旋喷桩止水帷幕在淤泥及特细黄砂土层深基坑支护中的应用

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1、旋喷桩止水帷幕在淤泥及特细黄砂土层深基坑支护中的应用摘要：结合工程实例，介绍了淤泥特细黄砂土层深基坑支护施工技术及止水设计的理念和过程。采用GEO-Slope软件分析淤泥特细黄砂土层中止水帷幕对深基坑支护的影响，通过设置止水帷幕，保证了在湘江冲击平原高水位地区采用桩锚体系进行深基坑支护的成功。实践证明，旋喷桩止水帷幕结合桩锚支护能够有效保证深基坑工程的安全，同时能缩短工期，有效降低造价，为基坑内后续安全作业提供了便利。关键词：淤泥及特细黄砂；止水帷幕；桩锚支护；深基坑中图分类号：TV551文献标识码：A1.工程概况柏宁地王广场

2、工程位于长沙市洋湖垸，潇湘大道西侧。柏宁地王广场为5A级写字楼及商业用房，设大型地下室，包括停车场和商业用房，基坑平面尺寸约为125m×119m，开挖深度约为4.6~10米，采用人工挖孔桩基础，持力层为中风化岩层。工程位于湘江冲击平面地区，地形平坦开阔，周边没有需要特殊保护的市政道路和地下管线，距离湘江约250m，距离潇湘大道约70米，基坑平面如下图1所示。8图1基坑总平面图2.工程地质和水文条件施工场地属于湘江冲击平原，系第四系冲残积层，下伏泥盆系岩层泥质砂岩、石灰岩及石英砂岩。基坑开挖范围内的土层主要为[1]：①杂填土：黑

3、褐色、松散、稍散以粘土为主，厚0.5~5.2m；②粉砂：松散、层厚1.8m~9.5m，质感细腻、有粘滞感；③淤泥、淤泥质土：棕褐色、灰黑色，呈流塑性和软塑性，内含细黄砂，含水量在40%~70%之间；层厚约2.0m~8.5m；④粉质粘土(Q1el)：褐红色，稍湿：可塑―硬塑，为泥质砂岩风化残积土，层厚约0.8~6m。⑤圆砾（Q3al）：灰黄色，灰白色，松散~中密、中密~密实，顶部含特细黄砂较多，特细黄砂填充，具备一定的级配，层厚约0.8~7m。总的来看，基坑周围开挖范围内除④分布有粉质粘土外，主要以黄砂层和淤泥层为主，其中2.0

4、~6m层厚附近的黄砂层与淤泥层混杂，黄砂满填在淤泥的空隙中。基坑西部与北部以泥质砂岩为主，石灰岩主要分布在场地的东部和南部，石英砂岩主要分布与场地的中部。8本工程地下水主要为上层滞水及弱层压水，上层滞水主要赋存在①填土层底部，水量较大，高程约为28.75~31.47m；弱承压水主要赋存于⑤中，初见水位距地面深度约6.7~11.3m，高程为21.97~28.97m，承压水头约4~5m；3.基坑支护设计方案3.1工程难点及特点本项目基坑施工具有如下几个难点和特点1）基坑整体面积大，占地面积约3万m2，开挖深度从4.6m~10m左右

5、；且柏宁酒店和柏宁地王广场两个综合体建筑基坑同时开挖，相互影响。2）基坑开挖深度和范围内主要已淤泥黄砂土层为主，厚度达8~9m，同时地下有弱裂隙水顺着基岩与湘江水系相连，水量丰富。3）基坑设计不仅要求保证工程施工的安全，同时还要考虑施工周期短，需要为后续土方开挖和主体工程施工提供充足的时间。4）基坑采取不同支护方案则施工造价相差较大，在保证安全的前提下，怎样协同考虑经济因素是设计和施工当中需要综合考虑的因素。3.2基坑支护设计方案选型8结合本项目基坑规模、地质条件及周边环境，基坑在设计围护体系、支撑体系等方面进行选型对比。由于

6、本场地砂层厚度大，有较厚的淤泥层，此两种地质都具有极强的触变性和流变性，基坑边坡稳定性较差，同时地下水又直接与湘江水系相连接，综合考虑基坑的东向、西向及北向采用桩锚支护，北向采用复合土钉墙，同时结合坡顶腰梁及钢丝网边坡喷射混凝土。基坑支护的施工顺序为：支护桩施工―冠梁施工、止水帷幕施工―分层分段开挖土方，锚杆、土钉、面板施工。支护桩采用跳挖法施工。图2基坑支护示意图4.旋喷桩止水帷幕作用分析4.1淤泥及特细黄砂土层地质特性分析淤泥具有的重要特点是含水量高（一般天然含水量大于液限，饱和度大于95%），孔隙比大（一般大于1）。强度

7、低，渗透系数小，压缩性高（α1-2）0.5或α1-3）1.0MPa-1)，还具有一定的触变性。淤泥的主要具有触变性、高压缩性、低透水性、流变、不均匀性等工程性质[2]。特细黄砂土的颗粒级配中，0.05~0.1mm和0.005~0.05mm的颗粒占绝大多数，而水与沙粒之间的作用明显不同于粘性土和其他土，主要表现在“粉粒”的特性，同时由于其中粘粒的含量极少，因此又不同于通常意义上的粉土。在工程上表现出明显的液化和管涌的特征，另外表现出地下水渗透系数的不均匀性；排水后颗粒在外力作用下很快固结，具有一定的自立能力，但是遇水即出现较强的

8、流变性；进行钻孔8施工时由于流变的特性，会导致孔壁垮塌出现涌砂的现象，边坡支护桩成孔困难；这些特性尤其在基坑工程施工中表现强烈。本项目内淤泥及特细黄砂土层之间并没有明显的界线分隔，常出现淤泥当中夹杂特细黄砂的现象；同时基坑场地周边地下水丰沛，与湘江水系直接相连，同时中风化基岩