SMW围护结构施工陕西铁路工程轨道工程系60课件讲解

SMW围护结构施工1陕西铁路工程职业技术学院轨道工程系引言

目前，随着城市地铁、越江隧道、引水隧道、地下工厂、地下民用设施、地下军用设施、高层建筑地下室等工程的建设，城市地下空间开发的高潮即将到来，在场地狭小、建筑密集、管线众多等复杂条件下进行深基坑设计和施工，是广大土木工程技术人员所面临的紧迫而又艰巨的课题。2陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系基本概念起源发展优、缺点设计要点主要内容3陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系基坑围护结构形式4陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系一、SMW工法的基本概念

SMW是SoilMixingWall的缩写，该工法是以多轴钻掘搅拌机将钻头处喷出的水泥系强化剂与地基土反复混合搅拌，搅拌体之间重叠搭接，然后在水泥土未结硬前插入H型钢等应力补强材料，至水泥结硬，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。

H型钢满堂设置SMW工法连续墙示意图5陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系SMW工法连续墙成墙示意图6陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系

SMW工法桩由搅拌桩发展而来，但两者不同。首先，搅拌桩搅拌头一般呈十字形，SMW工法搅拌机搅拌头呈螺旋形；其次，搅拌桩机械动力小，SMW工法桩机械动力大；第三，搅拌桩水泥掺量小，在软土地区，一般小于14%，SMW工法搅拌桩水泥掺量大，一般在20%左右；第四，搅拌桩浆液水灰比一般为0.5~0.7（软土地区），SMW工法搅拌桩水灰比在1.5~2.0；第五，搅拌桩搅拌时不排土，挤土较大，而SMW工法搅拌桩搅拌时有少量排土，挤土较小。二、SMW工法的起源与发展7陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系日本的深层搅拌法包括高压喷射搅拌工法、机械搅拌工法，以及兼具两种性能的高压喷射与机械工法三大类。我国工程界和学术界习惯上所指的深层搅拌法即为日本的机械搅拌工法。SMW工法于1976年在日本问世，是日本一家中型企业—成辛工业株式会社开发的一项专利。1994年，上海基础工程公司把SMW工法首次应用于上海软土地区（上海环球世界广场，基坑深8.65m，桩长18m），取得了成功，也是在国内的首次应用。8陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系三、SMW工法的优缺点6、施工工期短;7、施工场地小；8、废土外运少；9、安全性较高；10、工程造价低。优点1、施工扰动小；2、无泥浆污染；3、振动噪声小；4、止水性能好；5、适用范围广；9缺点1、水泥土养护时间较长；2、与地下连续墙相比，施工质量较难控制；3、与地下连续墙相比，整体性欠缺；4、与地下连续墙相比，抗渗性欠佳。10陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系四、SMW工法的设计1、设计原则安全（满足稳定条件和各部分材料强度条件）经济（保证H型钢能够回收）施工方便2、水泥土配合比的确定水泥和外掺剂的掺入量必须由现场试验确定，一般取7%、9%、11%、13%、15%做试验。以SMW工法桩用于地下挡墙为例。11陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系3、入土深度的确定型钢的入土深度型钢入土深度一般可比水泥土搅拌桩入土深度稍小，主要由基坑抗隆起稳定性、挡土墙的内力、变形、型钢拔出等条件决定。水泥搅拌桩的入土深度由三因素决定：确保坑内降水不影响基坑外环境；防止管涌发生；防止底鼓发生。12陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系

H型钢设置形式4、截面形式的确定13陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系5、内力计算

SMW工法挡墙计算模式与壁式地下墙类似，考虑水土压力全部由H型钢承担，水泥土搅拌桩只起止水作用，具体计算步骤为：（1）按刚度等效原则计算壁式地下墙折算厚度；分两种情况：

考虑刚度提高

不考虑刚度提高劲性桩等刚度壁式地下墙厚度折算示意图14陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系（2）按按等效厚度的混凝土壁式地下墙，计算出每延米墙的内力与位移；（3）换算得到每根型钢承受的内力和位移；6、强度验算（1）抗弯验算考虑弯矩全部由型钢承担验算强度；（2）抗剪验算分两部分：

型钢抗剪验算水泥土局部抗剪验算

型钢与水泥土之间错动剪应力示意图15陕西铁路工程职业技术学院----轨道工程系7、型钢抗拔验算为保证型钢顺利回收，需进行抗拔验算，最好进