水泥土攪拌樁在深層淤泥基坑支護(hù)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

(鶴山市強(qiáng)盛建筑工程有限公司 廣東江門 529000)

水泥土攪拌樁在深層淤泥基坑支護(hù)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

梁超倫

(鶴山市強(qiáng)盛建筑工程有限公司 廣東江門 529000)

該文通過水泥土攪拌樁設(shè)計(jì)及施工在珠海市斗門的成功實(shí)踐應(yīng)用，闡述了水泥攪拌樁在流塑性淤泥層中施工應(yīng)采取的設(shè)計(jì)和檢測要點(diǎn)。

基坑圍護(hù)；水泥攪拌樁；支護(hù)墻；深層淤泥

1、引言

水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械將軟土深部和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟土硬結(jié)而提高原有軟土強(qiáng)度和穩(wěn)定性，從而形成支護(hù)結(jié)構(gòu)，具體不透水性能，而且加固效果顯著，可很快投入使用，工期短，費(fèi)用省。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土?，F(xiàn)以廣東省珠海市斗門區(qū)域地質(zhì)情況為例，以某商住樓小區(qū)的實(shí)際施工情況來說明攪拌樁在流塑性淤泥層中設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

2、工程概況

本工程基坑圍護(hù)邊長為 574.57m，基坑總面積為1550.52m2，地下室底板底絕對標(biāo)高-2.0m，場地地坪現(xiàn)狀絕對標(biāo)高約+1.1m，基坑設(shè)計(jì)計(jì)算深度 3.1m；現(xiàn)場東北側(cè)： 地下室外墻外邊線距現(xiàn)場圍蔽約18.0米，東南側(cè)： 地下室外墻外邊線距現(xiàn)場圍蔽約6.5 米，西側(cè)： 地下室外墻外邊線距鄰近商鋪約 8.0米，西北側(cè)： 地下室外墻外邊線距鄰近商鋪約 7.2米。根據(jù)甲方提供巖土工程勘察報(bào)告，素填土(地層代號①)：黃褐色，主要由堆填的粘性土組成，含少量碎石、塊石，結(jié)構(gòu)松散，分布不均，處于濕的松散狀態(tài)。分布于全場地。厚度1.80～5.00米，平均厚度2.21米。各項(xiàng)指標(biāo)：含水量w=33.6%，液性指數(shù)IL=0.89，孔隙比e=0.915，壓縮系數(shù)α1～2=0.38MPa-1，標(biāo)貫擊數(shù)N＇=3.9擊，修正后的標(biāo)貫擊數(shù)N＝3.9擊。淤泥（地層代號②）：灰色～深灰色，含貝殼碎片，呈飽和的流塑狀態(tài)，局部夾薄層粉細(xì)砂層，分布于全場地。厚度22.60～33.30米，平均厚度28.31米。各項(xiàng)指標(biāo)：含水量w=61.8%，液性指數(shù)IL=1.44，孔隙比e=1.678，壓縮系數(shù)α1～2=1.48MPa-1。淤泥質(zhì)粘土（地層代號③）：灰色，混大量粉細(xì)砂，呈飽和的流塑狀態(tài)。分布于全場地。厚度6.30～20.40米，平均厚度13.98米。各項(xiàng)指標(biāo)：含水量w=54.2%，液性指數(shù)IL=1.26，孔隙比e=1.483，壓縮系數(shù)α1～2=1.17MPa-1。

3、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)參數(shù)選取

基坑計(jì)算深度為為 3.1m，場地現(xiàn)地面絕對標(biāo)高+1.10m，基坑設(shè)計(jì)有效使用期半年。

基坑壁邊線：地下室外墻外邊線外擴(kuò) 1.5m 作為基坑底邊線，基坑施工前應(yīng)核對場地范圍是否具備邊樁施工條件。

周邊荷載控制：基坑頂臨時(shí)堆載不超過 10kPa，且距基坑放坡邊線不小于 2.00米，盡量杜絕堆載。坡頂3倍基坑深度范圍內(nèi)避免大規(guī)模堆載。

除東南側(cè)外，其余各側(cè)基坑周邊考慮設(shè)置臨時(shí)道路，可運(yùn)行載重小于 15 噸的車；對于運(yùn)輸土方的重型車，須從指定出入口，按規(guī)定線路進(jìn)出場內(nèi)；地下室商品砼澆筑時(shí)，采用地泵安放在指定區(qū)域輸送，禁止商品混凝土攪拌車及泵車其沿基坑四周行走。

（2）基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和排水

根據(jù)現(xiàn)場場地情況，采用放坡卸荷+攪拌樁重力式擋土墻方案可分為三種形式。

水泥土攪拌樁部位：樁徑均為 600mm，其中擋土結(jié)構(gòu)之相鄰樁搭接 150mm，坑底被動區(qū)攪拌樁相鄰樁搭接150mm。對于有空樁的攪拌樁，其樁頂標(biāo)高按設(shè)計(jì)攪拌樁頂標(biāo)高+500mm控制。攪拌樁固化劑用42.5R 復(fù)合硅酸鹽水泥，其各項(xiàng)性能指標(biāo)須滿足國家要求。實(shí)樁部分水泥摻入量為70kg/m，空樁部分水泥摻量約5～15kg/m。水泥土 30 天強(qiáng)度≥0.6MPa。擋土攪拌樁采用水泥漿液，水灰比0.5，2攪2噴；坑底加固攪拌樁采用水泥粉體。攪拌樁齡期＞21 天后，方可進(jìn)行基坑土方開挖。

在對水泥土攪拌樁施工之前，應(yīng)對周邊的預(yù)力管樁樁位進(jìn)行準(zhǔn)確放線，以防止水泥攪拌樁與預(yù)力管樁樁位重合，當(dāng)兩者位置重合時(shí)，攪拌樁位置可作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以避開預(yù)力管樁。

放坡部位：基坑開挖后應(yīng)迅速修整坡面，掛網(wǎng)#8鐵絲網(wǎng)@200雙向后按噴射50mm厚混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為 C20，噴射砼及水泥砂漿終凝2h后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)；在滲水區(qū)噴射混凝土，可適當(dāng)加入早強(qiáng)劑。噴射時(shí)，應(yīng)控制好水灰比，保持砼表面平整，呈濕潤光澤，無干斑或流淌現(xiàn)象。

鋼管樁部位：采用φ104 壁厚 3.0 的鋼管，鋼管樁長 6m，攪拌樁成孔后立即壓入，壓入時(shí)鋼管樁傾斜度不得大于 0.5%。

排水部位：基坑頂磚砌排水溝，尺寸300 × 300 ， MU10 灰砂磚砌筑，C15素砼墊層，砂漿抹面?？拥撞捎妹鳒暇衫矛F(xiàn)有承臺基坑）排水，自然挖土成溝（坑）即可，無需砌筑，并據(jù)挖土區(qū)段不同，靈活調(diào)整排水溝（坑）的設(shè)置。在基坑頂部設(shè)置1個(gè)沉淀池，尺寸約3.5m ×2.0m×1.5m ，在坡底根據(jù)水量大小每 50 米設(shè)置1 個(gè)集水井，尺寸1.0m × 1.0m×1.0m 。所有基坑排上來的水必需經(jīng)沉淀池沉清后才能排入排洪明渠或市政管網(wǎng)。

根據(jù)本工程條件，降排水需按土方開挖中、土方開挖后分二階段進(jìn)行：第一階段土方開挖，主要解決未疏干之潛水及地表雨水，此階段排水主要靠基坑四周的臨時(shí)排水明溝和集水坑(土溝、土坑)解決，并隨著土方開挖的加深及推進(jìn)，及時(shí)調(diào)整明溝線路及集水坑位置。第二階段，土方開挖到底并回填素土置換后，可按設(shè)計(jì)大樣圖砌筑坡頂、坡底排水溝及集水井，及時(shí)排除雨水，避免對回填素土的浸泡。

4、施工監(jiān)測

基坑開挖施工前對水平位移、深層位移等項(xiàng)目進(jìn)行初測，基坑施工期間嚴(yán)格按照基坑監(jiān)測警戒值每天 2 次；開挖時(shí)對水平位移、深層位移、垂直位移等監(jiān)測，按每天4次；在地下室底板施工完后，若無明顯變形，按每周監(jiān)測 1 次。

深層土體位移測斜孔，每 50m 設(shè)置一個(gè);水位觀測孔，每50m一個(gè);水平、垂直觀測點(diǎn)，沿基坑邊攪拌樁樁頂30m一個(gè)。

5、技術(shù)成效

深層攪拌樁基坑支護(hù)與土方開挖協(xié)調(diào)施工中，支護(hù)加固效果顯著，具有不透水性能，工期短，費(fèi)用省，對水平位移、深層位移、垂直位移等進(jìn)行監(jiān)測未出現(xiàn)基坑過大的變形，工期得到保證。

6、結(jié)語

近年房地產(chǎn)火爆，不少大型樓盤配有大型的地下室，深基坑支護(hù)必不可少，尤其對于珠海斗門部分新開發(fā)地區(qū)軟土層可達(dá)50m左右，而且該軟土層含水率高，針對該較厚的軟土層通過水泥攪拌樁作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與卸土放坡結(jié)合起來應(yīng)用，卸土放坡范圍越大，擋墻厚度就越小，經(jīng)濟(jì)性越好，同時(shí)基坑變形也越小，基坑也越安全。

[1]楊斌，黃強(qiáng)等．建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012

[2]劉俊巖，應(yīng)惠清等．建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范．北京：中國計(jì)劃出版社，2009

[3]王自力，周同和等．建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013

[4]黃強(qiáng)，高文生等．建筑樁基技術(shù)規(guī)范．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008

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