深基坑型钢水泥土复合搅拌桩支护结构工程实例

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1、深基坑型钢水泥土复合搅拌桩支护结构工程实例　　摘要：软土地基的深基坑，采用型钢水泥土复合搅拌桩支护结构，施工设备简单，成本较低，噪声较小，并且无大量弃土处理，抗渗好。本文结合工程实例，从理论到实践，详细作了探讨。关键词：深基坑；型钢水泥土；支护结构中图分类号：TU75文献标识码：A一、概述基坑支护结构类型较多，各种类型在适用条件工程经济性和工期等方面各有侧重，比较常用的支护结构有：土钉墙水泥土动式围护墙，地下连续墙，灌注桩排桩围护墙型钢水泥土复合搅拌桩围护墙等等。本文结合广东省湛江市（沿海地区软土地基）的工程实例，介绍型钢水泥土复合搅拌桩支

2、护结构技术。二、型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术（SMW）型钢水泥土复合搅拌支护结构技术又称SMW（SoilMixing6Wall）工法，是通过特制的多轴深层搅拌机自上而下将施工场地原位土体切碎，同时从搅拌头处将水泥浆等固化剂注入土体并与土体搅拌均匀，通过连续的重叠搭接施工，形成水泥土地下连续墙，在水泥土硬凝前，将型钢插入墙中，形成型钢与水泥土的复合墙体。型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术与其他围护工艺相比，具有施工简便、造价低、无污染、抗渗性好等特点。型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术的主要技术指标包括。（1）型钢水泥土搅拌墙的计算与验算应包

3、括内力和变型计算、整体稳定性验算、抗倾覆稳定性验算、坑底抗隆起稳定性验算、抗渗流稳定性验算和坑处土体变形估算；（2）型钢水泥土搅拌墙中三轴水泥土搅拌桩的直径宜采用650mm、850mm、1000mm；内插的型钢宜采用H型钢；（3）水泥土复合搅拌桩28d无侧限抗压强度标准值不宜小于0.5MPa；搅拌桩的入土深度，宜比型钢的插入深度深0.5-1.0m；（4）搅拌桩体与内插型钢的垂直度偏差不应大于1/200；当搅拌桩达到设计强度且龄期不小于28d后，方可进行基坑开挖。三、工程案例（1）工程特点及地质特征6某地下停车库，工程面积33m×113m，基

4、坑大致呈长方形，基坑大面积开挖深度5.45m，集水坑深度6.87m。该工程基坑剖面图见图。工程场地位于海滨，地貌形态单一，属湛江地区大地貌单元中的滨海平原类型，其土层分布及主要土性指标见表一。场地29.8m深度范围内的土层按其成因可分为6层，地下承压水埋深在0.9-1.20m，平均1.04m，场区东角角处有一条暗浜，暗浜宽约15m，深约4.1m，地质条件较差。（2）深基坑工程施工方案的选择该工程基坑因地质条件较差，承压水位高，工期短，且受到周围环境等诸多因素的限制，其中南侧靠近道路红丝仅1m，北侧距离重点保护建筑物二市场公6m，该工程可选用

5、的施工方案对比见表2。由表2可知，SMW工法不仅具有施工简单、无污染、抗渗性好等特点，而且平均造价比地下连续墙低30%，比钻孔灌注桩低20%。通过综合比较，选用SMW工法是较为合适的。（3）SMW工法施工重点分析1）SMW施工入土深度的确定及基坑稳定性分析根据《基坑工程设计规程》，通过对抗管涌、抗坑底隆起等分析，确定桩的入土深度H=9m，该工程基坑底标高h1=-5.75m，自然地坪h2=-0.3m，计算基坑深度h=h2-h1=5.45m，根据地质及支撑围护情况，型钢的入土深度一般为基坑深度的0.8-1.0，该工程取入土深度为6.55m，即H

6、型钢长12m。为防止开挖时基坑出现涌水、涌砂等不良现象，结合工程实际，该工程取桩入土深度为7.655m，桩长最小取13m。水、涌砂等不良现象，结合工程实际，该工程取桩入土深度为7.55m，桩长最小取13m。主动土压力：Pa=γhtan2（45°-φ/2）-2ctan（45°-φ/2）=13.2855kPa；被动土压力：Pp=γhtan2（45°+φ/2）+2ctan（45°+φ/2）=36.37990kPa；地面附加荷载取20kPa，基坑安全系数按二级基坑进行验算。抗隆起验算结果详见表三。由表三可知，基坑抗隆起系数及其他安全系数经验算各项指

7、标均满足要求。2）水泥土配合比及SMW机型的选定日本采用SMW工法时，针对不同土层特点，建议了以下几种水泥浆酷比，详见表四。该工程根据现场试验，确定水泥掺量20%。采用普通42.5级水泥。综上分析，该工程SMW工法施工参数确定如下：SMW工法桩直径为650mm，桩长3-14.5m，桩中心距为450mm，两根搅拌桩之间的搭接200mm，H型钢长度12m，Φ650三轴搅拌桩水泥掺入量20%。SMW细部围护截面施工顺序见图二。3）工艺流程SMW工法的标准工艺流程，如图三所示。（4）SMW工法施工难点分析1）桩体精度控制6在施工中，主要进行桩体垂直

8、度与桩体中心距的精度控制。孔径误差控制小于2cm，垂直度不大于1/200桩长。通过桩体控制使桩搭接的连续性与防水性能达到预期目标。2）钻速控制该工程施工过程中钻速控制在0.5-1