格柵狀重力式水泥土擋墻帷幕結構實踐應用

孫 剛

(太原市龍城發(fā)展投資有限公司，山西 太原 030002)

格柵狀重力式水泥土擋墻帷幕結構實踐應用

孫 剛

(太原市龍城發(fā)展投資有限公司，山西 太原 030002)

根據(jù)實際工程具體情況，在液化場地基坑開挖5.0 m采用格柵狀重力式水泥土攪拌樁擋土墻作為帷幕結構的施工技術，就施工現(xiàn)場情況、施工工藝及質量控制要點進行了論述，實踐表明采用格柵狀重力式水泥土擋墻止水帷幕具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

基坑支護結構，格柵狀，水泥土攪拌樁，四攪二噴

0 引言

近年來，重力式水泥土擋土墻在基坑支護結構中廣泛應用。其是利用水泥材料為固化劑，采用特殊的拌合機械在地基深處就地將原狀土與固化劑強制拌合，經(jīng)過一系列的物理化學反應，形成具有一定強度、整體性和水穩(wěn)定性的加固土圓柱體，相互搭接，連續(xù)作業(yè)，構成具有一定強度和整體結構的格柵狀水泥土墻，用以維持基坑邊坡的穩(wěn)定，保證地下結構施工及周邊環(huán)境的安全。水泥土墻兼具有止水功能，而且施工振動小，無側向擠壓，對周圍環(huán)境影響小，造價經(jīng)濟，適用于軟土地區(qū)開挖深度小于6 m的基坑工程支護。

本文通過格柵狀重力式水泥土擋土墻在山西省太原市晉源區(qū)實際工程的應用，闡述其作為基坑支護帷幕結構的優(yōu)越性，值得推廣應用。

1 工程實例

晉源東區(qū)一號地塊棚戶區(qū)改造安置住房項目位于山西省太原市晉源區(qū)實驗中學西側，場地范圍地下水類型為孔隙潛水，靜止水位埋深介于0.5 m～5.3 m之間,屬液化場地。工程占地面積約40 000 m2，南北最大長度約255 m，東西最大寬度約206 m，地下車庫地下1層，主樓地下2層，基坑圍護周長約890 m，開挖深度4 m～5 m?；游鱾葹樯轿髅兰训V業(yè)裝備公司廠房及現(xiàn)場施工道路，北側為工地臨建，南側為擬建幼兒園及小學場地，東側為退水渠，周邊場地情況相對較簡單。根據(jù)巖土勘察報告分析，開挖影響范圍內(nèi)場地地基土從上至下共分為3層，土層物理力學參數(shù)如表1所示。

表1 土層物理力學參數(shù)表

2 基坑支護結構施工

該基坑支護工程為臨時性工程，基坑側壁由雜填土、黏性土及粉土介質組成，基坑支護設計使用期限為1年；遵循安全可靠、經(jīng)濟合理、技術可行和保護環(huán)境的原則，因地制宜、因勢利導，選擇合理的支護結構：理論計算時有足夠的安全系數(shù)，采用合理的計算模型進行邊坡穩(wěn)定性分析；在確?；娱_挖及使用安全的前提下，控制其位移量，不得影響周邊環(huán)境的安全，其次考慮施工工藝的可行性，節(jié)省工期及造價。因此依據(jù)動態(tài)設計、信息化施工的設計理念，本基坑支護方案的設計思路：采用圓弧滑動面條分法計算穩(wěn)定性；采用格柵狀重力式水泥土墻支護結構。

2.1 基坑支護方案

綜合考慮基坑開挖深度、周邊環(huán)境及地層條件，將基坑劃分為8個支護單元，詳見圖1。

AB段：開挖深度4.5 m，墻寬2.205 m；BC段：開挖深度4.0 m，墻寬2.205 m；CD段：開挖深度5.0 m，墻寬2.55 m；DE段：開挖深度4.0 m，墻寬2.205 m；EF段：開挖深度5.5 m，墻寬2.905 m；FG段：開挖深度4.5 m，墻寬2.55 m；GH段：開挖深度5.5 m，墻寬2.905 m；HA段：開挖深度4.5 m，墻寬2.55 m。詳見圖2(因各區(qū)段開挖深度、墻寬不一，以CD段大樣為例，其余各段均類似施工)。

2.2 施工工藝

設計為內(nèi)側兩排水泥土攪拌樁伸入基底6 m兼做止水帷幕，外側兩排或一排與內(nèi)排樁相互咬合成格柵狀結構作為基坑的支護。內(nèi)外側水泥土攪拌樁樁徑500 mm，樁距350 mm，排距350 mm，咬合150 mm。帷幕樁使用PH-5A深層攪拌樁機，采用四攪二噴施工工藝，攪拌樁(濕法)水泥用量為65 kg/m，采用礦渣32.5水泥，水灰比0.6～0.8。每個格柵嚴格按照“之”字形施工，保證內(nèi)外側樁的咬合質量。水泥土墻體28 d無側限抗壓強度不小于1.2 MPa。坡頂噴面護坡寬度2.2 m，每隔2.0 m砸入1Φ16(L=1 500 mm)用以掛網(wǎng)；面層鋼筋網(wǎng)采用φ6.5@200×200，噴面混凝土強度等級為C20，噴面厚度為80 mm。

1)根據(jù)施工圖紙進行樁位定位，準確測放樁位中心線，現(xiàn)場樁位測放點偏差小于20 mm，施工時樁對位偏差小于20 mm。

2)樁機就位后，調整液壓支腳，用線墜法檢查垂直度，垂直度偏差小于0.5%。

3)嚴格控制水灰比0.6～0.8，水泥用量65 kg/m，水泥漿攪拌時間不得少于2 min。

4)攪拌下沉時，根據(jù)土質情況的軟硬合理調整下沉速度至設計樁底標高，成樁深度偏差控制在±100 mm。

5)當下沉至設計深度時，開動灰漿泵送漿并應噴漿坐底30 s。

6)為保證攪拌質量，送灰質量必須根據(jù)鉆頭提升速度輸送，保證漿均勻，送漿時提升或下沉攪拌速度控制在0.5 m/min～1.0 m/min之間。攪拌提升時，反轉慢速提升，要保證攪拌的均勻。

7)樁與樁體搭接時間不大于24 h，確保帷幕不發(fā)生漏水、滲水現(xiàn)象。帷幕接頭處理樁施工至地面并在帷幕外側施工兩根樁進行連接。

8)在每個格柵施工時嚴格按照施工工藝施工，施工完一個格柵后再進行下個格柵的施工，施工軌跡呈“之”字形，保證樁與樁之間的搭接質量。

2.3 四攪二噴施工工藝

工藝流程：施工準備→確定工藝參數(shù)→攪拌機定位→預攪下沉→提升→噴漿攪拌→重復上下攪拌→清洗→移位→質量檢驗。

施工示意圖見圖3。

2.4 質量檢驗標準

水泥土擋墻施工質量檢驗標準見表2。

3 土方開挖

當支護結構構件強度達到開挖階段的設計強度時，方可進行土方開挖。開挖時，挖土機械不得碰撞或損害支護結構及構件,不得損害已施工的基礎樁。分層分段土方開挖，每段開挖至設計基底標高時立即進行基礎墊層施工，減少坑底原狀土體暴露時間。

表2 水泥土擋墻施工質量檢驗標準

4 基坑工程監(jiān)測

基坑工程監(jiān)測工作貫穿于土方開挖、基坑工程和地下工程施工全過程?；庸こ态F(xiàn)場監(jiān)測的對象包括支護結構、地下水狀況、基坑底部及周邊土體、周邊建筑及道路等。基坑工程施工和使用期內(nèi)，每天由專人進行巡視檢查，巡視檢查以目測為主，輔以錘、釬、量尺、放大鏡等工器具及攝像、攝影等設備進行。通過監(jiān)測指導基坑土方開挖和地下工程施工，并根據(jù)設計要求的量測限值作預警預報，及時采取有效的技術措施，確?；影踩?。

5 效益分析

5.1 可觀的經(jīng)濟效益

格柵狀重力式水泥土攪拌樁結構作為圍護結構為自立式，不需加支撐，開挖方便，同時起到截水作用，相對于其他類型支護結構工程造價降低、極大地縮短了施工工期。施工時可以根據(jù)監(jiān)測情況，及時調整土方開挖方法，采取有效措施進行加固，提高基坑工程的安全穩(wěn)定性。

5.2 良好的社會效益

根據(jù)晉源東區(qū)安置房項目實際工程情況，從土方開挖到±0完成3個月的位移變形觀測結果顯示，該帷幕的最大位移量為10 mm,基坑支護安全、可靠。經(jīng)沉降觀測實測顯示,周圍的廠房、退水渠及道路均沒有出現(xiàn)任何沉降,避免了周圍環(huán)境因素外界糾紛。基坑開挖后至土方回填過程中，止水帷幕沒有一處漏水,水泥土擋墻有效地切斷了基坑外地下水流,起到了良好的止水作用,保證了棚戶區(qū)改造工程的順利進行,贏得了廣泛的社會效益。

6 結語

通過實際工程應用，格柵狀重力式水泥土攪拌樁擋土墻結構作為圍護結構使用效果顯著?？梢愿纳苹舆吰碌姆€(wěn)定性、抗?jié)B性能，達到止水、擋土的目的，同時節(jié)約經(jīng)濟成本，縮短施工工期，可在同類型場地環(huán)境中推廣使用。

[1] JGJ 120—2012，建筑基坑支護技術規(guī)程[S].

[2] 周發(fā)恒.格柵式水泥土攪拌樁支護及止水帷幕施工技術[J].山西建筑,2009,35(6):139-141.

[3] 韓靈梅.深層水泥土攪拌樁止水帷幕施工淺析[J].山西建筑,2006,32(24):102-103.

[4] 時愛保，馮士彥，竇紅輝.水泥土攪拌樁止水帷幕施工工藝[J].建筑技術,2007(7):19-23.

Practical application of gridiron gravity-style cement retaining wall curtain structure

Sun Gang

(TaiyuanLongchengDevelopmentInvestmentCo.,Ltd,Taiyuan030002,China)

According actual engineering conditions, the paper applies the construction technology of gridiron gravity-style cement retaining wall curtain structure in hydraulic field foundation excavation 5.0 m, and discuses construction field conditions, construction technologies and quality control points. Practice proves that: applying gridiron gravity-style cement retaining wall curtain structure has better economic and social benefits.

foundation support structure, gridiron, cement-soil mixing pile, fourth-mixing and second-spraying

2015-06-24

孫 剛(1972- )，男，工程師

1009-6825(2015)25-0089-03

TU476.4

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