润扬大桥南汊北锚碇深基坑开挖工程实践

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润扬大桥北百度文库碇工程地质剖面图
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花岗闪长岩。后期脉岩有闪长玢岩、 煌斑岩、 花岗细晶 岩及闪长岩。场区基岩受构造和 !2 断裂影响， 风化层 厚度不一， 裂隙发育， 岩石较为破碎。基岩裂隙水的主 要赋存、 透水部位是弱风化层和构造裂隙密集带。
［’］ 及 )! 根钢管混凝土支撑立柱桩 。北锚碇区地质情
厚度 $. ( % H $% ( . &， 自上而下依次为： !’ 亚黏土； !! 亚砂土夹粉砂； "’ 0 ’ 淤泥质亚黏土； "’ 0 ! 淤泥质亚黏 土； 粉 砂 互 层； "! 淤泥质亚黏 土 与 亚 砂 土、 #’ 粉 细 砂； #! 砾砂； #) 粉细砂； #$ 砾砂； #. 粉细砂。 北锚场区第四系覆盖层分布稳定， 平均深度’* &以 浅为亚黏土和淤泥质亚黏土， 间夹薄层粉砂， 透水性较 差， 为下伏微承压含水层的顶板。’* & 以深至 $% & 左 右 （基岩顶板的平均埋深） 为粉细砂， 间夹中粗砂、 含砾 为孔隙微承压水层。第四系孔隙水与 粗砂， 厚约 )! &， 长江水力联系密切， 相互渗补。地下水位受江水位影响 显著。含水层上段渗透系数为 !’ & J K， 含水层下段渗透 系数为 .. & J K； 地下水质对混凝土及钢筋均无侵蚀性。 "#$ 基岩 锚区下伏基岩顶板标高约 0 $! H 0 $* &， 东侧较 平缓， 西侧稍有隆起。为燕山晚期侵入岩， 主要岩性为
［!］ 计， 提高设计水平起着重要的作用 。本工程进行的
处打了一圈降水井， 而从 "--" 年 " 月 "! 日至 "--" 年 地下水位一直维持在 ’ & ( # $ 左右， 坑外出 ! 月 ! 日， ! 水量也一直维持在 "%--- $ 左右。从目前的降水情 况来看， 由于原设计方案与实际地质特点不符， 现有抽 水设备难以进一步将水位降至预定标高， 因此在外围 又打了一排降水井， 才逐渐地把水位降了下去。预计 地下水位将降至 ’ %# $ 即位于地下 ’ "- $ 处， 这样开 挖至基坑底部时， 内外水头差不超过 !- $， 有利于基 坑的稳定和施工作业。
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润扬大桥南汊北锚碇深基坑开挖工程实践
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基坑开挖施工期监测
深基坑土方开挖 第四系淤泥质亚黏土层厚度达 %? A %4 5， 该层含
第"期
熊孝波， 等 B 润扬大桥南汊北锚碇深基坑开挖工程实践
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水率高， 呈流塑状， 为确保该层开挖时挖掘机不沉陷及 支撑系统施工时基坑内有较好的干施工作业面， 在基 坑开挖前必须对该层采取加固措施， 采用砂井进行淤 泥质土层加固处理， 同时结合降水管井预降水， 加速排 除土层内滞水、 潜水， 加快软土固结速度， 提高地基承 载力。砂井直径 !"# $$， 穿过淤泥质土层， 约 " $， 砂 井间距 ! $。基坑开挖严格按设计工况分层分区进 行， 尽量做到对称开挖， 同时满足基坑开挖区无支撑暴 露的时限要求。每层先开挖中间区域土方， 接着施工 中间区域水平支撑体系， 在施工中间水平支撑的同时 开挖两侧区域土方； 两侧区域土方开挖完成后， 施工两 侧区水平支撑梁， 同时开挖下一层中间区域土方， 如此 循环直至基底。 !"# 施工监测 施工监测是信息化施工的重要组成部分， 监测信 息对合理地安排施工工序、 采取施工措施、 反分析设
熊孝波， 孙
摘
钧， 徐
伟， 赵其华
!"""#!）
（同济大学 土木工程学院， 上海
要： 介绍了润扬大桥南汊北锚碇深基坑工程开挖实例。该基坑的地层条件为二元结构， 平均开挖深度为 $% &。围护结构采用
结合地连墙底的双排注浆帷幕来挡土和止水， 在距离地连墙 !) & 处进行了水 ’ ( ! & 厚的地下连续墙和 ’! 道内支撑及 )! 根立柱桩， 平高喷形成了外部封水帷幕。基坑内共布置有 * 口深井， 基坑外布置有双排降水井进行坑内外降水。深基坑工程施工监测表明， 该基坑设计合理， 为今后类似工程设计施工积累了宝贵的实践经验。 关键词： 润扬大桥； 北锚碇； 深基坑； 土方开挖； 深基坑降水； 施工监测； 信息化施工 中图分类号： +, -.) 文献标识码： / 文章编号： （!"")） ’""" 0 $.$% "! 0 "’.- 0 "* 作者简介： 熊孝波 （’#-! 0 ） ， 男， 同济大学地下工程系博士生， 从事地下结构工程及岩土工程研究。
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基坑降水及封水设计 北锚场区采用灌浆帷幕和带有可靠反滤设施的排
水减压孔相结合的基底封水方案， 设计水头 26 5， 防 渗标准为压水检查透水率小于 7 =>。基坑土石方开挖 及内衬混凝土施工期采用降水管井与砂砾渗井为主的 降水、 排水方案； 锚碇混凝土施工期采用排水减压孔与 排水盲沟为主的降水、 排水方案。依靠灌浆帷幕封堵 岩石中的断层、 裂隙， 可以有效地减少向锚碇施工基坑 内的渗水量， 延长渗径， 控制逸出水力坡降小于断层破 碎带及软弱夹层充填物的允许逸出坡降； 控制锚碇混 凝土施工期承受的扬压力和渗透压力， 确保施工期锚 碇混凝土的抗浮稳定性； 还能确保锚区基坑开挖及混 凝土浇筑干地施工。 地连墙接缝止水， 采用高压摆喷方案。即沿地连 墙外侧距槽段接缝 9 $ 7 5 处布置 6 排摆喷钻孔。 !2 断 裂带及东北侧 !6 断裂影响带为灌浆重点。帷幕中心 轴线 长 度 672 $ ? 5。 灌 浆 帷 幕 顶 部 包 裹 地 连 墙 至 帷幕嵌入透水率小于 % => 的基岩以下 6 @ 34 5标高， 最小灌浆深度为 3 $ 66 5， 5。最大灌浆深度 67 $ ?4 5， 平均 %2 $ %7 5。另外， 在距离地连墙 67 5 处采用高喷 灌浆形成第二道封水结构。降水井的布置为基坑内 ? 口深井， 嵌入到基岩内， 随着开挖面下移而同时往下降 低地下水位； 基坑外采用双排降水井， 从 6 月 %2 日开 始正式抽水， 拟使坑外水位逐渐降低至地下 69 5 深度 降低 处， 从而使基坑另外的水位差控制在 79 5 以内， 坑外的水压力和土压力， 控制地连墙的变形和利于形 成干的施工作业面。
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基坑围护设计
本基坑进行如下几个方面的设计： ! 围护结构的 设计， 包括支挡结构、 支撑结构等； （止 " 降水及封水 水） 设计。这些方面其实是紧密相关的。重点考虑围 护结构的内力和变形、 降水止水效果、 围护结构变形和 降水对周边环境的影响。以下分别阐述。 "#! 围护结构设计 北锚碇基坑开挖平均深度为 34 5， 经过比选， 决 定采用 % $ 6 5 厚的矩形地下连续墙作支挡结构。地下 连续墙可以同时起到稳定基坑边坡和止土止水的作 用， 具有刚度大、 变形小、 结构可靠、 止水和止土效果较 好的优点， 缺点是造价较高。考虑到工程的重要程度、 安全以及质量等因素， 采用地下连续墙结合 %6 道水平 钢筋混凝土内支撑以及 76 根钢管立柱桩的围护与支 撑体系。地下连续墙施工完成后， 围护结构基坑自上 而下分层开挖土方， 逐层浇筑砼水平内支撑， 直至岩 面， 清理基底后， 完成底板浇筑。 地下连续墙按竖向弹性地基梁 （板） 的基床系数法 计算。取单位宽度地连墙作为计算单元， 钢筋砼内支 撑作为弹性支撑， 计算中考虑了支撑点的位移， 施工工 况和支撑刚度对钢管砼支撑立柱内力和变形影响， 钢 管砼内支撑按平面框架整体计算。荷载作用按水、 土 分算计算作用在基坑外地连墙作用力， 土压力按主动 土压力计算。地下水位 8 7 $ 99 5。坑周围地面超载为 79 :;. < 56 。根据基坑开挖和钢筋砼内支撑的施工步 万方数据 %7 种工况。 骤， 计算中考虑了
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第四系覆盖层
7I ） ， 总 场区覆盖层为第四系全新世河流冲积物 （ C$
!
引
言
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润扬大桥是由长江南汊主跨 ’$#" & 的 * 车道单 孔悬索大桥和北汊斜拉桥 （-.* &） 以及世业洲高架桥、 全长 !) ( .* E&， 投资 .! 南岸与北岸引桥等 . 部分组成， 亿元。其中， 位于江心岛尾部的北锚碇工程， 是悬索大 是全桥的控 桥锚缆的支座， 将承受 * ( % 万 F 主缆拉力， 制性关键工程。锚碇基坑平面上呈矩形， 主体尺寸为 （长） （宽） （深） ， 内设 ’! 道水平支撑 *# & G .’ & G $% &
!""! 0 "$ 0 ’. ! 收稿日期：
况复杂， 基坑施工的不确定因素多， 在这种条件下成功 开挖超深超大基坑， 将为今后类似工程的设计和施工 提供有价值的经验。
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锚碇工程地质条件
长江在桥址区被世业洲隔成南北两汊， 北锚碇场
区位于世业洲尾部偏南侧， 场内地势平坦， 地面高程 图 ’ 为北锚碇区工程地质剖面图， 场区 ! ( %. H ) ( $# &， 万方数据 岩土构成与特征如下。