型钢水泥土搅拌墙(SMW工法)设计.pdf
《型钢水泥土搅拌墙(SMW工法)设计.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《型钢水泥土搅拌墙(SMW工法)设计.pdf(90页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 轩锐教育 老师:灰灰老师 基坑支护课程正式课 课程主题:型钢水泥土搅拌墙(SMW工法)设计 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 课程主题:型钢水泥土搅拌墙(SMW工法)设计 课程目的:通过本课学习,掌握型钢水泥土搅拌墙的设计及计算要点,换撑设计,了解型钢水泥土搅拌墙的施工过程等。知识点:型钢水泥土搅拌墙的设计及计算要点,江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 目录 一、概述 三、型钢水泥土搅拌墙施工 二、型钢水泥土搅拌墙设计 四、施工中常见的问题及对策 五、质量控制标准与控制要点 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 一一、概述、概
2、述 型钢水泥土搅拌墙,通常称为型钢水泥土搅拌墙,通常称为 SMW SMW 工法(工法(Soil Mixed Soil Mixed WallWall),是一种在连续套接的),是一种在连续套接的三轴水泥土搅拌桩三轴水泥土搅拌桩内插入内插入型钢型钢形成的复合挡土截水结构,即利用三轴搅拌桩钻机形成的复合挡土截水结构,即利用三轴搅拌桩钻机在原地层中切削土体,同时钻机前端低压注入水泥浆液,在原地层中切削土体,同时钻机前端低压注入水泥浆液,与切碎土体充分搅拌形成截水性较高的水泥土柱列式挡与切碎土体充分搅拌形成截水性较高的水泥土柱列式挡墙,在墙,在水泥土浆液尚未硬化前插入型钢水泥土浆液尚未硬化前插入型钢的一种
3、地下工程的一种地下工程施工技术。施工技术。1 1、定义定义 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 SMW工法(劲性水泥土搅拌桩)-板式支护-钢板桩 5 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 6 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 7 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 一一、概述、概述 目前工程上广为采用的水泥土搅拌桩主要分为双轴和三轴两种,双轴水泥土搅拌桩目前工程上广为采用的水泥土搅拌桩主要分为双轴和三轴两种,双轴水泥土搅拌桩相对于三轴水泥土搅拌桩具有以下缺点:相对于三轴水泥土搅拌桩具有以下缺点:(1)(1)双轴水泥土搅拌桩成桩质量和均匀性较差,成桩的垂直精度也较
4、难保证;双轴水泥土搅拌桩成桩质量和均匀性较差,成桩的垂直精度也较难保证;(2)(2)施工中很难保持相邻桩之间的完全搭接,尤其是在搅拌桩施工深度较深的情况;施工中很难保持相邻桩之间的完全搭接,尤其是在搅拌桩施工深度较深的情况;(3)(3)施工过程中一旦遇到障碍物,钻杆易发生弯曲,影响搅拌桩的截水效果;施工过程中一旦遇到障碍物,钻杆易发生弯曲,影响搅拌桩的截水效果;(4)(4)在硬质粉土或砂性土中搅拌较困难,成桩质量较差。在硬质粉土或砂性土中搅拌较困难,成桩质量较差。考虑到型钢水泥土搅拌墙中的考虑到型钢水泥土搅拌墙中的搅拌桩搅拌桩不仅起到基坑的不仅起到基坑的截水帷帷幕作用截水帷帷幕作用,更重要的是
5、,更重要的是还承担着对还承担着对型钢的包裹嵌固作用型钢的包裹嵌固作用,因此规定型钢水泥土搅拌墙中的搅拌桩应采用,因此规定型钢水泥土搅拌墙中的搅拌桩应采用三三轴水泥土搅拌桩轴水泥土搅拌桩,以确保施工质量和围护结构较好的截水封闭性。,以确保施工质量和围护结构较好的截水封闭性。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 一一、概述、概述 (1)对周围环境影响小 (2)防渗性能好,不必另设挡水帷幕 (3)环保节能 (4)适用土层范围广,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层 (5)工期短,投资省,此项围护工法一般都能通过一定施工措施回收H 型钢等抗弯材料降低施工成本 2 2、SMW 支护结构的支护特点
6、主要为 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 一一、概述、概述 3 3、适用条件(1)一般作为深度小于15米的基坑围护结构(2)它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下的岩层应用。(3)应考虑基坑周边环境条件。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 一一、概述、概述 4 4、存在的问题、存在的问题(1)适合地区范围有限;(2)理论研究较少;设计计算理论还有待进一步完善,(3)型钢水泥土搅拌墙设计施工参数没有统一的标准,(4)对搅拌桩强度要求不统一,(5)水泥土搅拌桩的强度检测方法都存在一定程度的缺陷,(6)搅拌桩的施工工艺有待进一步完善,施工机械有
7、待进一步改进。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 1 1、设计及验算内容设计及验算内容 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 2 2、设计要点:设计要点:(1)型钢水泥土搅拌墙的墙体计算抗弯刚度,只考虑型钢水泥土搅拌墙的墙体计算抗弯刚度,只考虑型钢截面刚度型钢截面刚度;(2 2)围护墙内力、变形及基坑围护墙内力、变形及基坑整体稳定性、抗隆起、抗倾覆等稳定分整体稳定性、抗隆起、抗倾覆等稳定分析时,析时,围护墙的深度以内插型钢底端为准,不计型钢端部以下水泥土搅围护墙的深度以内插型钢底端为准
8、,不计型钢端部以下水泥土搅拌桩的作用拌桩的作用。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 3 3、入土深度入土深度 (1)H 型钢入土深度;满足基坑整体稳定性、抗隆起稳定性和、抗倾覆稳定性要求,满足围护墙内力、变形的计算要求 考虑地下结构施工完成后型钢能顺利拔出。根据工程经验,基坑整体稳定性、抗隆起稳定性和抗滑移稳定性验算中,基坑抗隆起稳定性常常成为控制条件。(2)水泥土搅拌桩入土深度;满足抗渗流及管涌 搅拌桩的入土深度宜比型钢的插入深度深0.5m-1m 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计
9、 4 4、截面设计、截面设计 (1)型钢截面;满足抗弯及抗剪强度 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 4 4、截面设计、截面设计 (1)型钢截面;满足抗弯及抗剪强度 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 4 4、截面设计、截面设计 (2)型钢间距 型钢水泥土搅拌墙中的型钢往往是按一定的间距插入水泥土中,这样相邻型钢之间便形成了一个非加筋区非加筋区。型钢水泥土搅拌墙的加筋区和非加筋区承担着同样的加筋区和非加筋区承担着同样的水土压力水土压力。但在加筋区,由于型钢和水泥土的共同作用,组合结构
10、刚度较大,变刚度较大,变形较小形较小,可以视为非加筋区的支点非加筋区的支点。型钢的间距越大,加筋区和非加筋区交界面交界面上所承受的剪力就越大上所承受的剪力就越大。当型钢间距增大到一定程度,该交界面有可能在挡墙达该交界面有可能在挡墙达到竖向承载力之前发生破坏到竖向承载力之前发生破坏,因此应该对型钢水泥土搅拌墙中型钢与水泥土搅拌桩的交界面进行局部承载力验算局部承载力验算,确定合理的型钢间距型钢间距。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 4 4、截面设计、截面设计 (2)型钢间距 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙
11、设计型钢水泥土搅拌墙设计 4 4、截面设计、截面设计 (2)型钢间距 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 4 4、截面设计、截面设计 (2)型钢间距 目前型钢水泥土搅拌墙在实际工程的应用看,搅拌桩的抗剪强度验算一般都能满足要求,但当基坑开挖深度较大、内插型钢的间距较大、紧贴坑边有较重的超载基坑开挖深度较大、内插型钢的间距较大、紧贴坑边有较重的超载(如建筑物,高填土等)时(如建筑物,高填土等)时,这一问题是不容忽视的,此时型钢间距往往需要根据水泥土局部抗剪确定。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土
12、搅拌墙设计 4 4、截面设计、截面设计 (2)型钢间距 实际工程中,型钢水泥土搅拌墙的墙体厚度、型钢截面和型钢的间距一般是由三三轴水泥土搅拌桩的桩径决定轴水泥土搅拌桩的桩径决定。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 4 4、截面设计、截面设计 (3)型钢布置 型钢常规布置形式有:密插、插二挑一和插一跳一:密插、插二挑一和插一跳一三种 H 型钢的间距 密插间距:450mm、600mm、750mm;插二跳一间距:675mm、900mm、1125mm;插一跳一间距:900mm、1200mm、1500mm江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校
13、二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 5 5、内插型钢拔出验算、内插型钢拔出验算 (1)型钢拔出影响因素 a、型钢与水泥土之间的摩擦阻力:通过在型钢表面涂抹减摩材料来降低型钢与水泥通过在型钢表面涂抹减摩材料来降低型钢与水泥土之间的摩阻力土之间的摩阻力,并且要求该减摩材料在工作期间具有较好的黏结力,提高型钢与水泥土的共同作用;b、由于基坑开挖造成的型钢水泥土搅拌墙变形致使型钢产生弯曲,从而在拔出时产生的变形阻力:采取有效措施减小挡墙变形减小挡墙变形,做到精心设计、精心施工、严格管理等 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 5 5、内
14、插型钢拔出验算、内插型钢拔出验算 (2)型钢拔出作用机理 a、无脱结阶段:型钢从受荷至开始脱结这一阶段。b、部分脱结阶段:当拔出力超过脱结力 Pd 时,即进入部分脱结阶段。c、完全脱结阶段:H 型钢拔动后,H 型钢和水泥土完全脱结。由于减摩材料的抗剪强度较低,可认为 H 型钢在拔出过程中摩擦剪应力是常数,因此摩擦拔出阶段理论上为一直线。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 5 5、内插型钢拔出验算、内插型钢拔出验算 (3)型钢完整回收验算 H 型钢的起拔力 等于静摩擦阻力、变形阻力和自重 G 三部分之和,即 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计
15、类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 5 5、内插型钢拔出验算、内插型钢拔出验算 (3)型钢完整回收验算 由于起拔机具的起拔力有限,应尽可能的降低其起拔力大小。为减少起拔时的静摩阻力,H型钢表面涂有减摩剂:当变位速率m/lH 0.5%/Hlm(m 为墙体最大水平变位,lH为型钢在水泥土搅拌桩中的总长度),其最大变形阻力PdPf ;拔出试验表明,自重 G 在起拔力中所占比重相当小,可以忽略。因此,上式简化为 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 5 5、内插型钢拔出验算、内插型钢拔出验算 (3)型钢完整回收验算 为保证
16、H 型钢回收后的重复利用,要求 H 型钢在起拔过程中处于弹性状态,取其屈服极限强度 s 的 70%作为允许应力,故型钢的允许拉力为:江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 6 6、构造设计、构造设计 (1)型钢与冠梁的连接节点 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 6 6、构造设计、构造设计 (1)型钢与冠梁的连接节点 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 6 6、构造设计、构造设计 (1)型钢与冠梁的连接节点 浇筑圈梁(冠梁)时,H型
17、钢挖出 并清理干净露出部分H型钢表面的水泥土后,在扎圈梁(冠梁)钢筋前,埋设在圈梁中的埋设在圈梁中的H型钢部分腹板和翼板二侧必须先型钢部分腹板和翼板二侧必须先用泡沫塑料(厚度大于用泡沫塑料(厚度大于3mm)包)包裹。裹。江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 6 6、构造设计、构造设计 (1)型钢与冠梁的连接节点 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 6 6、构造设计、构造设计 (2)型钢与腰梁及支撑的连接节点 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥
18、土搅拌墙设计 6 6、构造设计、构造设计 (2)型钢与腰梁及支撑的连接节点 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 6 6、构造设计、构造设计 (2)型钢与腰梁及支撑的连接节点 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 6 6、构造设计、构造设计 (2)型钢与腰梁及支撑的连接节点 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 6 6、构造设计、构造设计 (3)型钢水泥土搅拌墙转角加强措施 为保证转角处型钢水泥土搅拌墙的成桩质量和截水效果,在转角处宜
19、采用采用“十十”字接字接头头的形式,即在接头处两边即在接头处两边都多打半幅桩都多打半幅桩。为保证型钢水泥土搅拌墙转角处的刚度,宜在转角处增设一根斜插转角处增设一根斜插型钢,型钢,江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 6 6、构造设计、构造设计 (4)型钢水泥土搅拌墙截水封闭措施 当型钢水泥土搅拌墙遇地墙或灌注桩等围护结构的需断开时,或者在型钢水泥土搅拌墙施工中出现冷缝时,一一般应采用旋喷桩封闭,般应采用旋喷桩封闭,以保证围护结构整体的截水效果 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 二二、型钢水泥土搅拌墙设计型钢水泥土搅拌墙设计 6 6
20、、构造设计、构造设计 (4)型钢水泥土搅拌墙截水封闭措施 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 三三、型钢水泥土搅拌墙施工型钢水泥土搅拌墙施工 1 1、施工方法简介施工方法简介 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 三三、型钢水泥土搅拌墙施工型钢水泥土搅拌墙施工 1 1、施工方法简介施工方法简介 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 四四、排桩施工排桩施工 2
21、 2、搅拌桩、搅拌桩施工施工 (4)SMWSMW桩施工方法桩施工方法 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 三三、型钢水泥土搅拌墙施工型钢水泥土搅拌墙施工 2 2、施工流程施工流程 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 3 3、施工机械施工机械 三三、型钢水泥土搅拌墙施工型钢水泥土搅拌墙施工 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 3 3、施工机械施工机械 三三、型钢水泥土搅拌墙施工型钢水泥土搅拌墙施工 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 设备简介 动力头 螺旋钻杆 钻头 钢板 自动卷扬机 桩架 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 钻 机 组 成 螺旋钻头 搅拌
22、叶片 螺旋叶片 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 江苏轩锐教育 全国专业的土木设计类培训网校 机械进场前对搅拌桩施工区域内地表淤泥、杂物进行清除及场地平整,加固做到地基坚实平整,保证SMW围护结构沿线道路平整、畅通,施工场地路基以能行走50t大吊车为准。施工前作好管线保护,清理障碍物,然后铺设导木,安装导轨,在导轨上安装底盘(底盘上下为钢板中间夹槽钢焊成),并临时固定,在底盘上搭设塔架。塔架拼装完成后利用塔架进行深层搅拌桩机吊装,同时安装灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备、灰浆流动制备站。做好管线连接工作,最后进行机械调试。3 3、施工准备施工准备 三三、型钢水泥土搅拌墙施
23、工型钢水泥土搅拌墙施工 (1)测量放线:)测量放线:根据设计图纸要求进行围护结构中线放样(根据设计要求,施工水平以及地层条件等,SMW桩中心应适当外放),并做好永久及临时标志。放样定位后用尺量复核,并设临时控制桩,填好技术复核单并验收。3 3、施工准备施工准备 三三、型钢水泥土搅拌墙施工型钢水泥土搅拌墙施工 (2)开挖沟槽 根据基坑围护控制线,采用挖掘机开挖导槽,并清除地下障碍物,导槽尺寸如图5-1,要求中心线两侧宽各0.6m,深0.50.7m,在施工中随打随挖,保证钻机施工时涌土不外溢,挖出的余土和废浆液应及时处理,以保证现场文明施工要求。3 3、施工准备施工准备 三三、型钢水泥土搅拌墙施工
24、型钢水泥土搅拌墙施工 (3)定位型钢放置 垂直沟槽方向放置两根定位型钢,规格为200200,长约2.5m,再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格300300,长约820m,转角处H型钢采取与围护中心线成450角插入,H型钢定位采用型钢定位卡,具体位置及尺寸如图。3 3、施工准备施工准备 三三、型钢水泥土搅拌墙施工型钢水泥土搅拌墙施工 (4)桩机就位桩机就位 用卷扬机和人力移动搅拌桩机到达作业位置,并调整桩架垂直度不大于用卷扬机和人力移动搅拌桩机到达作业位置,并调整桩架垂直度不大于1%。桩机移位由当班机长统一指挥,移动前必须仔细观察现场情况,移位要做到平稳、桩机移位由当班机长统一指挥,移动前必须仔
25、细观察现场情况,移位要做到平稳、安全。桩机定位后,对桩位进行复核,偏差不得大于安全。桩机定位后,对桩位进行复核,偏差不得大于20mm。3 3、施工准备施工准备 三三、型钢水泥土搅拌墙施工型钢水泥土搅拌墙施工 (5)桩机垂直度校正桩机垂直度校正 在桩架上焊接一半径为在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈,的铁圈,10m高处悬挂一铅锤,利用经纬仪校直高处悬挂一铅锤,利用经纬仪校直钻杆垂直度,使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆,使铅锤钻杆垂直度,使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆,使铅锤位于铁圈内,即把钻杆垂直度误差控制在位于铁圈内,即把钻杆垂直度误差控制在0.5%以内。以
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 型钢 水泥 搅拌 SMW 工法 设计