水泥土攪拌樁在深層淤泥基坑支護中的設計及應用

(鶴山市強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中的設計及應用

梁超倫

(鶴山市強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計及施工在珠海市斗門的成功實踐應用，闡述了水泥攪拌樁在流塑性淤泥層中施工應采取的設計和檢測要點。

基坑圍護；水泥攪拌樁；支護墻；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械將軟土深部和固化劑強制拌和，使軟土硬結而提高原有軟土強度和穩定性，從而形成支護結構，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，費用省。適用于處理淤泥、淤泥質土、泥炭土和粉土。現以廣東省珠海市斗門區域地質情況為例，以某商住樓小區的實際施工情況來說明攪拌樁在流塑性淤泥層中設計及應用。

2、工程概況

本工程基坑圍護邊長為 574.57m，基坑總面積為1550.52m2，地下室底板底絕對標高-2.0m，場地地坪現狀絕對標高約+1.1m，基坑設計計算深度 3.1m；現場東北側： 地下室外墻外邊線距現場圍蔽約18.0米，東南側： 地下室外墻外邊線距現場圍蔽約6.5 米，西側： 地下室外墻外邊線距鄰近商鋪約 8.0米，西北側： 地下室外墻外邊線距鄰近商鋪約 7.2米。根據甲方提供巖土工程勘察報告，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，結構松散，分布不均，處于濕的松散狀態。分布于全場地。厚度1.80～5.00米，平均厚度2.21米。各項指標：含水量w=33.6%，液性指數IL=0.89，孔隙比e=0.915，壓縮系數α1～2=0.38MPa-1，標貫擊數N＇=3.9擊，修正后的標貫擊數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，局部夾薄層粉細砂層，分布于全場地。厚度22.60～33.30米，平均厚度28.31米。各項指標：含水量w=61.8%，液性指數IL=1.44，孔隙比e=1.678，壓縮系數α1～2=1.48MPa-1。淤泥質粘土（地層代號③）：灰色，混大量粉細砂，呈飽和的流塑狀態。分布于全場地。厚度6.30～20.40米，平均厚度13.98米。各項指標：含水量w=54.2%，液性指數IL=1.26，孔隙比e=1.483，壓縮系數α1～2=1.17MPa-1。

3、基坑支護設計要點

（1）設計參數選取

基坑計算深度為為 3.1m，場地現地面絕對標高+1.10m，基坑設計有效使用期半年。

基坑壁邊線：地下室外墻外邊線外擴 1.5m 作為基坑底邊線，基坑施工前應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倍基坑深度范圍內避免大規模堆載。

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

（2）基坑支護結構和排水

根據現場場地情況，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，其中擋土結構之相鄰樁搭接 150mm，坑底被動區攪拌樁相鄰樁搭接150mm。對于有空樁的攪拌樁，其樁頂標高按設計攪拌樁頂標高+500mm控制。攪拌樁固化劑用42.5R 復合硅酸鹽水泥，其各項性能指標須滿足國家要求。實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，方可進行基坑土方開挖。

在對水泥土攪拌樁施工之前，應對周邊的預力管樁樁位進行準確放線，以防止水泥攪拌樁與預力管樁樁位重合，當兩者位置重合時，攪拌樁位置可作適當的調整以避開預力管樁。

放坡部位：基坑開挖后應迅速修整坡面，掛網#8鐵絲網@200雙向后按噴射50mm厚混凝土的設計強度等級為 C20，噴射砼及水泥砂漿終凝2h后，應噴水養護；在滲水區噴射混凝土，可適當加入早強劑。噴射時，應控制好水灰比，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。坑底采用明溝井（可利用現有承臺基坑）排水，自然挖土成溝（坑）即可，無需砌筑，并據挖土區段不同，靈活調整排水溝（坑）的設置。在基坑頂部設置1個沉淀池，尺寸約3.5m ×2.0m×1.5m ，在坡底根據水量大小每 50 米設置1 個集水井，尺寸1.0m × 1.0m×1.0m 。所有基坑排上來的水必需經沉淀池沉清后才能排入排洪明渠或市政管網。

根據本工程條件，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，及時調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，可按設計大樣圖砌筑坡頂、坡底排水溝及集水井，及時排除雨水，避免對回填素土的浸泡。

4、施工監測

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

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

5、技術成效

深層攪拌樁基坑支護與土方開挖協調施工中，支護加固效果顯著，具有不透水性能，工期短，費用省，對水平位移、深層位移、垂直位移等進行監測未出現基坑過大的變形，工期得到保證。

6、結語

近年房地產火爆，不少大型樓盤配有大型的地下室，深基坑支護必不可少，尤其對于珠海斗門部分新開發地區軟土層可達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結構與卸土放坡結合起來應用，卸土放坡范圍越大，擋墻厚度就越小，經濟性越好，同時基坑變形也越小，基坑也越安全。

[1]楊斌，黃強等．建筑基坑支護工程技術規程．北京：中國建筑工業出版社，2012

[2]劉俊巖，應惠清等．建筑基坑工程監測技術規范．北京：中國計劃出版社，2009

[3]王自力，周同和等．建筑深基坑工程施工安全技術規范．北京：中國建筑工業出版社，2013

[4]黃強，高文生等．建筑樁基技術規范．北京：中國建筑工業出版社，2008

TQ172

B

1007-6344（2017）04-0005-01