SMW工法在深基坑中的应用.docx

1、SMW工法在深基坑中的应用SMW工法在深基坑中的应用2006-7-24 9:43【大 中 小】【打印】【我要纠错】摘要：SMW工法由日本成辛工业株式会社开发成功。SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，形成地下连续墙体，利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的深基坑工程。关键词：SMW工法 基坑围护 施工一、工程及地质概况古1商办楼位于上海天山路、古北路交叉口，为地下3层、地上6层商场。该建筑全长244.2米。本工程场地属长江

2、三角洲入海口东南前缘的滨海平原地貌类型，微地貌上属吴淞江古河道沉积区。场地地形平坦，地面标高一般3.8米，基坑地下水属潜水类型，稳定水位在地表以下0.51.0米。基坑四周无污染源，地下水对砼无腐蚀。二、基坑围护结构设计1、围护方案该基坑围护采用SMW工法，开挖深度为11.5-13.1米，采用进口850三轴劲性水泥土搅拌桩作围护结构，内插H8003001324型钢，水泥掺量不小于20，水泥搅拌桩搭接200毫米，H型钢间距1200毫米和700毫米。设3道2H7003001515双拼型钢支撑，转角处采用钢筋砼和H型钢混合支撑，支撑间距一般为4.5米。桩顶用钢筋砼圈梁兼作首道支撑围囹，其余选用2H40

3、04001321双拼作钢围囹。为减少围护桩在基坑开挖时的位移，对钢支撑施加预应力，其值为140吨。根据该工程基坑坑底土层为3层砂质粉土，透水性较强，对坑底采用降水加固方案。为降低造价，SMW桩中插入的H型钢在结构出0.000后拔除。坑内采用水泥搅拌桩和压密注浆加固。2、围护结构形式的比较目前，上海地区深基坑围护墙体采用的结构形式一般都为地下连续墙（单墙或双墙），工程造价均较高，对环境的影响、污染均较大。与之相比较，SMW工法有如下优点：（1）在现代城市修建的深基坑工程，经常靠近建筑物红线施工，SMW工法在这方面具有相当优势，其中心线离建筑物的墙面80厘米即可施工。（2）地下连续墙由自身特性决定

4、，施工时形成大量泥浆需外运处理，而SMW工法仅在开槽时有少量土方外运。（3）SMW工法构造简单，施工速度快，可大幅缩短工期。（4）SMW工法作围护结构与主体结构分离，主体结构侧墙可以施工外防水，与地下连续墙相比结构整体性和防水性能均较好，可降低后期维护成本。三、关键技术的处理H型钢水泥土搅拌桩支护结构的施工关键在于搅拌桩制作，以及H型钢的制作和打拔。1、搅拌桩制作与常规搅拌桩比较，要特别注重桩的间距和垂直度。施工垂直度应小于1，以保证型钢插打起拔顺利，保证墙体的防渗性能。注浆配比除满足抗渗和强度要求外，尚应满足型钢插入顺利等要求。2、保证桩体垂直度措施（1）在铺设道轨枕木处要整平整实，使道轨枕

5、木在同一水平线上；（2）在开孔之前用水平尺对机械架进行校对，以确保桩体的垂直度达到要求；（3）用两台经纬仪对搅拌轴纵横向同时校正，确保搅拌轴垂直；（4）施工过程中随机对机座四周标高进行复测，确保机械处于水平状态施工，同时用经纬仪经常对搅拌轴进行垂直度复测。3、保证加固体强度均匀措施（1）压浆阶段时，不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。若发生断桩，则在向下钻进50厘米后再喷浆提升；（2）采用“二喷二搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在60，第二次喷浆量控制在40；严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度；（3）搅拌头下沉到设计标高后，开启灰浆泵，将已拌制好的水泥浆压入地基土中，并边喷浆边搅拌约1-2

6、分钟；（4）控制重复搅拌提升速度在0.8-1.0米/分以内，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌；（5）相邻桩的施工间隔时间不能超过24小时，否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆，以保证桩间搭接强度；（6）预搅时，软土应完全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。4、型钢的制作与插入起拔施工中采用工字钢，对接采用内菱形接桩法。为保证型钢表面平整光滑，其表面平整度控制1以内，并应在菱形四角留10小孔。型钢拔出，减摩剂至关重要。型钢表面应进行除锈，并在干燥条件下涂抹减摩剂，搬运使用应防止碰撞和强力擦挤。且搅拌桩顶制作围檩前，事先用牛皮纸将型钢包裹好进行隔离，以利拔桩。型钢应在水泥土初凝前插入。插入前应校正

7、位置，设立导向装置，以保证垂直度小于1，插入过程中，必须吊直型钢，尽量靠自重压沉。若压沉无法到位，再开启振动下沉至标高。型钢回收。采用2台液压千斤顶组成的起拔器夹持型钢顶升，使其松动，然后采用振动锤，利用振动方式或履带式吊车强力起拔，将H型钢拔出。采用边拔型钢边进行注浆充填空隙的方法进行施工。四、SMW工法的主要特点1、施工不扰动邻近土体，不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。2、钻杆具有螺旋推进翼相间设置的特点，随着钻掘和搅拌反复进行，可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌，而且墙体全长无接缝，它比传统的连续墙具有更可靠的止水性。3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土等土层中

8、应用。4、可成墙厚度550-1300毫米，常用厚度600毫米；成墙最大深度目前为65米，视地质条件尚可施工至更深。5、所需工期较其他工法短。在一般地质条件下，为地下连续墙的三分之一。6、废土外运量远比其他工法少。实践证明该工程采用SMW工法施工是可行的。由于四周可不作防护，型钢又可回收，造价明显降低，加快了工程进度，取得了良好的经济和社会效益。SMW工法SMW工法概要SMW是Soil Mixing Wall的缩写。SMW工法连续墙于1976年在日本问世，据统计，至1993年7月，该法在日本各地施工已达1216万m2，约合800万m3,约占全日本用各种工法施工地下连续墙的50%左右。该法已在我国

9、台湾地区以及泰国等东南亚国家和美国、法国许多地方广泛应用。 SMW工法是日本一家中型企业-成辛工业株式会社所拥有和开发的一项专利。该工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。 SMW工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机，其中钻杆有用用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分，此外还研制了其他一些机型，用于城市高架桥下等施工，空间受限制的场合，或海底筑墙，或软弱地基加固。 SMW工法施

10、工顺序如下：1、导沟开挖：确定是否有障碍物及做泥水沟。2、置放导轨。3、设定施工标志。4、SMW钻拌：钻掘及搅拌，重复搅拌，提升时搅拌。5、置放应力补强材（H型钢）6、固定应力补强材。7、施工完成SMW. SMW工法的主要特点。 1、施工不扰动邻近土体，不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。 2、钻杆具有螺旋推进翼与搅拌翼相间设置的特点，随着钻掘和搅拌反复进行，可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌，而且墙体全长无接缝，从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性，其渗透系数K可达10-7cm/s。 3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以

11、下的岩层应用。 4、可成墙厚度5501300mm,常用厚度600mm；成墙最大深度目前为65m,视地质条件尚可施工至更深。 5、所需工期较其他工法为短，在一般地质条件下，每一台班可成墙7080m2。 6、废土外运量远比其他工法为少。 3、SMW工法连续墙的经济指标： SMW工法连续墙的造价，目前在日本约为15000日元/m2,约合人民币2600元3左右，钢材用量约为200Kg/m3,如以500m周长的两层地下室的基坑围护为例，约需钢材500t左右。-作者：北洋学子-发布时间：2006-9-17 23:31:16-SMW工法在地铁深基坑中的应用【提要】：地铁车站全部采用SMW工法施工在国内是很少

12、见的，本文结合上海市轨道交通M8线嫩江路车站这一工程实践，对这种围护形式在地铁深基坑中的应用作初步总结和分析。【关键词】：SMW工法地铁基坑Abstract: In this country , it is rarely seen that SMW method has been fully utilized in underground Metro station construction. The article incorporating the practices of Nengjiang Road station of M8 Shanghai mass transit line, r

13、ounds up a preliminary summary and analysis for this kind of strutting & bracing mode in the application of deep pit in Metro construction.Keywords: SMW method, Metro, Foundation Pit.1概述 SMW工法是Soil-Mixing Wall的简称，最早由日本成幸工业株式会社开发成功。SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，

14、形成地下连续墙体，利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的基坑工程。 2工程概况 嫩江路车站位于中原路、嫩江路交叉口，为地下一层半侧式站台车站，人行联络通道和电缆通道及环控通风通道设在顶板下夹层内。嫩江路中原路上交通繁忙，地下管线众多，周边紧邻居民小区。车站施工期间中原路和嫩江路上交通不能断，中原路现站位处有埋深6m的1 500污水管和2 460雨水管及埋深3m900给水管需搬迁车站一侧。根据本车站的周围环境分析，车站基坑变形控制保护等级为二级。 车站全长169.5m，站台中心顶板覆土3.3m。标准段基坑开挖深度约12.3

15、m，端头井开挖深度约14m（此深度为目前地铁基坑采用SMW方法施工的最大深度）。 3地质概况 本工程场地属长江三角洲入海口东南前缘的滨海平原地貌类型，微地貌上属吴淞江古河道沉积区，由于吴淞江古河道的切割，场地缺失层灰色淤泥质粉质粘土和层灰色淤泥质粘土，代之以分布有厚达约18m的3层砂质粉土。场地地形平坦，场地地面标高一般4.0m，站区内地下水属潜水类型，稳定水位在地表以下0.51.0m。站区四周无污染源，地下水对砼无腐蚀。由上到下各土层主要力学指标见表1。 4基坑围护结构设计 4.1围护方案 车站基坑围护采用SMW工法，车站基坑开挖深度为12.314m，采用进口850三轴劲性水泥土搅拌桩作围护结构，内插 H7003001324型钢，建议水泥掺量不小于20%，水