白山市通江路公铁立交桥岩土工程设计方案

　　一工程概况
　　白山市公铁立交桥工程位于白山市通江路与鸭大线铁路k35=461交汇处，本项工程为公铁立交桥的附属工程，根据规划通江路横断为三幅形式，U型槽内机动车道宽15米，U型槽机动车道宽5×2=10米，U型槽长238米，铁路框构桥至建设街方向长109米，铁路框构桥至南平街方向129米，铁南街U型槽处修建桥梁宽19米，铁北跨U型槽处不修桥梁。由于工程距原有建筑物较近，故应对基坑边坡进行支护。
　　二设计依据
　　《白山市通江路公铁立交桥附属工程岩土工程勘察报告》
　　《白山市通江路公铁立交桥附属工程施工图设计》
　　《建筑基坑支护规程》JGJ120-99
　　《建筑边坡工程支护规范》GB50330-2002
　　《供水水文地质勘察规范》GB50027-2001
　　三参数选取
　　（1）各层岩土物理力学参数分别选取如下：表1
　　物理力学参数一览表表1

　　（2）设计超载：原建筑物对地基土的附加应力根据经验为180Kpa，55号楼基础埋置深度为3.20米，60号楼基础埋置深度为4.15米，邮电经营局办公楼基础埋深2.1米，602队4号楼和物资供应站楼的基础埋深为3.80米。
　　四地下水情况
　　拟建场区地下水类型为潜水，地下水稳定水位为1.00米左右。补给来源主要为大气降水。丰水期受浑江江水横向补给，枯水期地下水横向补给浑江。水位变化幅度为+0.80—0.50米之间。主要赋存于上部的人工填土及下部的卵砾石层中。含水层厚度在5米左右，具有微承压性，渗透性及给水度都大，根据经验，场区地下水对混凝土无侵蚀性。
　　五基坑降水
　　为防止基坑开挖过程中降水造成流沙和管涌现象的发生，应先施工降水井，对地下水进行疏干，而后进行防护开挖。
　　根据勘察报告，卵砾石层的渗透系数为K=6.0×10-2cm/s，透水率q大于100Lu，属于强透水性地层，建议降水采用管井井点降水。建议管井直径200mm。井深15米，第四系松散含水层采用直径200mm的过滤器，完整的泥岩以下不用成井管可裸孔，做为沉淀井，变径到150mm，估算单井出水量如下：
　　Q=1.366k(2H-Sw)×Sw=240m3/d
　　根据群井效应，N眼水井降深叠加形成群井漏斗及施工期间处于丰水期，单井出水量增加等因素，综合分析计算确定降水井深度和降水井间距，如想在U型槽最深开挖处达到降深7米的要求，应在U型槽两侧外边缘5米处至少布设20眼水井，以最大开挖处为中心，估算群井出水量：Q=2000（m3/d）。（计算公式及计算过程略）
　　每眼井均建议选用10吨/小时的深井潜水泵，扬程应大于50米，20眼井同时抽水，24小时内可以形成稳定流，达到最大降深，这样可把水位降到开挖深度以下。但由于开挖最大深度基本到基岩，泥岩透水性差，基岩面存在水流现象，建议沿基坑边缘进行明沟排水。
　　六边坡及U型槽周边楼房基础稳定性及评价
　　为了真实反映现有建筑物的基础和U型槽的位置关系，以及55号楼和60号楼为案例进行岩土工程分析。
　　55号楼房的基础埋深3.20米，60号楼基础埋深4.15米，邮电经营局办公楼基础埋深2.10米，基坑开挖深度为6.10米，该楼基础外缘线距离U型槽基坑内缘水平距离8.0米左右。而邮电经营局办公楼基础只有2.10米，U型槽开挖深度为6.50米。邮电经营局办公楼基础外缘线距离U型槽外缘线10.0米左右。602队4号楼和物资供应站基础埋深3.80米，基础外缘距离U型槽外缘线11.00米。
　　综合分析岩土工程勘察报告及原有基础图件，卵砾石的内摩擦角为35度，且建筑物外缘距离U型槽外缘线8米以上，开挖前先降低地下水位，进行大面积开挖，一般不会影响原有建筑物的安全，但是场区临近铁路，火车昼夜运输，增加了很大的动荷载，一旦火车的震动频率与地基土的固有频率相近势必使地基土产生共振，基坑地基土的临空面深度为6米多，存在安全隐患，另外施工正值雨季，雨水冲刷会对基坑稳定产生不良影响，为偏于安全考虑，应考虑进行基坑支护。
　　七基坑支护方案
　　1设计
　　基坑开挖深度小于2.50米以下的可按高宽比1：1进行放坡，开挖深度超过2.50米的应预先进行钢板护壁桩施工，钢板桩的顶端可位于目前自然地面-2.50米的位置上，2.50米以上可按1：1放坡，放坡的外缘线应为U型槽外缘线3米处，该钢板桩支护为悬臂式支护结构。
　　悬臂支护桩由于只靠一端固定支撑维持桩的稳定，自由端容易产生较大的位移，因此它对于荷载大小、土质特征、悬臂长短等因素的变化较为敏感。所以一般用于临时支护，并且多用于开挖深度不大（5-6米）的基坑开挖中，设计中的一个关键问题是决定桩的插入深度问题。根据图解法分析，合适的插入深度为6米（分析过程略）。
　　2工艺及材料
　　沿基坑外缘线以外3米处，平行55号楼、60号楼、邮电经营局办公楼、602队4号楼、物质供应站楼的外墙线布设钢板桩点位，其它地段不涉及建筑物基础稳定的地方，如认为大开挖困难，亦可进行护壁桩支护。
　　施工工艺及材料：用钻机进行钻孔施工，采用φ150mm钻具开孔，钻至完整基岩，下好套管，然后变径φ130mm钻具钻到设计孔深，使悬臂长度为插入长度的1/1.5～1/0.75即可终孔，然后在钻孔里下入φ127mm的钢管桩，要求钢管桩的壁厚为15毫米。
　　钢板桩全部施工完毕后，进行分层开挖，分层厚度2.0米，出露的钢管横向用铁板焊接，铁板宽度0.5米，厚度5～10毫米为宜，进行挡土，钢板纵向间距为300毫米～500毫米为宜，视开挖过程的土质情况适当调节纵向钢板间距。     职称论文