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

(太原市龍城發展投資有限公司，山西 太原 030002)

根據實際工程具體情況，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、整體性和水穩定性的加固土圓柱體，相互搭接，連續作業，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定，保證地下結構施工及周邊環境的安全。水泥土墻兼具有止水功能，而且施工振動小，無側向擠壓，對周圍環境影響小，造價經濟，適用于軟土地區開挖深度小于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實際工程的應用，闡述其作為基坑支護帷幕結構的優越性，值得推廣應用。

1 工程實例

晉源東區一號地塊棚戶區改造安置住房項目位于山西省太原市晉源區實驗中學西側，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。基坑西側為山西美佳礦業裝備公司廠房及現場施工道路，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。根據巖土勘察報告分析，開挖影響范圍內場地地基土從上至下共分為3層，土層物理力學參數如表1所示。

表1 土層物理力學參數表

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、經濟合理、技術可行和保護環境的原則，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，采用合理的計算模型進行邊坡穩定性分析；在確保基坑開挖及使用安全的前提下，控制其位移量，不得影響周邊環境的安全，其次考慮施工工藝的可行性，節省工期及造價。因此依據動態設計、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排樁相互咬合成格柵狀結構作為基坑的支護。內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；面層鋼筋網采用φ6.5@200×200，噴面混凝土強度等級為C20，噴面厚度為80 mm。

1)根據施工圖紙進行樁位定位，準確測放樁位中心線，現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，確保帷幕不發生漏水、滲水現象。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→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 基坑工程監測

基坑工程監測工作貫穿于土方開挖、基坑工程和地下工程施工全過程。基坑工程現場監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，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。通過監測指導基坑土方開挖和地下工程施工，并根據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，確保基坑安全。

5 效益分析

5.1 可觀的經濟效益

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。施工時可以根據監測情況，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定性。

5.2 良好的社會效益

根據晉源東區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。經沉降觀測實測顯示,周圍的廠房、退水渠及道路均沒有出現任何沉降,避免了周圍環境因素外界糾紛。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。可以改善基坑邊坡的穩定性、抗滲性能，達到止水、擋土的目的，同時節約經濟成本，縮短施工工期，可在同類型場地環境中推廣使用。

[1] JGJ 120—2012，建筑基坑支護技術規程[S].

[2] 周發恒.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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