深层搅拌水泥土墙基坑支护的应用与分析

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1、文章编号：1009—9441(2012)02-0037-03深层搅拌水泥土墙基坑支护的应用与分析口口支IJ炜(山西建筑职业技术学院，山西太原030006)摘要：根据JGJ120---99(建筑基坑支护技术规程>对深层搅拌水泥土墙设计和施工的要求，从工程实际出发，围绕水泥土墙支护结构的整个施工过程，阐述了水泥土墙基坑支护的设计要点、力学分析、工艺方法、技术要求、效果分析等内容。关键词：基坑支护；深层搅拌；水泥土墙；力学分析；止水帷幕中图分类号：TU476文献标识码：B引言基坑支护结构是为了保证地下结构施工及基坑周边

2、环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采取的支挡、加固与保护措施。随着超高层建筑发展速度的加快，超大、深基坑也越来越多，基坑支护结构在工程中的重要性越来越明显。如果设计或施工不当，会导致无法继续施工甚至造成重大质量和安全事故。按照JGJ120q9《建筑基坑支护技术规程》的要求，对支护结构的选择应根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件。本文结合工程实例，围绕水泥土墙支护结构的设计要点、工艺方法、技术要求等进行阐述和分析。1项目概况太原职工大学新校区办公楼位于太原市小店区教育园区内大中

3、专院校及优质高中新校址内(原太原市农牧场)，其南为规划十号路，建筑面积为20000m2。该工程场地地下水位埋深为自然地面下2—3m，地下水对混凝土结构具中等腐蚀性，对其中的钢筋不具有腐蚀性，拟建场地液化等级为轻微。基坑挖深约3．3m，地下水水位lrift左右，基坑安全等级为3级，地层表层岩性以平均厚度为0．57m的杂填土为主，地下以厚度较大的粉土土质为主。结合现场实际情况。设计采用深层搅拌桩作为水泥土墙止水帷幕及支护。2方案设计结合现场实际情况，参考JGJ120q9《建筑基坑支护技术规程》的要求，初步拟定设计采用

4、深层搅拌桩作为水泥土墙止水帷幕及支护，支护方案如图l所示。方案初步拟定后，选择方案的各种设计参数，主要包括方案设计基本信息、超载信息、载荷类型、作用深度、作用宽度、超载值以及土层信息、土层参数、水泥土墙截面参数等如图2所示。-I．杂填土．星五且)—_2黏性土r=190f190lg．I’仁15．0“5．0ld—600士=15．0(15q0．850．503．粉土㈨呈莛糍图1水泥土墙支护方案康泥t墙厚度^^IIl如0水泥f弹竹横H¨10MPalI∞0水泥L抗fk强度f，，Ⅵh2．2()0水泥十执拍‘】抗，f镁度比0l∞

5、水泥上墙甲均难度／fkN／m’)21000水泥十墙应悖擦系数0．姗助墙净1t,’，哪400基坑懈墙vr．／rn0．8=；0挡土佣墙厚f．／mo．5∞助墙厚t，mnSll0图2水泥土墙截面参数对土压力模型分析及系数调整、结构计算和内力分析，得到内力包络图。后进行内力取值。当采用弹性法计算值时，基坑外侧最大弯矩52．67kN·m，基坑外侧最大弯矩距墙顶4．68m；采用经典法计算值时，基坑外侧最大弯矩29．77kN·rn，基坑外侧最大弯矩距墙顶3．72m。参照JGJ120_9《建筑基坑支护技术规程》，分别采用弹性法、经

6、典法计算基坑外侧、基坑内侧水泥土墙截面承载力。采用弹性法计算时，基坑内侧及外侧抗压强度、抗拉强度均符合规范的要求；采用经典法计算时，基坑内侧及外侧的抗压、抗拉强度同样符合规范的要求。然后进行抗倾覆稳定性验算，建材技术与应用2／2012·37·经过计算，抗倾覆稳定性系数大于规范允许值，同样符合规范的要求。采用类似的方法又分别进行了抗滑移稳定性及整体稳定性验算，也完全符合规范的要求。最后按JGJ120q9《建筑基坑支护技术规程》用圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度，得到嵌固深度为1．2m。这样就完成了整个方案的设计计算及

7、验算。3深层搅拌桩首先根据已定方案选择水泥土墙成型方法，一般采用的是水泥土搅拌桩，此类型成桩方法分为深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)，水泥土搅拌法形成的水泥土加固体，可用作竖向承载的复合地基、基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕。加固体形状可分为柱状、壁状、格栅状或块状等。在该项目中采用深层搅拌桩格栅式排列成挡墙，搅拌桩桩长为12m，桩径500mln，桩距、排距均为350111111，横向、纵向均搭接150rtlnl。水泥品种为P·S32．5水泥，水泥用量为65kg／m。施工总桩数约3200根。3

8、．1深层搅拌桩工艺流程深层搅拌桩施工工艺流程通常为：定位、放线-+钻机就位、调平及对中_+下钻喷浆至桩底标高(同时配浆并输送)一喷浆、提升、搅拌至桩底标高以上500mm_+二次下钻喷浆到桩底_+二次提钻复搅_+成桩一移机。3．2深层搅拌桩施工工艺要点3．2．1主要参数设计桩长12m，水泥用量65kg／m，施工机械为两台功率为89kW的SJB一Ⅱ型深层搅拌机。要求采用“四搅