对环境的影响,符合现代社会对于绿色施工的要求。

3. 承载能力强:SMW工法桩采用了导墙桩和预制墙板相结合的形式,使得支护结构的整体承载能力更强,可以更好地满足基坑支护的需求。

4. 适用范围广:SMW工法桩适用于各种基岩土层、沉积岩土、填土等地质条件下的应用,适用性较强。

5. 施工安全:SMW工法桩采用了模块化的设计,施工简单,不易发生安全事故,提高了施工的安全性。

以上就是SMW工法桩的特点和优势,可以看出它在地下工程支护中具有很大的潜力和发展空间。

综合管廊工程作为城市地下空间的重要组成部分,其基坑支护是施工中的关键环节。

在综合管廊基坑支护工程中,SMW工法桩得到了广泛的应用,并取得了显著的效果。

具体来说,综合管廊基坑支护工程中SMW工法桩的应用主要表现在以下几个方面:1. 基坑围护结构:综合管廊的基坑围护结构需要承受较大的土压力和水压力,因此对支护形式的要求较高。

在这种情况下,SMW工法桩以其高效、节能、环保等特点得到了广泛的应用,成为了综合管廊基坑围护结构中的重要组成部分。

2. 地下排水系统:综合管廊工程中地下排水系统是一个重要的组成部分,对地下水位的控制要求较高。

SMW工法桩具有较好的防渗性能,可以有效控制基坑内地下水的压力,保证基坑的安全稳定。

3. 施工空间的利用:综合管廊基坑支护工程往往受到周边建筑、交通等影响,施工空间较为狭窄,传统的支护形式往往难以适应。

SMW工法介绍

SMW工法介绍

SMW工法介绍SMW工法,全称为Shape Memory Wood(形状记忆木材)工法,是一种新兴的建筑施工技术。

它通过运用特殊处理过的木材,使其具备形状记忆的特性,能够在受到外力作用后恢复到原始状态,从而实现更加灵活和可持续的建筑设计和施工。

本文将介绍SMW工法的原理、应用以及优势。

【原理】SMW工法的核心原理是利用形状记忆合金原理将木材进行特殊处理。

首先,在木材中引入形状记忆合金丝或片,这些合金能够恢复到预定的形状。

然后,当受到温度、湿度、电流等外界刺激时,合金会发生形状变化,从而带动木材恢复到记忆的形状。

【应用】SMW工法在建筑领域有广泛的应用前景。

首先,它可以用于创造可变形的建筑结构,如可自动调整的遮阳板、可伸缩的楼板和墙面等。

其次,SMW工法也可以应用于制作主动响应环境的建筑元素,如能自动开闭的窗户、调整气候的遮阳窗等。

此外,SMW工法还可以用于开发可跳跃变形的建筑体系,如能够变形的桥梁、柱子等。

【优势】SMW工法相较于传统的建筑施工技术,具有以下的一些优势。

首先,由于使用了形状记忆木材,SMW工法的建筑材料既轻便又环保。

木材是一种可再生资源,而且它的处理和加工也相对简单,减少了对环境的负荷。

其次,SMW工法的建筑结构能够根据环境变化自动调整形状,提高了建筑的适应性和灵活性。

再次,SMW工法的施工速度相对较快,减少了工期和成本。

另外,SMW工法还能提供更好的防震和抗风性能,能够提高建筑的安全性和耐久性。

【案例分享】以下是一些应用了SMW工法的建筑案例。

首先是日本东京的MM大厦,该建筑采用了SMW工法制作可伸缩的立面,能根据阳光的变化自动调整遮阳板的位置,提高了建筑的能效。

其次是台北101大楼的自动开闭窗户,采用了SMW工法,可以根据天气和风向自动调整窗户的开闭程度,提供舒适的室内环境。

另外,美国芝加哥的SMW桥也是一座应用了SMW工法的建筑工程,它能够根据船只通行需要进行形状变化,确保船只的顺利通行。

SMW工法施工组织设计

SMW工法施工组织设计

SMW工法施工组织设计SMW工法是"shoring、mounting和waterproofing"的缩写,指的是一种用于基坑支护、立体围护和防水的综合施工工艺。

SMW工法的施工组织设计至关重要,其中包括人员组织、施工方案、材料采购、设备调配、风险控制等方面。

下面将详细介绍SMW工法施工组织设计的重要内容。

一、人员组织在SMW工法施工组织设计中,人员组织是关键环节之一、施工队伍应包括项目经理、技术负责人、施工人员、安全监督员、质量检查员等,他们应具备相关的工作经验和专业知识。

项目经理负责整个施工过程的管理和协调,技术负责人负责工法的操作和指导,施工人员进行具体的施工工作,安全监督员负责监督工地的安全工作,质量检查员负责验收施工质量。

二、施工方案SMW工法的施工方案是整个施工过程的核心。

施工方案应明确工法的具体操作步骤、施工顺序、各环节的时间节点、安全措施和质量要求等。

施工方案的编制需结合实际工程情况,充分考虑各种因素,确保施工过程的顺利进行。

同时,施工方案中应包括应急预案和安全生产措施,以应对可能出现的突发情况。

三、材料采购SMW工法的材料采购是施工组织设计的重要内容之一、材料采购应结合施工方案,根据工程需要合理确定材料的种类、规格和数量,以确保施工过程中材料的供应充足。

材料采购还需要考虑材料的质量和供货时间等因素,选择可靠的供应商并与其建立良好的合作关系。

四、设备调配SMW工法需要使用一些特殊的设备和工具进行施工。

设备调配是施工组织设计的重要环节之一,应根据施工方案和施工现场的实际情况,合理配置所需的设备。

设备调配还需注意设备的运输和安装等细节问题,确保设备能够顺利投入使用。

五、风险控制SMW工法的施工过程中存在一定的风险,如地质条件变化、施工材料失效、设备故障等。

为了控制这些风险,需要在施工组织设计中建立完善的风险控制措施。

这包括对施工现场进行全面的风险评估,制定相应的应急预案,加强安全培训和监督等。

浅谈SMW工法在明挖段工程中的应用

浅谈SMW工法在明挖段工程中的应用

浅谈SMW工法在明挖段工程中的应用陈龙文【摘要】 SMW工法是基坑围护施工中常用的一种施工工艺,具有造价低、工期快、止水性好、施工噪音小、无振动、环境污染小等特点。

本文结合XX过程明挖段工程实例,介绍对SMW工法桩施工的施工监理技术。

【关键词】SMW工法;特点;施工;监理1 工程概况XX明挖段工程,全长352m,基坑宽度11~21m,底板埋深约为0~13m,采用明挖顺筑法施工。

围护结构:端头井(1~2轴)和标准段(2~3轴)区域采用Φ800@1000钻孔灌注桩,并于钻孔桩外侧布设Φ850三轴搅拌桩止水帷幕组成复合围护墙;标准段3~7轴、环电控室及雨水泵房区域围护墙采用Φ850三轴搅拌桩内插H700×300×13×24型钢施工;标准段7~10轴区域围护墙采用Φ650三轴搅拌桩内插H500×300×11×18型钢施工。

基坑深度大于7.5m处,第一道支撑采用钢筋混凝土支撑,其它为钢支撑,共设2~4道支撑;基坑深度小于7.5m处,支撑全部采用钢支撑,共设1~2道支撑。

该工程SMW工法桩从地面(标高1.5m)向下19m、17m、15m、14m深不等,型钢长度分别为18.5m、16.5m、14.5m、13.5m,顶部均高出地面0.5m,下端离桩底1m。

成桩的土层大部分为淤泥质粘土,设计要求28天无侧限抗压强度不小于1.2Mpa,渗透系数≤1×10-8cm/s。

根据出入段线明挖段的环境条件,开挖深度>6m 的基坑变形保护等级按照二级保护要求进行控制,即要求地面最大沉降量≤0.2%H,围护结构最大水平位移≤0.3%H,且≤50mm;开挖深度<6m 的基坑变形保护等级按照三级保护要求进行控制,即要求地面最大沉降量≤0.5%H,围护结构最大水平位移≤0.7%H。

H为基坑开挖深度。

位移预警值:围护结构最大水平位移的80%。

XX明挖段工程平面图2 SMW工法的特点SMW(Soil-cement Mixed Wall)工法是基于深层搅拌桩施工方法发展起来的、具有很大经济潜力的一种围护形式。

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浅析SMW工法的设计与应用作者:李凤明倪西民一、概述1.概况SMW工法是一种利用搅拌设备就地切削土体,在地中连续造成水泥土墙,并在墙内插入芯材(通常为H型钢)形成刚度大,防渗性能好的劲性复合围护结构的施工方法。

该工法是在美国MIP工法的基础上发展而来,1976年成幸工业公司又把钻孔搅拌轴多轴化,实用化。

由于该方法的问世可使各幅钻孔安全搭接,形成连成一片的墙体,使得排柱式水泥土的连续墙,无论在构造上(连续性),还是质量上(墙的均匀性)均有大幅度提高。

该工法最早是从日本传到我国上海并得到广泛应用的。

2.SMW工法的特点及适用条件(1)特点该工法的特点主要表现在止水性能好,构造简单,型钢插入深度一般小于搅拌桩深度,施工速度快,排土量少,型钢可回收重复使用,成本低,对周围地层的影响小等。

(2)适用条件型钢水泥搅拌桩(SMW工法)以水泥土搅拌桩法为基础,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用该工法,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层,对于含砂卵石的地层要经过适当处理后方可采用。

型钢水泥搅拌桩适宜的基坑深度与施工机械有关,在国内开挖深度在6~13 米的基坑比较适宜。

在国外尤其是日本开挖深度达到20m以上时也曾得到应用。

二、SMW工法的设计理论1.型钢水泥桩的受力分析型钢水泥土搅拌桩与H 型钢压弯比较1—表示型钢水泥土搅拌桩的荷载—挠度曲线 2—表示H 型钢梁的荷载—挠度曲线型钢桩是在水泥土搅拌桩中插入H 型钢构成的,目前对水泥土与型钢之间的粘结强度的研究还不充分。

很难想像水泥土与型钢之间的粘结力可与混凝土与钢筋的粘结强度相比,也就很难认为水泥土与型钢是共同工作的。

通常认为:水土侧压力全部由型钢单独承担;水泥土桩的作用在于抗渗止水。

试验表明,水泥土对型钢的包裹作用提高了型钢的刚度,可起到减少位移的作用。

此外,水泥土起到套箍作用,可以防止型钢失稳,对H 型钢还可以防止翼缘失稳,这样可使翼缘厚度减小到很薄。

日本材料协会曾进行过H 型钢与水泥土共同作用的试验研究。

试件在现场养护70天后进行压弯试验,为了对比,同时用相同尺寸的H 型钢进行压弯试验,结果见右图。

图中1曲线反映水泥土与H 型钢结合体的荷载与挠度之间的关系;2曲线对应于H 型钢梁。

对比可见,在同样的荷载作用下水泥土与H 型钢的组合体挠度要小一些,其抗弯刚度比相应同等型号H 型钢的刚度大20%。

刚度的提高可用刚度提高系数α表示。

ss cs cs I E I E =α (1)式中 E cs 、E s ——分别为水泥土搅拌桩H 型钢混合体和H 型钢的弹性模量。

I cs、I s——分别为水泥土搅拌桩H型钢混合体和H型钢的惯性矩。

用上式计算出的提高系数α值与实测α值相差较远,原因是实际工程中的构件很难达到理想化的状态。

而准确确定提高系数α值,对于计算墙体变位具有重要意义。

目前,由于试验数据及工程经验还很有限,准确确定α值有一定因难,所以设计中受力计算一般仅考虑由H型钢独立承受作用在挡墙上的内力。

水泥土搅拌体仅作为一种安全储备加以考虑。

2.水泥土配合比的确定用水泥作固化时,水泥与水反应生成水化生成物,再与粘土矿物反应,从而胶结了粘土颗粒形成强度较高的水泥土。

所用水泥和外掺剂的掺入量必须在现场做试验以取得最优配合比。

3.入土深度的确定(1)型钢入土深度为了基坑施工结束后型钢能顺利回收,一般型钢的入土深度可比水泥土搅拌桩的入土深度小一些。

型钢的入土深度主要由基坑的抗隆起稳定性和挡土墙的内力、变位不超过允许值,以及能顺利拔出等条件决定。

在进行挡墙结构内力、变位和基坑抗隆起稳定分析时,挡墙结构的深度仅计算至型钢底端,不计型钢底面以下那部分水泥土搅拌桩对抗弯、抗隆起的作用。

(2)水泥土搅拌桩的入土深度在SMW工法中水泥土搅拌桩的入土深度主要由三方面条件决定:●确保坑内降水不影响到基坑外环境;●防止管涌发生●防止底鼓发生3.截面形式的确定日本有关资料介绍的SMW挡墙截面形式基本上是单排型钢“全位”布置方式,结合我国的情况,在地下水丰富且渗透系数大的地区,因止水需要,水泥土搅拌桩有时也需做成双排形式。

按照型钢的配置方式不同,可划分为以下截面形式:4.内力及位移计算SMW 挡墙内力计算模式与地下墙类似,具体计算步骤如下: (1) 等刚度的混凝土壁式地下墙折算厚度h设型钢宽度为w ,净距为t ,见下图: 分两种情况考虑: 不考虑刚度提高系数α 挡墙刚度仅考虑型钢刚度,则每根型钢应等价为宽w+t ,厚度为h 的混凝土壁式地下墙。

按两者刚度相等的原则可得3)(121ht w E I E c s s +=⋅(2)型钢水泥搅拌桩等刚度 壁式地下墙厚度折算3)(12t w E I E h c s s +=(3)式中 E s 、I s ——型钢之弹模和惯性矩; E c ——混凝土弹性模量。

考虑刚度提高系数α墙体整体刚度由式(1)得E cs I cs = αE s I s ,则墙内力计算可直接按整体壁式地下墙进行计算。

为方便,也可等价为单位长的一定厚度的混凝土壁式地下墙进行计算。

3121h E I E c cs cs =⋅3)(12t w E I E h c s s +=(2)按厚度为h 的混凝土壁式地下墙,计算出每延米墙的内力与位移M w 、Q w 、U w(3)换算得每根型钢承受的内力和位移M P 、U P M P =(w+t )M wQ P =(w+t )Q w U P = U w当按第一种情况(不考虑α)计算时,由于仅考虑型钢的作用,势必使位移较大,弯矩较小。

设计不尽合理。

当按第二种情况(考虑α)计算时,位移较小,弯矩较大,与实际情况比较吻合。

故在有足够可靠的试验资料和工程经验的前提下,建议按第二种情况进行型钢桩强度验算。

在设计中也可以采用同济大学的启明星专用软件进行SMW 工法的内力计算。

5.强度验算 (1)抗弯验算考虑弯矩全部由型钢承担,则型钢应力需满足下式:][σσ≤=WM (4)式中 W ——型钢抵抗矩(mm 3); M ——计算弯矩(N-mm ); [σ]——型钢允许拉应力(N/mm 2)。

s t Kctg bQ τϕστ=+≤=2 (6)式中 τ——为所验算截面处的法向应力; ¢、c ——水泥土的内摩擦角和粘聚力; K ——安全系数,一般取1.5。

τs ——水泥土设计抗剪强度(kPa )上图中,L 1为型钢中心距,L 2为型钢净距,2b 为水泥土宽度。

三、工程实例目前本人正参与北京地铁十号线一期工程北土城东路站~芍药居站区间明挖段的工程,该区间基坑的围护结构采用SMW 工法,下面以此为例,简单谈谈SMW 工法在施工中的应用。

1.工程概况该段区间位于规划土城北路道路下方,现状为民房和绿地,周围基本无建筑。

区间北边有一条2X2.5m 、埋深约6m 的电力管沟自始至终平行于区间穿行,距离围护结构外皮约3.17~8.5m ,基坑长434.428m ,宽10.4~21.9m ,深12.5~18.8m ,区间结构为矩型框架结构。

2.工程地质场地范围内自上向下土层构成分别为:人工填土及杂填土层、粉土③层、粉质粘土③1层、粘土③2层、粉细砂③3层、粉质粘土④层、粘土④1层、粉土④2层、粉细砂⑤2层、粉质粘土⑥层、粘土⑥1层、粉土⑥2层、圆砾⑦层等土层。

3.围护结构设计综合考虑基坑的安全、技术合理、经济造价等因素,经过同钻孔灌注桩、地下墙等方案比选后,最后选用型钢水泥土复合搅拌桩(SMW工法)作为围护结构,设三道钢支撑(Ф609,t=16)。

(1)型钢水泥土复合搅拌桩桩墙体的入土深度在型钢水泥土复合搅拌桩设计中需确定两部分入土深度,一是H型钢的入土深度D h;二是水泥土搅拌桩的入土深度D c。

D h的长度理论上是由基坑抗隆起稳定性和墙体内力、变位以及型钢回收等因素确定。

但由于地下工程不确定因素较多,加上目前对型钢水泥土复合搅拌桩的受力机理还不太清楚,我们在设计中采用工程类比法,初步确定D h 长度为基坑开挖深度的0.3倍,后经上海同济大学的启明星软件验算,能满足基坑抗隆起要求。

D c的长度由管涌计算和确保坑内降水不影响基坑外的环境以及防止底鼓发生的因素确定。

水泥土搅拌桩的入土深度一般要比H型钢的入土深度要大一些,本次设计取D c的长度比D h大1 m。

经计算也能满足管涌要求。

(2)截面形式本设计的截面形式采用单排全位“满堂”式布置,间距600mm,水泥土墙体厚850以满足抗渗要求,H型钢选用700×300×13×24。

如下图所示:SMW挡墙截面形式(3)内力与变形计算作用在型钢水泥土复合搅拌桩墙体上的侧压力采用水土分算的方法,地面超载按20KN/m 2。

本设计主要采用启明星专用软件进行计算,按等刚度折算成一定厚度的地下墙来计算(用启明星计算)做为比较,两种方法计算结果相差不大,启明星软件的计算结果如下:包络图 (水土分算, 矩形荷载)2010-10-2002468101214161820深度(m)水平位移(mm)Max: 10.2400200-200-40002468101214161820深度(m)弯矩(kN*m/m)-253.8 ~ 334.3400200-200-40002468101214161820深度(m)剪力(kN/m)-169.1 ~ 282.1(4) 强度校核 ● 型钢抗弯验算根据以上计算结果,每根型钢承担的最大弯矩的设计值为M=0.6×1.35×334.3=270.7kN*m222/215][/47/4701093700576.0270700mmN mmN mN WM =<====σσ 满足要求。

● 型钢抗剪验算每根型钢承担的最大剪力的设计值为Q=0.6×1.35×282.1=228.5kN22/125][/3.571318848801865.6144888228500mmN mmN I QS =≤=⨯⨯==τδτ满足要求。

水泥土局部抗剪验算(要求施工中水泥土强度τ>1.0MPa ) L=0.3m ,2b=0.602mQ t =1.35×282.1×0.3/2=57.1kN 取τs =0.5Mpa=500kN/m 2sm kN bQ ττ≤===2/9.94602.01.572满足要求。

4.SMW 挡墙施工(1) 主要施工参数根据土层和开挖深度的特定条件,搅拌桩主要施工参数的选用见表4-1,施工参数在施工过程中严格控制,挂牌施工,抽样检测结果表明:搅拌桩28天的无侧限抗压强度均大于1.2Mpa ,水平抗渗系数<10-7CM/S ,基坑开挖过程中墙体无渗漏水发生,整体抗渗性能和稳定性良好,符合设计要求。

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