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SMW 搅拌桩围护基坑的时空效应分析摘 要 在软土基坑开挖施工中,运用时空效应规律,充分调动未开挖部分土体的承载能力,能够有效控制土体位移,保护周边环境,达到安全经济施工的目的。文章以天津地铁 1 号线营口道车站基坑施工为例,分析在采纳 SMW 水泥土搅拌桩作为围护结构的基坑开挖施工中,如何选择合理的架设支撑时机以及开挖分块,以充分利用时空效应规律,控制基坑内外的变形,取得最大的经济效益。关键词 SMW 工法 基坑开挖 结构变形 时空效应 1 概述 软土地层的基坑工程,在开挖及支撑过程中,每个分部开挖的空间几何尺寸和支护墙体开挖部分的无支撑暴露时间,与周围土体和土体位移有一定的相关性。这就是所谓基坑开挖中时空效应规律。 实践证明,在基坑开挖过程中考虑并运用时空效应规律,能有效合理地利用土体自身的稳定性,控制土体位移而达到保护周边环境的目的。 考虑时空效应的基坑施工方法的主要特点是:根据基坑工程设计所选定的主要施工参数进行分析预测,提出开挖和支撑的施工顺序和施工参数,并利用现场基坑变形的量测测试结果,来反分析土性综合参数反馈设计和施工人员,以对施工顺序和施工参数进行修正。 天津地铁 1 号线改建项目营口道站位于天津市繁华闹市区南京路与赤峰道、营口道交口处,为1、3 号线的换乘车站(见图 1)。施工分为 A 区(3 号线基坑)与 B、C、D 区(1 号线)以及附属结构几个部分。其中 1 号线基坑采纳 SMW 工法水泥土搅拌桩围护结构。B、C 区是在 A、D 区施工完毕后开始施工的。现在以 C 区的开挖施工为例介绍 SMW 围护基坑的时空效应分析。2 工程概况及地质条件 营口道车站 1 号线基坑长 194.52m(中心里程 K14+159.882),一般地段宽 19.9m,窄处 11.9m,宽处约 44.55m,埋深 7.698m(结构高 6.01m,覆土 1.688m)。C 区宽度两端为 19.9m,中间为 28m,基坑开挖需破除既有营口道站箱体,基坑北侧为南京路 4 车道路面,南侧为 40 层津汇广场大楼。采纳 SMW 工法水泥土搅拌桩围护结构(图 2),直径为 850mm,搅拌桩搭接 250mm。桩长分别为 13.9m(普通 8m 深基坑)和 17.9m(跨线风道及泵房),桩顶标高为 2.5m。型钢间隔插,型钢规格为 700mm×300mm×13mm×24mm,惯性矩为201000cm4,型钢间中心距为 1200mm。桩顶设 1.1×0 8m 的混凝土压顶梁连为整体,桩间立面为 C20 网喷混凝土。在开挖 0 8m 处架设 1 道 φ600×12mm 的钢管横支撑,支撑中间设一道 2[28a 纵向支...