Plan de soporte del pozo de cimentación del sótano y tecnología de construcción de la estación de tren de Haikou.
Es raro que los pilotes DJM se utilicen como estructuras de soporte para fosos de cimentación que se montan principalmente en bastidores. Este artículo es un ejemplo exitoso del uso de pilotes de pulverización de cemento en polvo para soporte de pozos de cimentación en arena saturada. Presenta brevemente la formulación del plan y las medidas técnicas de construcción. También resuelve la contradicción de la interferencia cruzada en la construcción de subproyectos relacionados y garantiza. que cada subproyecto La calidad, el período de construcción y el control de la inversión hayan logrado buenos beneficios económicos y sociales.
1. Descripción general del proyecto
El ferrocarril Guangdong-Sea es un proyecto clave a nivel nacional. La estación de tren de Haikou es la primera parada del ferrocarril Guangdong-Sea y también es la estación de entrada a Hainan. Provincia al mundo exterior. El proyecto está ubicado en el nuevo distrito de Changliu, Haikou, cerca del mar. Hay un sótano en el salón central y el cuerpo principal del edificio de espera es una estructura de armazón de hormigón armado de dos pisos, moldeada in situ. Todos los cimientos están hechos de pilotes tubulares prefabricados de hormigón armado pretensado de alta resistencia C80. El plan de diseño de los cimientos es licuar todo el sitio con una fuerte compactación, luego llenarlo con tierra arcillosa de 2 m de espesor y luego llevar a cabo los cimientos de pilotes de tubería y la construcción del sótano.
El plano del pozo de cimentación del sótano es rectangular, con una superficie de 46,2-28,2=1302,84m2, un perímetro de 148,8m, un pequeño desnivel sobre el terreno, una profundidad máxima de excavación de 6,5 m, y la distancia entre la periferia exterior del sótano y la base de pilotes independiente debajo de la columna principal es de 4,8 m.
2. Ingeniería Geológica
Según el informe del estudio geológico del sitio, los estratos y la calidad del suelo debajo del suelo natural son ① arcilla arenosa (suelo de relleno liso), índice de plasticidad
3. Selección del esquema de soporte
1. Características del soporte: En cimientos de arena saturada de tamaño medio, el soporte del pozo de cimentación poco profundo con carga superior (H≤8m) en la pared del pozo es el La mejor manera de asegurar el pozo de cimentación. La clave para la estabilidad.
La construcción del pozo de cimentación de este proyecto tiene los siguientes requisitos: ① Corto período de construcción. Según el progreso de todo el proyecto, solo se programan 45 días desde el soporte hasta la finalización del proyecto del sótano, y la construcción de soporte debe limitarse a 15 días. (2) El costo es lo más bajo posible. Debido a que el informe del estudio geológico no estaba disponible en el momento de la licitación y el precio unitario no figuraba en la cotización de la licitación, se requirió que la inversión estuviera estrictamente controlada (3) La ubicación del sitio es relativamente abierta y los requisitos para el pozo; la deformación de la pared no es alta. Sin embargo, hay cimientos independientes de pilotes prefabricados alrededor del foso de cimentación adyacente. La distancia entre la periferia del sótano y los cimientos de pilotes independientes debajo de las columnas es de solo 4,8 m. El ángulo de inclinación del foso de cimentación no puede exceder el límite. Para garantizar que la excavación del pozo y la construcción de los cimientos se puedan realizar al mismo tiempo, las paredes del pozo deben estar lo más verticales posible (4) Según el informe geológico, el nivel del agua subterránea es poco profundo y el acuífero es alto; rico en agua. La deshidratación, el soporte y la excavación del pozo de cimentación del sótano deben estar sincronizados. ⑤El plan de construcción del soporte debe considerar completamente los efectos adversos que la capa saturada de arena media-gruesa puede tener sobre el soporte del talud debido a la mala estabilidad de la pared del tajo.
Las condiciones de ingeniería anteriores son el requisito previo básico para seleccionar un plan de soporte. Por lo tanto, el objetivo es encontrar un plan de soporte técnicamente razonable, factible y económicamente aceptable que pueda cumplir con los requisitos del período de construcción.
2. Opciones comparativas y sus características
Según la experiencia pasada, el soporte de los pozos de cimentación en tales sitios generalmente adopta formas de soporte como pilotes de acero y paredes de clavos de suelo. Aquí también se incluyen en la gama de comparación los pilotes de mezcla de cemento menos utilizados. Sus principales características son las siguientes:
① Tablestacas de acero: adecuadas para cimientos de suelo blando y zonas con altos niveles de agua subterránea y abundante agua. . Tiene las características de alta resistencia, resistencia al agua, construcción sencilla y rápida, etc. H≤4m es adecuado, pero requiere invertir más acero a la vez.
②Pared de clavos del suelo: gran deformación y poca resistencia al sobrevoltaje de las tuberías. Es adecuado para suelos de relleno artificial, suelos arcillosos y arena arcillosa por encima del nivel del agua subterránea o después de una precipitación artificial, H≤12m es apropiado.
③Pila de mezcla de cemento: la sección transversal tiene buena rigidez a la flexión, integridad, impermeabilidad e impermeabilidad. Es adecuado para pozos de cimentación con una profundidad de 5 a 6 m, con una construcción sencilla y de bajo costo.
Las principales comparaciones técnicas y económicas de los proyectos anteriores son las siguientes:
Soporte del pozo de cimentación
Tipos
Periodo de construcción, construcción Condiciones, costo, pila de placas de acero, 10 días, el proceso es simple, pero los requisitos de equipo son altos. La construcción de un muro clavado en el suelo de unos 200.000 yuanes en 25 días requiere pocos equipos, pero el proceso de construcción es complicado y cada proceso interfiere entre sí. Aproximadamente 12.000 yuanes por una pila de mezcla de cemento durante 1,5 días, el proceso y los requisitos del equipo son simples. Alrededor de 88.000 yuanes
Con base en el análisis y la comparación completos anteriores, se seleccionó la forma de soporte del pilote de mezcla de cemento.
3. Diseño de la estructura de soporte
En principio, esta forma de soporte se puede realizar de acuerdo con la teoría de cálculo del diseño del muro de contención de placas de pilotes:
(1 ), longitud inicial del pilote, diámetro del pilote y profundidad de enterramiento
② Calcular el empuje activo del suelo de la sección en voladizo y el empuje pasivo del suelo de la sección de anclaje
③ Comprobar el vuelco; resistencia de la pared y la resistencia de la pared respectivamente. La resistencia general al deslizamiento del fondo, la resistencia y la impermeabilidad de la pared;
④ Teniendo en cuenta que todo el sitio ha sido compactado de antemano, los parámetros de cálculo relevantes son el valor promedio de cada capa de suelo φ = 300, c = 0, γ = 20kn/m3, k = 3.3-10-4.
Después del cálculo, la estructura de soporte adopta:
(1) Los pilotes DJM tienen 4 m de largo, 500 mm de diámetro, 2 m de profundidad, una relación agua-cemento de 0,45, una sola fila de pilotes muy juntos , a 400 mm de distancia. El solapamiento entre pilotes adyacentes es de 50 mm.
② Inserte 2 piezas de barras de acero incrustadas de ф16 en la parte superior de cada pilote, con una profundidad de 750 mm y una exposición de 250 mm. Se conectan vigas de anillo de concreto en serie en la parte superior de todos los pilotes, con un tamaño de sección transversal de 500 mm-300 mm y una etiqueta de C20. Las barras de acero de la viga anular son 4ф25 y ф8 @ 200.
Todas las barras de acero expuestas de 2ф16 se extienden hacia la viga anular y están soldadas a las barras de acero. Se utilizan sacos de arena apilados para proteger la pendiente sobre la viga circular.
Cuatro. Pasos de construcción y principales medidas técnicas
1. Principales medidas técnicas
①Construcción de compactación fuerte: el diseño original era rellenar el suelo después de la compactación dinámica, pero después del diseño optimizado, se cambió. Antes del relleno antes de la compactación dinámica, el suelo de relleno y la base del suelo original se pueden reforzar al mismo tiempo, y el suelo dentro de la profundidad de impacto efectiva de una compactación fuerte se acelerará mediante una súper compactación, lo que es beneficioso para la estabilidad de la pared del pozo. e incluso reduce la longitud de los pilotes de soporte. Durante la construcción, se utilizan dos veces de apisonamiento puntual y una vez de apisonamiento completo para la compactación dinámica. La energía de apisonamiento de un apisonamiento puntual es de 3000 KN-m, la distancia entre los puntos de apisonamiento es de 5 a 6 m y la energía de apisonamiento de un apisonamiento completo es de 1000 KN-m-m.
(2) La construcción de cimientos de pilotes de todo el sitio se planifica una vez. Por lo tanto, los pilotes de tuberías prefabricados ubicados en el pozo de cimentación afectarán inevitablemente la excavación de tierra posterior del pozo de cimentación. Por lo tanto, se utilizó el método de alimentación de pilotes al hincar los pilotes prefabricados en el área del sótano y la longitud. La altura de avance del pilote fue de hasta 6 m, lo que no sólo evita retrasos en la construcción, sino que también elimina obstáculos para la excavación del pozo de cimentación.
③ Deshidratación del pozo de cimentación: una vez completada la construcción de pilotes prefabricados alrededor del sótano, se disponen uniformemente 10 pozos de drenaje profundos alrededor de la superficie superior del pozo de cimentación, con aberturas de 600 mm y diámetros de tubería de drenaje de 400 mm. , y profundidades de pozo de 13m. Una vez formados los agujeros, se coloca una bomba sumergible (QY15X25-2.2 y superior) en cada pozo de drenaje y se inicia la excavación del pozo de cimentación después de bombear agua durante 3 días.
④ Construcción de pilotes DJM: después de que los pozos de hundimiento y drenaje de pilotes estén colocados, los pilotes DJM se pueden construir secuencialmente a lo largo de la periferia del pozo de cimentación. Este proyecto utiliza un martinete DJM de torre PH-5A y un compresor de aire XK0.6. La clave para la construcción de pilotes DJM es, en primer lugar, garantizar la relación agua-cemento y el contenido de cemento y, en segundo lugar, garantizar un acoplamiento efectivo entre los pilotes, especialmente en las esquinas del pozo de cimentación. Además de retener el suelo, se forma una capa de retención de agua. También se requiere cortina. En este proyecto, la velocidad de elevación de la máquina de pulverización de polvo es de 0,97 m/min y la presión de pulverización de polvo es de 0,8 N/mm3; Además, es necesario volver a pulverizar la cabeza del pilote.
⑤ Excavación del pozo de cimentación: el pozo de cimentación se excava con una excavadora con una pequeña pendiente y se divide en capas superior e inferior. La primera etapa es de 3 m. Una vez que el nivel del agua subterránea cae por debajo de los 10 m y se alcanza la resistencia de las pilas de pulverización de polvo, se puede llevar a cabo la segunda etapa de excavación de tierra. Al excavar, prepare con antelación una cantidad suficiente de sacos de arena. Cuando la profundidad de excavación del pozo de cimentación alcanza la elevación inferior de la viga anular, la construcción de la viga anular se lleva a cabo inmediatamente. La protección del talud con sacos de arena se construye en capas en la pared del foso sobre la viga anular, y los sacos de arena deben acolcharse hasta quedar planos.
⑥Drenaje en el pozo de cimentación: se instalan zanjas de drenaje abiertas y diez pozos de recolección de agua alrededor del fondo del pozo de cimentación para bombear el agua acumulada en el pozo de cimentación. Las tuberías de drenaje están enterradas en las paredes laterales de soporte circundantes para reducir la presión del agua de los poros en la capa de suelo en la parte posterior de la pared del pozo.
Efecto de ingeniería del verbo (abreviatura del verbo)
Todo el proceso de construcción ha sido puesto a prueba por muchas lluvias intensas y el soporte general del pozo de cimentación está en buenas condiciones, lo que garantiza la construcción suave del sótano y lograr el propósito y efecto previstos. Durante este período se produjeron las siguientes anomalías locales, las cuales fueron eliminadas tras tomar las medidas de refuerzo correspondientes.
1. Había grietas de 5 mm de ancho en el suelo en la parte superior del pozo de cimentación;
2 En el período posterior, aparecieron algunas grietas en el fondo del pozo de cimentación. para pulverizar pilas de polvo.
3. La precipitación en el pozo de cimentación no es adecuada y el nivel del agua subterránea solo desciende hasta el fondo del pozo de cimentación adyacente, lo que genera arenas movedizas locales al cavar el pozo de recolección de agua del sótano.
Conclusiones y experiencias de los verbos intransitivos
1. En términos relativos, la resistencia a la compresión y la resistencia al corte de los pilotes DJM son relativamente altas, pero la resistencia analítica es relativamente baja, por lo que suelen serlo. utilizado Se utiliza para reforzar un cierto espesor de base de suelo blando para formar una base compuesta, como terraplén de suelo blando, base de alcantarilla, etc., pero no se usa comúnmente como estructura de soporte de flexión. El soporte del pozo de cimentación del sótano de este proyecto está limitado por el período de construcción, la inversión y las condiciones geológicas, pero su viabilidad se considera plenamente, especialmente las condiciones favorables del alto efecto de compactación dinámica de la capa superior del suelo del pozo de cimentación, que puede reducir el altura de soporte de las pilas de pulverización de polvo. Al mismo tiempo, se adoptaron medidas técnicas integrales, como ajustar el orden de compactación y llenado dinámico, envío de pilas, deshidratación profunda en los puntos de los pozos y diseño entrelazado de pilas de aspersión seca para finalmente lograr el efecto de soporte esperado y lograr buenos resultados económicos y sociales. beneficios.
2. La estructura de soporte de los pilotes DJM es similar al muro de contención tirado por pilotes, con un diseño y cálculo simples y una construcción conveniente. Si se inserta una cantidad adecuada de barras de acero o tiras de bambú en el pilote, se puede mejorar la resistencia a la flexión del pilote y se puede aumentar la altura del soporte.
3. Los cuerpos de los pilotes se superponen para formar una cortina para lograr la función impermeable y de impermeabilización del pozo de cimentación. Las filas dobles de pilotes se pueden escalonar según sea necesario para aumentar la capacidad de carga y el efecto de retención de agua.
a) En cimentaciones saturadas de arena, los pilotes de mortero de cemento se formarán mediante pilotes de lechada de inyección seca. Si el contenido de cemento es apropiado, su resistencia a la compresión, resistencia al corte y resistencia a la flexión serán mejores que las de los pilotes granallados con pólvora en suelos blandos, lo que tiene importancia práctica para futuras investigaciones experimentales.
b) El efecto de precipitación en el punto del pozo no es ideal. En primer lugar, el número de pozos de precipitación es relativamente pequeño y es apropiado aumentarlo en cuatro. En segundo lugar, no se realiza la limpieza del pozo, lo que afecta el efecto de precipitación. Los pozos de achique en estratos de suelo arenoso deben estar equipados con paredes protectoras de revestimiento.
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