鉆孔咬和樁的受力機理及其在軟土地層的應用(三)

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3 工程實例
    本工程位于上海市軌道交通楊浦線(M8線)虹口體育場站,呈東西走向,緊鄰虹口足球場南端,橫跨東江灣路、西江灣路以及花園路。車站主體結構外包尺寸為187.7m(長)×20.8m(寬),車站覆土厚度為2.5m,底板埋深約15.5m,為地下二層三跨雙柱島式車站。其中車站主體7~13軸從運營中的軌道交通明珠線高架橋下垂直穿越,以9軸線為界,分為7~9軸線順筑區(qū)(高架橋外)和9~13軸逆筑區(qū)(高架橋內(nèi))。逆筑區(qū)基坑圍護結構設計許可變形量為15㎜,車站圍護結構外邊線距離輕軌高架橋墩承臺邊只有30~50㎝。
    施工區(qū)域土層地質情況從上至下依次為:
    ①:雜填土,松散,厚0.90~3.80m;1:褐黃-灰黃色粉質粘土,可塑,厚0.00~2.20m;
    ②3-1:灰色粉質粘土,稍密,0.00~3.80m;
    ③:灰色淤泥質粉質粘土夾粉土,流塑,2.70~6.60m;
    ④:灰色淤泥質粘土,流塑,厚7.60~9.35m;
    ⑤1-1:灰色粘土,軟塑,厚2.30~3.30m;1-2灰色粉質粘土,軟塑,厚3.70~5.30m;
    ⑥:暗綠-草黃色粉質粘土,影塑,3.20~4.30m;
    ⑦1:暗綠-灰黃色砂質粘土,中密,5.60~9.70m;2灰黃-灰色粉砂,中密~密實,5.10~9.30m。本車站場地范圍內(nèi)上部均為飽和粘性土,可視為不透水層,承壓水埋藏于第⑦層砂質粉土-粉砂中。
    由于本車站圍護外邊線距離輕軌高價橋樁承臺僅30㎝,且車站基坑開挖較深,必須考慮圍護結構的施工對樁及承臺的影響。
    常規(guī)的地下連續(xù)墻、攪拌樁、灌注樁等都對周圍環(huán)境影響較大,因此采用鉆孔咬和樁。采用直徑1270㎜的鉆孔咬和樁,樁長28m,咬和厚度175㎜。咬和樁穿越的①~⑥層土中,較多含有粉性土或砂性土,故采用較好的護壁方法—全鋼套管護壁,能有效防止孔內(nèi)流砂、涌砂及防止土體坍方,提高混凝土成樁質量。施工時土體變形極小,從而減少對輕軌高架橋立柱樁基的擾動。
    據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測發(fā)現(xiàn):鉆孔咬和樁階段,各測點水平位移為12.2㎜,位于圍護結構下6m處。土體水平位移分布區(qū)域集中在4.5~6m范圍內(nèi)。
    基坑開挖階段,展開咬和樁圍護結構水平位移變化比較穩(wěn)定,土體的水平位移大都發(fā)生在開挖面下1~2m范圍內(nèi),各階段的水平位移1.42㎜、5.87㎜、8.44㎜、17.77㎜;對應土體深度分布為6.5m、11.5m、14.5m、15m處??梢钥吹介_挖過程中,圍護結構的水平位移增量變化是比較小的。經(jīng)過分析可見,采用了鉆孔咬和樁的圍護結構有效地控制了對周圍土體地影響,保護了輕軌明珠線的安全。
    4 結論與建議
    (1) 鉆孔咬合樁是一種新型施工工藝,其受力機理還需要進一步研究。
    (2) 鉆孔咬合樁屬干孔作業(yè),施工安全,噪音干擾小,無泥漿排放,利于環(huán)保。咬合樁機成孔全套管跟進,對周圍土體擾動小,利于管線和建筑物保護。
    (3) 鉆孔咬和樁具有施工進度快、成孔成樁質量好、工程造價低、經(jīng)濟效益可觀等優(yōu)點 。
    (4) 上海軌道交通M8線虹口體育場站采用鉆孔咬和樁圍護結構取得了良好的效果,證明了鉆孔咬和樁在上海軟土地區(qū)的適用性。