建筑基坑工程水泥搅拌桩－锚杆复合支护的设计与施工

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1、建筑基坑工程水泥搅拌桩－锚杆复合支护的设计与施工中国编辑。　　摘要：本文结合工程实例和工程地质状况，详细分析了基坑工程水泥搅拌桩-锚杆复合支护技术方案设计，并分别对桩-锚复合支护施工技术要点及施工效果检测进行了详细阐述和总结。　　关键词：基坑工程；水泥搅拌桩，锚杆，复合支护；设计与施工　　　　1引言　　　　由于水泥搅拌桩构成的重力式挡墙布置方式灵活，基坑内无需设置内支撑，施工过程中无振动、无噪音、无污染，同时搅拌桩具有止水功能，这些优点使得该支护形式在基坑工程中得到广泛应用。但水泥搅拌桩自身抗拉、抗剪强度很低，当基坑开挖深度较大时挡墙宽度明显增大，造价和挡墙侧向变形也随之增长，其应

2、用范围受到一定限制。为了充分发挥搅拌桩的优点，克服其抗拉、抗剪强度低等缺点，同时结合其他结构形式或材料的长处，水泥搅拌桩复合支护结构在工程中逐渐受到重视和发展，如加筋水泥搅拌桩重力式挡墙、SM工法、搅拌桩重力式挡墙与锚杆复合支护等。水泥搅拌桩-土层锚杆这种复合支护结构，充分发挥和利用水泥搅拌桩的挡土和止水双重功能，以及砂层中锚杆具有良好锚固性能的特点。　　　　　2工程概况　　　　湖南株州某基坑支护与降水工程，基坑开挖深度约为，支护周长约300m，基坑面积约为6500m。地下水位降深约为，场地总平面图见图1所示。　　根据钻探揭示，基坑开挖影响深度内场地岩土体依据其成因类型及工程性能，

3、自上而下可分为：　　①杂填土：灰、灰黄等杂色，稍湿，松散，主要为建筑渣土新近回填。含碎石、碎砖、块石等硬杂物20～30％，块石、粘性土、中砂等70～0％，本层在场地内均有分布，层厚～。　　②中砂：灰、浅黄色、深灰色，饱和，松散～中密，主要成分为石英、长石，其中砂含～％，中砂含量~％，细砂含量～％，粉砂含量～％，见少量砾卵石局部为粉砂。本层在场地内均有分布，层厚～。　　③淤泥：深浅灰、饱和，流塑，含有机质，本层具有水平层理，层里面夹有1～10mm厚的片状粉细砂，切面光滑～稍有光滑，干强度、韧性中等，局部相变为淤泥质土。本层在场地内均有分布，层厚～。　　④中砂：灰、灰黄、浅青灰色，饱和

4、，松散～中密，主要成分为石英、长石。其中，粗砂含量～％，中砂含量～％，细砂含量～％，粉砂粒含量～％，本层在场地内均有分布，揭穿层厚～。　　⑤卵石：灰、灰黄色，饱和，中密～密实，卵石含量~％。粒径一般在20～60mm，少量大于110mm，表面较光滑，充填物为粘性土中粗砂，胶结较好。层厚～。　　⑥粘土层：灰黄色，湿，可塑～坚硬，部分地段为粘质粉土。主要由粘性土组成，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，层厚~。　　　　　3基坑支护与降水工程设计　　　　根据场地工程地质、水文地质条件和周边环境，采用复合支护结构。对于基坑北边和西边，由于基坑边缘即为车道，来往的重载车荷载较大，在坡顶按1:1

5、的比例放坡m，以下部分采用水泥搅拌桩与锚杆组合支护。水泥搅拌桩2排，桩径500mm，桩长m，桩底恰好为淤泥层，可作为隔水层。土锚锚杆2排，采用Φ48×3钢管作为拉杆，上排长度1m，下排长度9m，其支护剖面见图2。　　对于基坑东边和南边，场地较为宽敞，地面超载也比较小，对位移和基坑稳定性的控制较为宽松，采用水泥搅拌桩+放坡的支护形式，并在基坑开挖时在坡脚保留1：的土坡使之对支护结构起到反压的效果。水泥搅拌桩2排，桩径500，桩长m，桩底恰好进入淤泥层，其支护剖面见图3。　　考虑到基坑场地分布有较为深厚的中砂圆砾，厚度约为～10m，渗透系数高达3m/d，必须在基坑内布置降水体系以降低基

6、坑内地下水位，确保地下室开挖及施工的顺利进行，经计算，该基坑共布设22口降水井。　　　　4水泥搅拌桩-锚杆复合施工工艺　　　　水泥搅拌桩　　水泥搅拌桩主要是以水泥浆做为固化剂通过灰浆泵及搅拌头压入土中强制将地基土和水泥浆拌合在一起，经过一系列的物理化学反应，使土硬结具有整体性、稳定性和一定强度的基坑支护结构。　　水泥搅拌桩桩径为Φ500mm，桩距为400mm，搭接长度为100mm，搅拌桩的桩长详见各剖面图。　　水泥采用级普通硅酸盐水泥，水灰比～：1，根据气候条件，可适当掺入适量的外加剂以增强浆体的流动性，保证送浆过程不堵管。水泥搅拌桩的水泥掺合量为15％。　　水泥搅拌桩成桩过程中，

7、搅拌叶片应为4～6片，搅拌头的钻进和提升速度不得大于50cm/min，钻进到设计标高后应在原位搅拌30～60秒，以保证桩端的成桩质量。搅拌叶片的直径应不小于500mm，在施工过程中应经常检查，及时更换搅拌叶片。　　此外，还应保证施工机械的平整度和机架的垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1％，桩位偏差不得大于50mm。　　打入式土层锚杆施工　　钻机成孔后，用水泥砂浆将一组拉杆(本工程采用钢管)锚固在伸向地层内部的钻孔中，并承受拉力的柱状锚固体就是土层锚杆。它的中心受拉部