淺析SMW工法樁施工對深層土體水平位移影響

文/趙云蕾、蔣邦金、陳凱、劉璋、張龍磊 中建八局第一建設有限公司 山東濟南 250000

淺析SMW工法樁施工對深層土體水平位移影響

文/趙云蕾、蔣邦金、陳凱、劉璋、張龍磊 中建八局第一建設有限公司 山東濟南 250000

SMW工法又被稱為新型的水泥土攪拌樁墻，就是在水泥土裝內部插入H型鋼筋，也有用插入拉森式鋼板樁和鋼管，將承受荷載和防滲擋水結合在一起，這種方法同時具有抗滲透能力和受力這兩種功能，這種工法用于支護結構的圍護墻十分有效，文章以此為基礎，選擇特定的區域為實驗地區，對SMW工法樁施工技術對于深層土體水平位移影響進行了簡要分析。

SMW工法；深層土體；水平位移

SMW工法樁施工技術對施工設備要求比較簡單，所以這種施工方法的成本相對較低，并且沒有大量的排土，SMW工法就是使用專業的多軸攪拌就地鉆進切削土體，然后在鉆頭的頂部將水泥砂漿注入土體內部，經過這個過程的反復攪拌，使得水泥砂漿充分的混合，各個施工單位之間使用重疊搭接的方式進行施工，水泥混凝土在沒有凝結之前將H型剛才或者其他類型的材料插入攪拌樁內部，構成一個高強度、連續完整且沒有接縫的地下連續墻體，使用這種施工技術建造的墻體能夠作為地下開挖基坑的擋土以及止水結構層。這種施工技術總的來說構造相對簡單，墻體止水性能較好，施工工期段，工程造價小，對環境造成的影響比較小，所以適合城市建筑深基坑工程，文章以某城市地鐵隧道施工工程為例，對施工技術以及相應的參數進行了分析介紹。

1、工程試驗區域地質狀況分析

該工程試驗區域地勢較為平坦，由于是地鐵隧道施工工程，區域內地下水屬于淺水類型，穩定水位位于地表下1m左右，水位類型以及深度對混凝土沒有腐蝕作用，雜填土含水量33.4%，灰色粘土含水量39.7%，灰色粉砂土層含水量26.1%，灰色細粉砂土層含水量26.3%，灰色粉質粘土層含水量34.7%，暗綠色粉質粘土層含水量21.2%。

2、土層深層水位位移檢測

對于SMW工法樁施工對深層土體水平位移影響文章采用的試驗方案如下：

使用三軸攪拌棒（規格Φ850mm），每一個樁有效寬度為1.8m，長度為30m，選擇試驗區域總長度為10m左右，在滿足水泥滲入量的狀況下，對不同土層使用的水灰比例以及下鉆速度等條件確定之后，對深層土體唯一狀況進行對比檢測。試驗參數選擇：水灰比例1:1.2:1.5，鉆頭下鉆速度和鉆頭提升速度05.m/min，試驗一共有六個樁，分別按照不同的水灰比進行對比檢測，通過對不同狀況下的SMW工法樁對深層土體位移影響監測分析，可以得出不同條件下的施工技術選擇，降低這種施工技術對于鐵路隧道工程結構的影響。

3、土層深層水位位移監測

3.1 位移監測方法選擇

對于土層深層水位位移的檢測使用SX-20型伺服機測斜儀，因為每一個樁的長度為30m，所以檢測孔深設置在30m以上，測斜管穩定之后收集原始數據，之后沿著深度檢測方向每過1m收集以此讀數，深層水位土體變形觀測誤差控制在1mm左右。

3.2 水位位移監測結果分析

試驗一共選擇6個樁，分別標號為Z1,、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6，對于6個樁監測時間間隔為36小時，下面對不同水灰比狀況下的監測結果進行介紹：

（1）水灰比1狀況下的監測結果

Z1樁使用的是水灰比1，鉆進施工過程中因為水灰比相對較小，所以鉆進設備出現過大的超負荷電流，進而導致跳閘現象，經過調整將水灰比提升到1.2.

（2）水灰比1.2狀況下的監測結果

Z2樁使用的水灰比1.2，鉆進施工下鉆速度平均每分鐘0.3m，測斜孔最大的水平位移是2.05mm，位置在地表下方4m處，對應的鐵路隧道中心線位置土體位移1.5m。

（3）水灰比1.5狀況下的監測結果

Z3樁使用的是水灰比1.5，鉆進施工下鉆速度平均每分鐘03.m，測斜孔最大值在地表下方4m處，水平位移3.43mm，對應的鐵路隧道中心線位置土體的水平位移2.68mm，對應的測斜孔位置水平位移是2.35mm。

因為本次試驗選擇的區域鐵路隧道中心點位于地面下方10m位置，為了更好地研究SMW工法樁施工對深層土體水平位移的影響，試驗一共持續一周，試驗結果顯示這種施工技術對于深層土體水平位移的影響主要體現在成樁階段，施工過程結束之后，被擠壓的土體會出現回彈現象，水平位移變形狀況逐漸降低，基本上在24小時以內能夠保持穩定。

4、SMW工法樁施工對深層土體水平位移影響試驗分析和討論

從上述的試驗結果可以看出SMW施工技術對于水平位移的影響主要體現在成樁過程中，同時對于深層土體水平位移造成的影響和水灰比、下鉆速度、漿液注入量以及施工地區的地形地勢有很大的關系，不同要素之間也會產生一定的影響，例如當水灰比過低的時候，鉆進施工的速度也會降低，與此同時漿液注入量會相應的增加，在這種情況下，深層土體會產生較大的水平位移。所以對于地鐵側方位的鉆孔施工工程來說，施工階段必須適當的控制水泥的滲入量，這樣能夠通過強度的提升，來抵抗基坑開挖過程中隧道結構產生的水平位移。

總的來說，使用SMW工法樁施工技術的時候，深層土體水平位移主要會出現在承裝過程中，成樁結束之后24小時以內基本上是處于穩定狀態，而這種穩定狀態在24小時之后會產生變化，水平位移會逐漸的減小，實際施工過程中，要控制好漿液注入量和下鉆速度，協調兩者的關系，和兩個因素是影響深層土體水平位移的關鍵環節，由于深層土體水平位移對施工區域的影響非常大，所以在具體施工過程中，一定要從具體的施工區域地質狀況出發，選擇合適的水灰比，控制好下鉆速度，保證工程質量和施工區域結構的穩定。

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