¿Un estudio de caso de un proyecto de soporte de pozo de cimentación profundo para edificios de gran altura?
(1) Ubicación geográfica. El proyecto está ubicado en el lado noreste de la intersección de Jianjian West Road y Xi'an Road en el distrito de Qinghe, ciudad de Huai'an. El transporte es conveniente, pero el entorno circundante es complejo. Edificios planificados 1 # ~ 12 #, 17 ~ 33 pisos, estructura de corte de marco, dos pisos bajo tierra. Tanto los garajes subterráneos propuestos para la defensa aérea civil como para la defensa aérea no civil son sótanos. El área de excavación del pozo de cimentación es de aproximadamente 48136,7 m2 y la circunferencia es de aproximadamente 1088,3 m
(2) Ingeniería Geológica. Según el informe de prospección proporcionado por la unidad de prospección, las características geológicas de la capa de suelo son las siguientes: capa 1: suelo de relleno plano; capa 2: suelo arcilloso limoso mezclado con limo; capa 3: limo; capa 5 Capa: Limo Capa 6: Arcilla.
(3) Entorno y plano general. Fuera de la línea roja en el lado este están las residencias de gran altura existentes, y la distancia más cercana entre la pared exterior del sótano y el edificio este es de 11,6 m en el lado sur está la tubería de lluvia y aguas residuales de Jianjian West Road; El gasoducto se distribuye en el lado oeste y el gasoducto está enterrado a 0,6 m bajo tierra. En la Línea Roja Norte hay un gasoducto enterrado a 0,6 m de profundidad.
(4) Aguas subterráneas. Los tipos de agua subterránea dentro de la profundidad de exploración del sitio son agua freática y confinada, y el principal impacto en este proyecto es el agua freática superior.
2. Plan de diseño de soporte del pozo de cimentación
(1) Plan de soporte del pozo de cimentación. Se utiliza un soporte de clavos de suelo compuesto en el lado este, y en algunas partes se utiliza una protección estructural de pilote perforado de φ 800 @ 1000; en el lado sur se utiliza una estructura de pilote perforado de doble hilera de φ 700; el área adyacente al sótano único en el lado oeste para retener el suelo, el resto de la sección del camino (área pura del sótano) utiliza una estructura de pilotes perforados (en voladizo) de φ 800 @ 1000 para retener el suelo en el área norte, debido a la profundidad; del hueco del ascensor en el edificio 12# (la profundidad de excavación real es 9,85 my 10,85 m), que está cerca del pozo de cimentación, adopte retención de pilotes en hileras de φ 700 @ 900 y φ 800 @ 1000 (estructura de pivote único).
(2) Plan de tratamiento de aguas subterráneas de cimentación. 1. Cortina impermeable. El limo denso se distribuye en el área afectada del soporte del pozo de cimentación, por lo que se utilizan dos filas de pilotes de mezcla profunda biaxiales de φ700 (φ700 @ 1000) para formar una cortina de retención de agua completamente cerrada.
2. Diseño de drenaje. Plan de drenaje: En primer lugar, se utilizan pozos entubados para deshidratar el pozo de cimentación, se disponen 155 pozos entubados para reducir el nivel del agua subterránea en el pozo, complementados con drenaje de zanjas abiertas, y se disponen 21 pozos de observación y recarga del nivel de agua fuera del pozo. 2. Al excavar el pozo de cimentación, de acuerdo con las condiciones del sitio de construcción, instale una zanja de drenaje a lo largo de la periferia del pozo de cimentación, con un ancho de 400 mm, una profundidad de 300 ~ 500 mm y una pendiente de 65438±0%. Drene el agua de lluvia y el agua subterránea de manera oportuna para evitar que el agua superior fluya hacia el pozo de cimentación y coloque barandillas alrededor del pozo de cimentación para garantizar la seguridad del personal. En tercer lugar, se debe realizar una precipitación de prueba antes de la excavación, y si es necesario agregar pozos de precipitación adicionales y el tiempo de excavación se determinará en función de las condiciones de precipitación.
3. Análisis de simulación mediante el método de elementos finitos
(1) Simulación numérica. 1. Parámetros básicos del suelo. Los parámetros básicos de la capa de suelo en el área de excavación se muestran en la Tabla 1. 2. Condiciones básicas de trabajo. Excave 1,35 m en la pendiente lateral; agregue soporte; excave hasta 7,75 m = 4 m + 3,75 m; 3. Supuestos básicos. En primer lugar, el proceso de sedimentación se completó; en segundo lugar, no se consideró el impacto de la precipitación en la excavación; en tercer lugar, no se consideró el impacto de la sobrecarga del suelo. 4. Construcción del modelo. Primero, todo el modelo mide 40 mx 50 m; la superficie de excavación tiene 30 m de ancho y 20 m fuera de la superficie de excavación, que es tres veces la profundidad del pozo de cimentación. El segundo es que el suelo adopta elementos de cubierta, que se consideran materiales homogéneos ideales; en tercer lugar, los pilotes de hormigón armado adoptan modelos elásticos y elementos de viga; en cuarto lugar, los soportes de hormigón adoptan elementos de viga, en sexto lugar, las restricciones entre los pilotes y el suelo; , Restrinja el desplazamiento de todo el modelo en la dirección X y el desplazamiento del fondo en las direcciones X e Y. 5. Cálculo y análisis.
(1) Análisis de estrés global. Después de excavar el pozo de cimentación, la tensión sobre los pilotes es máxima, alcanzando 8,76 MPa cerca de la superficie del pozo. La tensión de todo el suelo es pequeña, con un mínimo de sólo 1,2 kPa. Hay asentamientos en el suelo en la parte superior del pozo fuera de la superficie de la excavación. Cuanto más lejos de la pared del pozo, mayor es el asentamiento, pero el área se vuelve gradualmente más suave y el fondo del pozo se abulta hacia arriba. la pared del pozo, el cambio en la elevación tiende a ser suave.
(2) Análisis de tensiones de pilotes. Se puede ver en las Figuras 1 y 2 que a medida que aumenta la profundidad de la excavación, el punto con mayor tensión se mueve hacia el fondo del pozo. La tensión máxima está en la superficie de trabajo cerca del borde del pozo. bisagras, el punto con mayor tensión se mueve a la posición de bisagra rígida. Se genera una gran tensión negativa S11, cuyo valor máximo alcanza 8 MPa, porque el desplazamiento en la dirección X está limitado por la bisagra rígida. A medida que avanza la excavación, aumenta el desplazamiento del pilote. Debido a que hay soporte, el desplazamiento de la parte superior del pozo permanece básicamente sin cambios después de agregar el soporte, mientras que el desplazamiento del fondo del pozo e incluso del fondo de la pila sigue aumentando, incluso con patadas.
(3) Análisis de hundimiento superficial y levantamiento del fondo del tajo. El levantamiento del suelo en el fondo del pozo debe ser compensado por el asentamiento del suelo fuera del pozo, por lo que el asentamiento ocurre fuera del pozo. Cuanto más lejos de la pared del pozo, mayor es el asentamiento, pero gradualmente se vuelve suave. Como se muestra en la Figura 3, el asentamiento tiende a ser suave, básicamente sin cambios más allá de los 16 metros del muro del tajo. El abultamiento máximo de la base es inferior a 1 cm y el desplazamiento máximo no se produce en el punto más alejado de la pared del pozo, sino a unos 12 metros de la pared del pozo. Después de 12 metros, la protuberancia en el fondo del pozo disminuye gradualmente y se nivela alrededor de 25 metros.
(2) Conclusión del análisis.
Se utilizó el método de análisis numérico de elementos finitos para realizar la simulación numérica y la medición en sitio de la excavación del pozo de cimentación. El software de elementos finitos ABAQUS se utilizó principalmente para realizar la simulación numérica y el análisis de la excavación del pozo de cimentación. sección, después de excavar el pozo de cimentación, los pilotes La tensión máxima es de 8,76 MPa cerca de la superficie del pozo. La tensión de todo el suelo es pequeña, con un mínimo de sólo 1,2 kPa. El suelo fuera de la superficie de la excavación se ha asentado. Cuanto más lejos de la pared del pozo, mayor es el asentamiento, pero gradualmente se vuelve suave. El fondo del pozo se abulta hacia arriba y cuanto más lejos de la pared del pozo, el cambio en la elevación tiende. ser gentil. Mediante cálculo y análisis, el esquema de diseño del soporte del pozo de cimentación es factible.
4. Dificultades y seguimiento de la construcción
(1) Puntos clave y dificultades en la construcción. La empresa Jiangsu Tongzhou Basic Engineering Company es responsable de la construcción. La distancia mínima entre el soporte del pilote perforado en el lado este y el edificio adyacente es de sólo 7,5 metros, y el soporte parcial está construido con clavos de suelo mixto. En la temporada de lluvias, una vez que el nivel del agua en el pozo de observación alcance el valor de advertencia, la unidad de construcción organizará personal para proteger el sitio, bombear agua adecuadamente a tiempo, bajar el nivel del agua subterránea, evitar grandes desplazamientos laterales y colapso del suelo. y prevenir la ocurrencia de accidentes de seguridad en los cimientos.
(2)Contenido de seguimiento de la construcción. Los contenidos del monitoreo incluyen: Primero, monitoreo del desplazamiento horizontal (vertical) de la parte superior de los pilotes de soporte. Durante la excavación del pozo de cimentación, para monitorear el desplazamiento de toda la estructura del cerramiento de manera oportuna, se dispone un punto de monitoreo de desplazamiento horizontal (vertical) cada 20.0 aproximadamente a lo largo de la parte superior del pilote de soporte, y 55 horizontal ( vertical) los puntos de monitoreo de desplazamiento están ordenados por * * * puntos (D1 ~ D55). El segundo es monitorear el profundo desplazamiento horizontal del suelo alrededor de la envolvente del edificio (inclinómetro). En tercer lugar, monitoreo de asentamientos y desplazamientos de caminos y tuberías alrededor de pozos de cimentación. En cuarto lugar, el control del asentamiento de edificios alrededor de los pozos de cimentación. Quinto, controle el nivel del agua subterránea fuera del pozo.
(3) Métodos de seguimiento de la construcción y valores de alarma.
1. Monitorización de desplazamiento horizontal. Utilice el método de línea de visión (método de línea de dirección): entierre dos puntos de control permanentes en ambos extremos de la línea de dirección seleccionada a lo largo del borde del pozo de cimentación y luego establezca una fila de puntos en la línea recta que conecta los dos extremos del borde del pozo de cimentación, y observe y compare cada fila regularmente. La distancia entre los puntos y la dirección fija se puede utilizar para obtener el desplazamiento horizontal de estos puntos de medición. Se utilizan dos métodos, posicionamiento multipunto y recopilación de coordenadas de estación total, para una detección regular y una inspección precisa.
2. Monitorización de hundimientos de carreteras, tuberías y edificios. Requisitos de monitoreo de asentamientos: medir la elevación de acuerdo con los estándares nacionales de medición de niveles de segunda clase y realizar mediciones conjuntas regularmente para detectar la estabilidad de los puntos de referencia. Durante cada prueba, se formará un circuito cerrado ⅱ entre el punto de monitoreo de asentamiento y el punto de referencia. El valor inicial para cada punto de medición es el promedio de tres pruebas. Los resultados de la observación se ajustan estrictamente mediante cálculos por computadora para garantizar que el error de cierre de la línea de nivel sea ≤ 0,3 (mm) (n es el número de estaciones de medición).
3. Monitoreo de desplazamiento horizontal profundo (inclinómetro). Siete días antes de la excavación del pozo de cimentación, se utilizó una plataforma de perforación GXY-1 de 100 metros para perforar el orificio en la posición predeterminada de la tubería del inclinómetro y enterrar el orificio de la tubería del inclinómetro. En el tubo hay cuatro ranuras guía a 90 grados entre sí, que son consistentes con la dirección de deformación del suelo (perpendicular al borde del pozo de cimentación).
4. Monitoreo del nivel del agua en el exterior del pozo. Los pozos de precipitación observados en sitio también se utilizan como pozos de recarga. Mida la profundidad y la dinámica del nivel del agua subterránea con el medidor de nivel de agua con regla de acero SWJ90.
(4) Resultados del seguimiento del pozo de cimentación. Del 3 de febrero de 2012 al 23 de septiembre de 2012, se realizó una serie de monitoreos sobre el desplazamiento horizontal de la parte superior de los pilotes de soporte, el desplazamiento vertical de la parte superior de los pilotes de soporte y el desplazamiento horizontal del suelo profundo que rodea el estructura de contención. Los resultados del monitoreo de todo el soporte del pozo de cimentación profunda muestran que la variable de desplazamiento horizontal acumulativo excede el valor de alarma, principalmente debido al largo tiempo de exposición de la excavación del pozo de cimentación. La variable acumulada de desplazamiento profundo supera el valor de alarma, lo que se debe principalmente a la exposición de la excavación de tierra en el pozo de cimentación. Las variables acumuladas del edificio exceden el valor de alarma, lo que se debe principalmente al largo tiempo de exposición de la excavación del pozo de cimentación, el bajo nivel de agua fuera del pozo en la etapa inicial, la disipación de moléculas de agua en el suelo fuera del pozo, y la consolidación y asentamiento del suelo. Durante todo el proyecto del pozo de cimentación, desde la excavación hasta la construcción de los cimientos, no se produjeron accidentes de ingeniería.
Conclusión del verbo (abreviatura del verbo)
El entorno circundante del sitio del proyecto es complejo, las condiciones geológicas son malas, las diferencias son grandes, el período de construcción es ajustado, los cimientos El pozo es irregular y la construcción es difícil. El control de la construcción de todo el pozo de cimentación se puede informatizar y los riesgos de seguridad del soporte del proyecto del pozo de cimentación se pueden abordar de manera oportuna, garantizando así la construcción de los cimientos de todo el proyecto. Por lo tanto, es un proyecto de soporte de pozo profundo relativamente exitoso. El autor cree que las condiciones geológicas en varios lugares, las medidas de control de la deformación de los pozos de cimentación en los proyectos de soporte de pozos de cimentación, la determinación científica de los valores de monitoreo y alerta temprana y la construcción de información de los proyectos de pozos de cimentación son temas dignos de nuestra atención. estudio en profundidad en el futuro.
Para obtener más información sobre licitaciones de ingeniería/servicios/adquisiciones y para mejorar la tasa de adjudicación de ofertas, puede hacer clic en la parte inferior del sitio web oficial de servicio al cliente para realizar una consulta gratuita: /#/? fuente=bdzd