南京某經濟適用房水泥攪拌樁基坑支護技術

楊創奇 張博

1.四川建筑職業技術學院 618000；2.中國中冶武漢勘察研究院 430080

南京某經濟適用房水泥攪拌樁基坑支護技術

楊創奇1張博2

1.四川建筑職業技術學院 618000；2.中國中冶武漢勘察研究院 430080

本文結合南京某高層中低價商品適用房深基坑支護實例，著重分析以水泥攪拌樁作為支護結構的設計方案，介紹了水泥攪拌樁的施工工藝和施工質量控制方法及相應的質量檢測方法，為以后類似工程的基坑設計、施工提供一定的參考。

基坑支護；水泥攪拌樁；支護結構

suppirting structure for foundstion pit construction; cement stir pile；supporting structure

1、概述

隨著經濟的發展與人們對居住環境要求的提高，近年來我國建筑業得到了飛速發展。同時，對于高層及多層建筑的地下室、地下商場、地下車庫等工程施工也面臨著深基坑支護和止水等問題[1]。水泥土攪拌樁是以深層攪拌機就地將基坑土或邊坡土與壓入的水泥漿強力攪拌，形成的水泥土柱樁墻，使基坑或邊坡保持穩定。這種樁墻既可靠自重和剛度進行擋土，又具有良好的抗滲透性能(滲透系數≤10-7cm／s)，能止水防滲，起到擋土防滲的雙重作用[2]同時，水泥攪拌樁具有施工工藝合理、技術可靠、成本低、進度快、對環境無污染小、對周圍建筑物無影響等特點，特別適合城市中的基坑工程，在實際應用中取得了較好的經濟、社會效益。

擬建項目位于長江南岸，屬長江沖積階地，地勢平坦。區域內覆蓋層分布有人工填積（Qml）層、第四系湖塘相淤積（Ql）層、第四系全新統沖積（）層、第四系全新統沖積+洪積（）層，底部持力層為第三紀（N）礫砂巖層（如表1）。基坑開挖整體呈長方形，總開挖面積約25000m2，支護周長約680m；場地自然地面±0為絕對標高的7. 60～8.35m，地下室基底標高為-5.05～-7. 70m，基坑開挖深度4.45～7.60m。

2、基坑支護設計

2.1 支護方案確定

基坑周邊條件較好，但基坑側壁及坑底存在較深厚的淤泥質粉質粘土層（地層代號③2），根據現場條件結合土層條件特點，對基坑開挖的支護可以考慮以下幾種方法：

1）、放坡：該方案簡單易行，安全可靠，各工序質量易于控制，利于土方快速開挖，且成本較低。由于場地條件較好，故可以考慮采用分階放坡，分階支護。

2）、水泥土攪拌樁重力式擋墻：該方案安全可靠，各工序質量易于控制，利于土方快速開挖，成本低、施工速度快。

表1 各土層主要物理力學性質指標

3）、懸臂樁（或樁錨、樁撐）支護：該方案安全可靠，各工序質量易于控制，利于土方快速開挖，但由于場地有深厚的淤泥質土層，采用樁型支護類型，成本較高，施工時間較長。

通過方案比選， 由于本基坑土質條件較差，但周邊環境條件較寬松，故基于安全方面考慮，最終基坑支護設計擬采用水泥土攪拌樁重力式擋墻結合上部放坡支護方式，并且該方案相對于其它方案而言造價相對較低，工期較短見圖1。

圖1 水泥土墻支護

2.2 支護結構設計計算

（1）內力計算：支護結構開挖5.55m內力位移包絡線及基坑外地表沉降見圖2、圖3。

（2）抗傾覆穩定性驗算：抗傾覆穩定性系數 Ks = 1.388>= 1.2, 滿足規范要求。(Ks >= 1.2)。

（3）抗滑移穩定性驗算：抗滑安全系數Kh = 1.732(Kh >= 1.2)。

（4）整體穩定驗算：采用瑞典條分法計算應力狀態，總應力法條分法中的土條寬度為 1.00m，最終得到滑裂面數據為整體穩定安全系數 Ks = 1.949；圓弧半徑(m) R = 17.207。

（5）抗隆起驗算：采用Prandtl(普朗德爾)公式和Terzaghi(太沙基)公式分別驗算，結果為Prandtl(普朗德爾)公式Ks = 7.939>= 1.1, 滿足規范要求(Ks >= 1. 1～1.2) 安全系數取自《建筑基坑工程技術規范》；Terzaghi(太沙基)公式Ks = 9.694>= 1.15, 滿足規范要求 (Ks >= 1.15～1. 25)。安全系數取自《建筑基坑工程技術規范》。

（6）抗管涌驗算：抗管涌穩定安全系數K = 2.820>= 1.5, 滿足規范要求[3](K >= 1.5)。

3、施工

3.1 主要施工技術要點

①施工工藝流程：

測放孔位→鉆機就位調平→配制水泥漿→鉆進下沉至設計深度→提升噴漿攪拌→復攪噴漿下沉→提升噴漿攪拌→鉆機移位。

②垂直度要求偏差不得超過1%，樁位偏差不得大于50m m。

③水泥摻加量應以設計要求為準，水泥摻入比不小于15%，水灰比0.50。

④樁與樁之間的搭接長度應大于或等于設計要求,誤差不得大于20mm。

⑤攪拌下沉和噴漿提升的速度必須符合施工工藝的要求, 下沉速度不得大于0. 8m/min,提升速度不得大于0.5m/min。

⑥施工過程中因故停鉆，可以采用重復攪拌或增設止水帷幕樁接槎的處理措施，以確保止水效果[4]。

3.2 施工監測

為確保基坑的安全，不影響周邊建筑及環境，開挖及支護過程必須實施信息法監測，隨時掌握邊坡的動態變化。施工監測遵循可靠性、方便性、經濟合理的原則，包括對環境的保護監測和對工程的監測，及時預報施工中出現的問題，并把獲得信息通過修改設計反饋到施工工作中。

4、結語

本工程施工實踐證明：在南京地區相近地質條件下，采用水泥土深層攪拌樁做6m以內的基坑支護，無振動、無噪聲、無污染，不需要坑內支撐和坑外拉錨，隔水性能好，地基變形和沉降小，對周圈建筑物影響小，施工方便，工期較短，造價較低。但施工時應根據地質條件和工程要求精心設計支護結構；根據土質條件和樁體強度要求，進行經濟合理的水泥摻入比和外摻劑的配方設計，并應加強施工全過程的管理和監測。

圖2 內力位移包絡圖

圖3 地表沉降圖

[1]申紅霞．水泥攪拌樁在某工程應用中的問題[J]．電力勘測.2000．27(9)：24-26.

[2]江正榮．建筑地基與基礎施工手冊[M]．2版．北京：中國建筑工業出版社. 2005．

[3]劉建航，侯學淵．基坑工程手冊[M]．北京：中國建筑工業出版社. 1997．

[4]齊巖斌．水泥攪拌樁在基坑支護中的應用與實踐[J]．科技資訊.2008．19：88-89.

[5]丁道華．南通商城地下室基坑支護技術[J]．建筑技術.1996．28（2）：107-110.

The paper, High-rise affordable housing in low-cost commodity in Nanjing of deep foundation pit instance, focused on analysis of as a supporting structure design, introducing the cement stir pile construction technology and construction quality control methods and the corresponding quality inspection methods,and providing a reference for other similar foundation design and construction in future.

TU94+2

楊創奇（1979-）男 陜西西安 工程碩士研究生 四川建筑職業技術學院教師，主要從事地質工程和地基基礎方面的教學研究。