Aplicación de la tecnología de construcción de paredes con clavos de suelo en cimientos de cojín de arena
El soporte de pared de clavos de suelo compuesto comúnmente utilizado en los proyectos actuales es principalmente la aplicación combinada de pilotes de mezcla de cemento y suelo y paredes de clavos de suelo. El principio fundamental es: utilizar pilotes de mezcla de cemento y suelo para reforzar el suelo de la pendiente para resolver los problemas de autosuficiencia, resistencia al agua y unión entre la capa superficial de pulverización y el suelo; utilizar lechada de compactación horizontal y lechada de presión secundaria para resolver el problema; de refuerzo del suelo y El problema del levantamiento de los clavos del suelo a través de la profundidad de inserción más profunda de los pilotes de mezcla, se resuelven los problemas de resistencia al levantamiento, el aumento de las tuberías y las fugas en el fondo del pozo, formando un soporte compuesto de clavos del suelo compuesto de anti-filtración; cortina, soporte de avance y clavos de suelo. Por lo tanto, la pared de clavos de suelo compuesto es adecuada para suelos arenosos, suelos limosos, suelos cohesivos, suelos limosos y suelos limosos. Hay ejemplos de ingeniería exitosos que utilizan paredes de clavos de suelo compuesto en varios estratos en Shanghai.
Descripción general del proyecto
La Segunda Planta de Agua de Qingpu está ubicada en el río Xidaying en la esquina suroeste del distrito de Qingpu. Este proyecto consta de 16 unidades, incluidos tanques de sedimentación, tanques de filtrado, tanques de aguas residuales, tanques de agua limpia y otras estructuras de piscinas grandes. Todos utilizan cimientos de reemplazo de cojines de arena y los cimientos son grandes cimientos en forma de balsa. La elevación de la cimentación del colchón de arena es de -5 m, la elevación de la cimentación de la balsa es de -0,3 m y el espesor del colchón de arena es de 4,7 m. La empresa española Deliman es responsable del diseño y suministro de equipamiento de todos los sistemas de instalación. este proyecto. Debido al diseño tardío del sistema, después de que se completaron las estructuras del tanque de sedimentación y del tanque de filtro, el diseño externo requirió que se agregara una tubería de descarga de lodo de φ1000 mm a los cimientos intermedios de las dos unidades, con una profundidad de enterramiento de -3,8 m. y se instalará cada 15 m a lo largo del pozo de válvula A de descarga de lodo. Para enterrar este tubo de lodos, se debe cavar una zanja en la base del colchón de arena entre el tanque de sedimentación y el filtro. El nivel freático es alto, -0,7 m; el colchón de arena es arena medianamente gruesa con una densidad de 1,65 t/m3. Por lo tanto, el pozo de cimentación está dentro de la base del cojín de arena. Bajo la acción de la diferencia de presión del agua, es probable que se produzcan arenas movedizas y tuberías bajo la carga de peso propio de las dos unidades cerca del pozo de cimentación; de autosuficiencia y es propenso a colapsar. Por ello, en este tipo de cimentaciones, la elección del cerramiento del foso es muy cuidadosa.
Plan de protección del pozo de cimentación
De acuerdo con las características funcionales del soporte del pozo de cimentación y la situación real de este proyecto, primero consideramos la capa de colchón de arena para el refuerzo del suelo y el rango de refuerzo. es la excavación alrededor de la cara. Mediante el refuerzo del suelo, por un lado, el coeficiente de permeabilidad del suelo reforzado se reduce a 10-5~10-8 cm/s para garantizar la impermeabilidad del suelo, por otro lado, la resistencia del suelo reforzado puede alcanzar más; de 1Mpa, asegurando la autosuficiencia del suelo y la intensidad. Dado que la distancia entre el tanque de sedimentación y el tanque de filtro es de solo 4 m, y la altura superior es de solo 2,7 m, no hay lugar para que los martinetes de gran escala operen alrededor del pozo de cimentación. Los pilotes de colocación, los pilotes de mezcla de cemento y suelo y los pilotes de inyección de lechada no se pueden utilizar para reforzar la base de arena. Es factible utilizar lechada doble líquida. Una vez solidificada la lechada y la arena, se convierten en bloques de mortero de cemento con buena resistencia e impermeabilidad. En vista del alto nivel freático y la buena permeabilidad de la arena, para garantizar el efecto de lechada se decidió utilizar tecnología de lechada de compactación en capas para reforzar la base del cojín de arena. Debido a las limitaciones del sitio y las consideraciones de costos, se decidió utilizar una pared de clavos para el suelo como forma de soporte para el pozo de cimentación: se dispusieron tres filas de clavos para el suelo a lo largo de la dirección de profundidad, con un espacio de 1 m, en un patrón de flor de ciruelo a lo largo; de los clavos del suelo era de 6,5 m y la tubería de acero era de soldadura estándar nacional de 48 * 3,5 mm.
En cierto sentido, la combinación de lechada de compactación en capas y paredes de clavos para el suelo forma un nuevo tipo de soporte compuesto para clavos para el suelo.
Construcción del recinto del pozo de cimentación
Tecnología de construcción de muros de clavos de suelo compuesto:
1. Lechada de compactación en capas
(1) Posicionamiento y diseño: De acuerdo con el plan de diseño, determine la posición de los orificios de lechada en capas y compactados, y márquelos con barras de acero cortas;
(2) Perforación: una vez determinadas las posiciones de los orificios, la plataforma de perforación está en su lugar y colocado firmemente, y luego comience a perforar, utilizando el método de perforación en seco, con un diámetro de orificio de 50 mm;
(3) Lechada: después de que la broca alcance la elevación de diseño, conecte la parte superior de la tubería de perforación (la tubería de perforación es una tubería de acero sin costura de ф50) con la bomba de lechada. Para conectar, comience a aplicar la lechada desde abajo e inyecte la lechada de cemento en el suelo a través de una bomba de lechada hidráulica; la broca tiene la forma de una; Tubo floral, con la parte superior cerrada y un orificio de lechada de 8 mm de diámetro alrededor. Después de completar cada capa de lechada, levante la tubería de perforación 0,3 m e inyecte mientras la levanta hasta que llegue a la boca del orificio, saque la broca, selle el orificio y fíjelo;
(4) Mantenimiento : El tiempo de mantenimiento es de 28 días, la construcción de la pared con clavos de suelo debe iniciarse 28 días después de la lechada. Antes de la excavación, se probó la resistencia a la compresión de la lechada y los sólidos mediante una prueba de penetración estática.
2. Construcción de muros con clavos de suelo
(1) Disposición: de acuerdo con los dibujos de diseño, determine la línea límite de la excavación del pozo de cimentación y marque la línea de excavación con pilotes de madera. y cal;
(2) Excavación de tierra: Realizar en tres pasos, la primera vez hasta -1,8m, la segunda vez hasta -2,8m, la tercera vez hasta -3,8m. Excavar y apoyar al mismo tiempo excavar en capas, apoyar en capas y luego apoyar después de la excavación. La excavación de la tierra debe estar estrechamente coordinada con la construcción de soporte. La excavación de la siguiente pendiente solo se puede realizar después de que se haya completado la lechada de clavos del suelo de la capa anterior durante más de 1 día. Durante la excavación, la cabeza de la pala no debe golpear la pared de malla ni la cabeza del clavo. El proceso de excavación y la construcción de la pared de clavos del suelo forman una operación cíclica;
(3) Reparación de pendientes: es necesario reparar. la pendiente y nivelarla para garantizar la calidad del hormigón proyectado.
(4) Coloque los clavos para el suelo en los agujeros: haga los clavos para el suelo de acuerdo con el plan de diseño y abra los orificios de lechada alrededor de la tubería de acero con un diámetro de 8. mm. Los orificios están dispuestos en forma de espiral en la tubería de acero con una separación de 50 mm y una tubería de acero dentro de 1 m. No hay orificios de lechada en la boca y el extremo de la tubería de acero está cerrado. La posición, el espaciado y el ángulo de los clavos para el suelo deben cumplir con los requisitos de los planos de diseño. Los clavos para el suelo procesados se introducen en el suelo con un compresor de aire y se sueldan al suelo en secciones;
(5). ) Preparación de la malla de acero: φ 6,5 Enderece las barras de acero y ate la malla de acero al espacio diseñado. Después de perforar los clavos para el suelo, los extremos se sueldan a la malla de acero con hilos de φ 16 para conectar las barras de acero y las barras de acero de tres en raya, de modo que la malla de acero y los clavos para el suelo estén conectados en un solo cuerpo. Los clavos para el suelo, las barras de acero y las bielas se conectan mediante soldadura y la longitud de la costura de soldadura cumple con los requisitos de las especificaciones. La longitud de unión de la malla de acero y la longitud escalonada de las juntas superpuestas adyacentes cumplen con los requisitos de la especificación. Si no puede cumplir con los requisitos de las especificaciones, se debe soldar firmemente con soldadura eléctrica.
(6) Hormigón proyectado: después de la excavación de tierra y la reparación del talud, y después de completar la soldadura de la malla de acero, se pulveriza hormigón proyectado con un espesor total de ≥100 mm, un tamaño de partícula de piedra de 5 a 10 mm y un tamaño de partícula de < < 12 mm. La dosis de agente especial de fraguado rápido para hormigón proyectado no debe ser inferior a 5. Antes de traslapar cada capa y sección de la construcción de hormigón proyectado, se deben eliminar la tierra y otras impurezas del traslape para garantizar que el traslape de hormigón proyectado sea bueno y que la calidad del hormigón proyectado sea impermeable.
(7) Lechada de clavos del suelo: la lechada solo se puede realizar después de que el hormigón proyectado de la superficie alcance una cierta resistencia. Para la lechada de clavos de suelo, inserte el tubo de lechada en la parte inferior del clavo de suelo antes de aplicar la lechada, inyecte lechada desde la parte inferior del clavo de suelo, extraiga el tubo de lechada mientras realiza la lechada y luego realice la lechada a presión en la boca. La lechada de cemento se mezcla según lo diseñado, se agita minuciosamente, se filtra con un tamiz fino y luego se inyecta con una bomba exprimidora. La lechada de clavos del suelo se controla en dos aspectos: primero, la presión de la lechada se controla a 0,1 MPa. En segundo lugar, el volumen de lechada de una sola tubería se controla a aproximadamente 80 litros. Para evitar la filtración de agua en el extremo de los clavos para suelo, después de que se formen los agujeros en los clavos para suelo y antes de la construcción de concreto pulverizado, los clavos para suelo deben rellenarse y compactarse con bolsas de arcilla y cemento. Al rociar concreto, primero rocíe y compacte la cabeza del suelo para llenar la lechada, lo que puede evitar la filtración de agua desde la cabeza del clavo del suelo.
Monitoreo de fosas de cimentación
La construcción basada en información es una característica de la nueva tecnología para el soporte de fosas de cimentación: la tecnología de soporte de pared con clavos de suelo. Para garantizar la seguridad del pozo de cimentación y no afectar los edificios circundantes, es necesario realizar un seguimiento de los cambios dinámicos de la pendiente en cualquier momento durante todo el proceso de excavación y construcción de soporte. Por lo tanto, se debe implementar información durante la construcción. el proceso de construcción de soporte.
Y la información obtenida se retroalimentará al trabajo de construcción para guiar la construcción modificando el diseño. Este pozo de cimentación cumple con los requisitos para pozos de cimentación de nivel tres y el contenido de la medición es principalmente desplazamiento y asentamiento. Los datos son los siguientes:
1. Monitoreo de talud del pozo de cimentación: Disponga puntos de observación de desplazamiento horizontal y puntos de observación de asentamiento a lo largo de la periferia del pozo de cimentación, con un punto dispuesto cada 2 metros. Después de 4 días de construcción del muro de clavos de suelo, el valor de desplazamiento horizontal fue de sólo 3,5 mm y el valor de asentamiento fue de 7,2 mm. El desplazamiento y el asentamiento tendieron a ser estables.
2. Monitoreo de tanques de sedimentación y filtros: Disponga un punto de observación de asentamiento cada 2 metros a lo largo de la boca superior del tanque de sedimentación y la pared del filtro, y disponga un punto de observación de desplazamiento cada 5 metros cerca de la superficie del pozo de el punto de la pared del tanque. El valor de asentamiento es de 2,8 mm y no hay desplazamiento.
3. Antes de la excavación, la resistencia a la compresión promedio de la lechada y el cuerpo sólido se midió mediante pruebas de penetración estática y fue de 1,78 Mpa, lo que demuestra que el refuerzo de lechada de compactación en capas del cojín de arena fue exitoso. del bloque de mortero de cemento alcanzó la resistencia de diseño de 1 MPa.
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1. Según las diferentes condiciones de trabajo y condiciones geológicas, elegir la forma adecuada es el principio del diseño del soporte del pozo de cimentación. Ya sea un muro de contención por gravedad o un muro de contención sin gravedad, el punto esencial del soporte del pozo de cimentación es detener el agua y retener la tierra en el pozo para facilitar la construcción segura. Sin embargo, los métodos de cálculo y las técnicas de construcción son diferentes.
2. La lechada de compactación en capas resuelve con éxito el problema del refuerzo de arena en la capa de colchón de arena, permitiendo que la arena y la lechada de doble líquido se solidifiquen en bloques de mortero, lo que no solo garantiza la resistencia de la base, sino también la solidez de la base. También forma una densa cortina impermeable.
3. El muro de clavos de suelo resolvió con éxito los problemas de resistencia y estabilidad del talud del pozo de cimentación. El periodo de construcción es corto y se realiza simultáneamente a la excavación, ocupando raramente un periodo de construcción independiente. La excavación y el clavado del suelo se realizan en capas y en bloques, aprovechando al máximo la función de soporte espacial del suelo, y se cierran a las pocas horas de la excavación, de modo que el desplazamiento y la deformación del talud puedan limitarse en el tiempo.
4. Se puede observar que el nuevo soporte de clavos de suelo compuesto que combina lechada de compactación en capas y paredes de clavos de suelo tiene menor desplazamiento y deformación en este proyecto, brindando garantía de seguridad para la construcción en el pozo. Un exitoso sistema de contención de pozos de cimentación.
5. El costo de este sistema de soporte es bajo, solo el 75 % del costo de la mezcla de cemento, suelo y clavado en la pared, y es digno de promoción y aplicación en otros pozos de cimentación poco profundos.