第12章 排桩围护体的设计与施工

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1、第12章排桩的设计与施工12.1概述排桩围护体是利用常规的各种桩体，例如钻孔灌注桩、挖孔桩、预制桩及混合式桩等并排连续起来形成的地下挡土结构。12.1.1排桩围护体的种类与特点按照单个桩体成桩工艺的不同，排桩围护体桩型大致有以下几种：钻孔灌注桩、预制混凝土桩、挖孔桩、压浆桩、SMW工法（型钢水泥土搅拌桩）等。这些单个桩体可在平面布置上采取不同的排列形式形成挡土结构，来支挡不同地质和施工条件下基坑开挖时的侧向水土压力。图12-1中列举了几种常用排桩围护体形式。其中，分离式排列适用于无地下水位较深，土质较好的

2、情况。在地下水位较高时应与其它防水措施结合使用，例如在排桩后面另行设置止水帷幕。一字形相切或搭接排列式，往往因在施工中桩的垂直度不能保证及桩体扩颈等原因影响桩体搭接施工，从而达不到防水要求。当为了增大排桩围护体的整体抗弯刚度时，可把桩体交错排列，见图12-1（c）所示。有时因场地狭窄等原因，无法同时设置排桩和止水帷幕时，可采用桩与桩之间咬合的形式，形成可起到止水作用的排桩围护体，图12-1（d）所示。相对于交错式排列，当需要进一步增大排桩的整体抗弯刚度和抗侧移能力时，可将桩设置成为前后双排，将前后排桩桩顶

3、的帽梁用横向连梁连接，就形成了双排门架式挡土结构，图12-1（e）所示。有时还将双排桩式排桩进一步发展为格栅式排列，在前后排桩之间每隔一定的距离设置横隔式的桩墙，以寻求进一步增大排桩的整体抗弯刚度和抗侧移能力设置。因此，除具有自身防水的SMW桩型挡墙外，常采用间隔排列与防水措施结合，具有施工方便，防水可靠，成为地下水位较高软土地层中最常用的排桩围护体形式。图12-1排桩围护体的常见形式（a）分离式排桩；（b）相切式排桩；（c）交错式排列（d）咬合式排桩；（e）双排式排桩；（f）格栅式排列12.1.2排桩围

4、护体的止水对图12-1所示的各种形式，仅图12-1（d）所示的咬合式排桩兼具止水作用，其它形式都没有隔水的功能。当在地下水位高的地区应用除咬合桩排桩以外的排桩围护体时，还需另行设置止水帷幕。最常见的止水帷幕是采用水泥搅拌桩（单轴、双轴或多轴）相互搭接、咬合形成一排或多排连续的水泥土搅拌桩墙，由于搅拌均匀的水泥土渗透系数很小，可作为基坑施工期间的止水帷幕。止水帷幕应设置在排桩围护体背后，如图所示12-2（a）所示。当因场地狭窄等原因，无法同时设置排桩和止水帷幕时，除可采用咬合式排桩围护体外，也可采用图12-

5、2（b）所示的方式，在两根桩体之间设置旋喷桩，将两桩间土体加固，形成止水的加固体。但该方法常因桩距大小不一致和旋喷桩沿深度方向因土层特性的变化导致的旋喷桩体直径不一而导致渗漏水。此时，也可采用图12-2（c）、（d）所示的咬合型止水，其中图12-2（c）中，先施工水泥土搅拌桩，在其硬结之前，在每两组搅拌桩之间施工钻孔灌注桩，因灌注桩直径大于相邻两组搅拌桩之间净距，因此可实现灌注桩与搅拌桩之间的咬合，达到止水的效果；而在图12-2（d）中，则是利用先后施工的灌注桩的混凝土咬合，达到止水的目的。当采用双排桩时

6、，视场地条件，可在双排桩之间或之后设置水泥搅拌桩止水帷幕，分别于图12-2（e）、（f）所示。图12-2排桩围护体的止水措施（a）连续型止水；（b）分离式止水；（c）咬合型止水形式1（d）咬合型止水形式2；（e）双排桩止水帷幕形式1；（f）双排桩止水帷幕形式2采用水泥搅拌桩排桩止水帷幕相对比较经济，按一般的工程经验，该法在基坑深度为9~10以内时，通常只需设一排搅拌墙止水，当深度超过10m或环境条件有特殊要求时，可增至2排搅拌桩，甚至在钻孔桩之间再补以压密注浆。目前国内深层搅拌桩成桩深度一般不超过15~1

7、8m，所以，对于防渗深度超过此施工限制时，需另外选择止水措施，例如采用三轴SMW工法，目前国内施工深度可达35m左右，近期引进了日本的新设备，例如可逐节接长钻杆的超深SMW工法，成墙深度可达60m，以及TRD工法，成墙深度也可达60m以上，其施工工艺见止水帷幕施工部分。抗渗墙的深度应根据抗渗流或抗管涌稳定性计算确定，墙底通常应进入不透水层3m~4m，并应满足抗渗稳定的要求。防渗墙应贴近围护墙，其净距不宜大于200mm。帷幕墙顶面及与围护墙之间的地表面应设置混凝土封闭面层，防止地表水渗入，当土层的渗透性较大

8、且环境要求严格时，宜在防渗墙与围护墙之间注浆，防渗墙的渗透系数不宜大于-610cm/s。渗透系数应根据不同的地质条件采用不同的水泥含量，经试验确定，常用的水泥含量为10%~12%。12.1.3排桩围护体的应用排桩围护体与地下连续墙相比，其优点在于施工工艺简单，成本低，平面布置灵活，缺点是防渗和整体性较差，一般适用于中等深度（6~10m）的基坑围护，但近年来也应用于开挖深度20m以内的基坑。其中压浆桩适用的开挖深度一般在6m以下