水泥搅拌桩加土钉的复合土钉墙支护技术在深基坑中的应用

水泥搅拌桩加土钉的复合土钉墙支护技术在深基坑中的应用摘要：本文介绍了水泥搅拌桩加土钉的复合土钉墙支护技术在上虞市公安局指挥技术综合用房深基坑围护工程中的应用，分别阐述了设计施工和监测实践，并总结了工程体会。关键词：水泥搅拌桩加土钉支护技术方案支护施工基坑监测一、工程概况上虞市公安局指挥技术综合用房位于上虞市城北新区王充路北，称山路东，人民法院西侧，呈长方形地块。总用地面积33122.7m2，总建筑面积45342.7m2，其中地上建筑面积26593.4m2，地下室建筑面积13715.3m2，架空层总建筑面积4814m2，建筑物主要由主楼、侦察技术大楼、治安管理大楼、办证接待楼、食堂及教育训练楼组成，工程基础采用Φ600预应力薄臂静压管桩，桩端持力层为9号中砂层，桩端进入持力层1.2M，有效桩长34.00m。1、基坑周围环境基坑东西长210M，南北长100.3M，按基坑底板外轮廓线，南侧8.0M是围墙，围墙外是拟建王充路，西侧20M是在建中的称山路，北侧6M是围墙，围墙外4.5M是在建中的河道挡墙线，基坑平面布置图见图1。基坑外自然地坪标高-2.60M，坑底标高-9.6M，主楼局部为-11.40M，基坑实际开挖深度7.00M，主楼局部8.8M，底边线周长554.70M。2、工程地质特征（1）地下水位埋深0.5-2.7M，对砼无侵蚀性。（2）影响支护的土层如下：第1层为杂填土，色杂，松散状为主，主要为建筑垃圾、混凝土、块石，局部为素填土、耕植土。全场分布，层厚0.20-3.00m。第2-1层粉质粘土，灰黄、褐黄色，软可塑，中等压缩性，干强度中等，中等韧性。全场分布，层厚0.40-4.30m。第2-2层粘质粉土，稍密，饱和，中等压缩性，干强度低，底部局部含有少量粉土。全场地分布，层厚0.60-4.30m。第3层淤泥质粉质粘土，流塑，高压缩性，干强度高，高韧性，局部顶部为少量泥炭质土及粉土。全场地分布，层厚10.00-14.10m。第4层为粉砂，稍密，饱和，中等压缩性，局部夹少量粘性土，含有云母等矿物碎屑。全场地分布，层厚2.70-6.20m。坑二、围护杨方案寨该工程基恋坑原拟采帝用空腹格辉栅墙式水拴泥搅拌桩炕作围护结桃构。宿宽纺4.2肃M犬，桩与桩御之间的搭尺接长婚度肤150m昏m同，水泥掺泳量沙15辫%联，预计造胸价摘85缝8嚼万元，总支延仰长监554.烦70匠M授，每延长悼米造赛价较1.5拉5乒万元。津后经专家素论证认为搜，根据本曾基坑工程四的规模，主开挖深度妇地质条件斧及周边环责境，只要洽能有效降宫低地下水椒位，该场帆地条件可打基本满足陷土钉支护据要求，同卵时对几种听基坑支护弃方案在技平术上和经岁济上进行游了比较。禽土钉墙式住支护结构得主要有以寺下问题：著1疗、该土钉肢形式往往级侧向变形真较大，对婚邻近工程广桩的保护粮不利；鞭2叫、土钉墙副不能将基对坑内外的慈地下水隔朽开，基坑技内降排水愉的工作量寨较大。型重力式挡葬墙支护结罪构也存在里如下问题剥：悬1矿、难以控红制基坑的观变形；凭2屡、为保证住基坑的稳郊定，重力慧式挡墙要咬保证一定慕的宽度和娘插入深度征，该工程降的基坑边叉线距离邻虏近工程基友础很近，译重力式挡侦墙实施的楚空间难度萌较大。检桩墙式支侮护结构工歼艺比较成怒熟，但对剩该工程而查言，基坑从大部分开采挖深度虾在荐7.00神M咽左右，该布支护形式笼在技术上字没有问题颠，但工程辫造价偏高窃。牌综合以上代分析，在眨确保基础鞠和地下室芦施工安全腰的前提下录，为方便爱施工，加售快工程进壁度，降低零工程造价卧，经分析刚和比较，享最后确定皮采用的围堪护方案是狸：水泥搅盒拌桩加土手钉的复合驳土钉墙支匀护形式，衡其中水泥偿搅拌桩采榆用双过头廊Φ减70剃0强直径，桩辆间搭挣接呆20忠0概，同时对需坑内被动舍区土体和席局部深坑盟进行加固莲处理，加惯固采用双酱头雁Φ器70将0季直径水泥走搅拌桩，悦桩间搭幻接敲15值0疏。采用该欲复合式的胜围护方案伞能充分发无挥水泥搅族拌桩和土省钉墙的各讯自优点，墓同时弥补智各自的不竞足，主要青有以下几宜个方面：叼1锹、土钉墙若的造价低郑廉，与其搜他桩墙式吐围护结构应相比，其身经济性优程势非常明伍显。很2窗、水泥搅议拌桩本身扮是效果很糕好的止水砖帷幕，根佩据该场地刃浅层存在银透水性大叛的余2督号土的特时点，搅拌搬桩能很好甜地起到止桂水的效果旋，同时也躁能起到挡喇土的作用逃。末3铜、水泥搅攀拌桩插入钞深度较大挑，其抗滑搅移，抗倾侮覆和整体触稳定性比伤单纯采用脆土钉墙护兔有大大提吐高。侄4冰、在坑底愉进行了被愈动区土体船加固，对污控制围护岩体的变形乱和稳定非芽常有利。卸5穷、对坑边院荷载较大伙的区域，牌出入口位像置及原池辉塘范围采挑取了围护宋体的加强禽措施，确哨保基坑的清安全。挥6雹、该水泥销搅拌桩加确土钉的复卷合土钉墙协支护结构读总造岔价择46每0系万元，总门延长绸米钞554.威7姨M跳，每延长祸米造沸价漏0.8只3屡万元，费游用下会降对46.5寨%询以上。签三、技术啦方案诞1城、计算分抵数取值说爱明。脾(1元)把基坑计算辟开挖深度觉取暗7.00友M踪（羡A-含A领剖面螺，篇C-医C祸剖面）反和催2.70刃M吨（青D-锄D逝剖面）。秆(2兵)越地面超载挥得堵C-简C页剖面奏取细30kg椅/M为2迫外，其余剂剖面均熟取岸15KN坡/M恒2沈。双(3怜)合各土层物姐理、力学蚀指标按下判表。利土类描层号痰重度惑（势kn/m榴3绿）蜂粘取砌力钓C撑（显KP僵2洁）早磨擦角拳渗透系抢数塘m/s叠kv专K察h触杂填土临1问<17.观5>其<8>脏<12>条粉质粘土鹊2-1件18.2横24.7遥12.4满6.9×唱10已-7若4×10澡-5掉粘质粉土呜2-2粒18.4鸡6.6夜24.6占1.7×傍10复-6猴2.9×幕10项-5危淤泥质粉索质粘土蜂3仗18.3脑11.3垒6.33罗2×10浑-8给4×10坛-8痕粉沙蹲4伟19.1倡<10>屑<30>问(4欣)益土压力采裳用朗肯土涨压力理论酿，采用水惹土合计。度同时考虑惨了土的成府层性，即坝根据地质房剖面的土四层分布情凡况，分别桑采用相应看的抗剪指仁标计算土浑压力。而2完、计算方怒法说明及次计算结果旋本工程围抛护结构计尸算采用深梳基坑支护斤结构设计袭计算分析障软件稳包猾PRS彻A圾，该软件扛包具有人庙机交互输胖入和图文赛显示的功洲能。并包闲含了几种训国内外常恶用的支护状结构计算熊方法。嫂(1恳)华基坑整体页稳定分析而REAM腿E至程序可以唉考虑地基营的任意分羡层，被动录区土体加秋固以及基近坑的渗流西作用，给回出基坑最例危险圆弧陈滑动面的禾滑动中心捷位置，滑但动圆弧半撇径及相应发的最小抗锐滑移安全庙系数。应术用本程序宣对基坑的咬整体稳定邪进行分析绣，结果表粘明瓣，曾A-海A浩，郊C-味C鼠，迎D-罩D赔剖面的整粱体稳定安印全系数分找别句1.3炒4搜，蓝1.3辫1旷和灰1.4座7挪，符合规晃范要求。女(2斑)葱土钉的抗缘拔力计算慧。塑各道土钉茫的抗拔力博验算据如迅下公式：Kdi=托其部中灯Kd外i没为口第盛i拢个土钉的须抗拔强度讨安全系数柏；后Ea泻i伐为股第返i级个土钉处饺的主动土燕压力强度悲；未S解x叔、尤S袄y耳分别为河第础i籍个土钉的石水平，垂今直间距。软Tt院i友为住第肆i故个土钉破违裂面以外则的土体提示供的有效舒抗拔力将俘设计各参涂数依次代带入，计算舰得攀A-图A挎剖面的第效一、二、件三和第四鸭道土钉的耕抗拔安全伟系数分别违为耻1.6究7梁、何1.8威5都、嘉1.5摔4训和念1.3缘5汽；忠C-冈C胳剖面的第保一、二、哲三和第四柜道土钉的嘴抗拔安全卖系数分别揭为顺1.5诞8顿、室1.6宝9掌、播1.4途7反和蔽1.3沾3高，均满足境要求。水(3铲)歉围护体的炮外部稳定贺验算怪将复合土鹿钉墙及加泳固的土体污作为一整骄体，按照酸重力式挡亚墙的有关絮计算方法冶进行多种霉稳定验算抛。谅A宅、抗滑移蓝计算探作用于挡忙墙上的主咐动土压力右的水平分翻量为滑动升力，挡墙显侧面及底断部与土体跟之间的水伶平摩阻力获为抗滑动迷力。经计哭算卖A-什A曲、炎C-管C扭、本D-山D锅剖面的抗浪滑稳定安垦全系数分友别粮为铺2.0别8隶、隔1.8仔3钻和猛2.6育1宾，满足要贩求。择B跑、抗倾覆伟计算短考虑挡墙述绕抗底与修挡墙的交畅点发生转扶动，转动始力矩由作涛用于挡墙感上的主动杰土压力的轮水平分量走提供，抵妨抗转动力意矩由挡墙免重力、主瑞动土压力动垂直分量背提供，这宇样计算得踢到滨A-堪A董、描C-额C尊、厅D-红D遇剖面抗倾坦覆稳定安垃全系数分阁别棕为裹19.3讲1读、炒15.0爬5塞和委3.1犯2橡，均大贵于虚1.喊4守，满足规俯范要求。3、锚杆床基坑按坑溉边荷载情够况，分萝为醋A-炉A凯、姨B-娇B杏、院C-厦C钢、语D-层D捏、嫩E-换E记、雀F-符F办六类区段胞，设尊计善5眨排锚杆，远按梅花形晴布置，排霉矩揉0.9-渗1.2现M贱，水平间街距找1.0慕M跳，落脚宾加笛2帮排超前锚险杆。锚杆宝头部逼用否2需Φ历1泛6晌钢筋横向先焊接，再怪与网片焊材接。锚杆颤孔直将径逐Φ预100m选m惨，锚体采峰用虏Φ冤48×3富.榨5额钢管，打枣入尝角哑10傲º斯向下，同曲时为进一荣步改善力瞧学性能，多增大锚杆盐抗拔力，般锚杆采用初高压注浆饱，注浆压孩力伸0.8-帮1.2M妄p贞a欠，浆液配崇合比（重蝇量比）水矛灰抛比雄0.4-张0.较5忠，灰砂物比想2滋，并添加泛一定比例双的添加剂登。礼4塘、钢筋网代采如用答Φ备6.5@咐200×咸20相0足单层满布妇。爽5脚、喷射混猎凝土速掺加速凝陵剂施以干网法喷射，慢设计强尼度罚C2其0碧，喷射厚较度幕100m棒m展配合比（立重量比）夹水泥：砂疫：碎铸石艰=放1均：饼2绵：票2.英5谁，喷射总透面阻积偿5640迈.8M幸2骗。追四、支护厚施工旧1蚀、水泥土搬深层搅拌阔桩施工哥开机前必膊须探明和劝清除一切励地下障碍馆物，须回玻填土的部注分，必须美分层回填特夯实，以坊确保桩的弦质量，其薪工艺流程筐为：林桩机就肌位荐→绢搅拌下沉行、拌制水啄泥脚浆模→客注浆搅拌兔提么升层→司重复搅拌悦下将沉娘→访重复提李升稍→房关闭搅拌乱机慨械撕→丑移穗位予→评桩机就位监2眨、喷锚施汗工蒙支护体施门工随基坑亮开挖同步隔进行，其偶工艺流程死为：制即锚酬→令开神挖苏→旋修士边家→体打已孔矮→拾装星浆迷→欣编艳网久→勿喷射混凝邮土纵3新、降水排索水林开挖深度缺内土层为问杂填土，冈粉土及粉桶质粘土，眯上部土适榆用井点降残水，下部锤土不适合暑井点降水昌，为便于糟基坑开挖或，在基坑则边坡上布纽置一排井笼点降水管株，将地下劣水位控制锣在坑底以叨下；坑外惯挖雁设笛300m守m×30狡0m记m游断面水槽血，近下水狼道设集水暂坑，及时晨排走地表耀水，坑底洒积水采育用蛾200m杯m×20舅0m临m占断面环基慎坑沟槽加拼集水坑的姓办法排除悬，基坑四巧周每烫隔逆20m-盆30匪m腔设置深井档，井辛深槽15读m早，以保持霞坑内作业找面及坑底缩干燥，同世时安排偶律然停电的搅应急措施铃。谁4积、基坑开核挖泽为便于施协工并利于迟边坡稳定后，开挖应缠在该范围静周边基坑离搅拌桩达宫到以80脚%天设计强度创后进行，筹同时宜按腐照分区开块鸣A-难I榜的顺序进非行，皆以子A-废A馆剖面为例害，土方开槽挖宜按以矩下步骤进邮行：乎(1数)批挖土至第哄一道土钉后标高，施故工钢筋砼让护坡和第口一道土钉畏。面(2惨)栽待已施工丝的土钉墙忍达刮到河80悲%牛设计强度锐，进行下鼠一阶段土狮方开挖，砖挖土至第吴二排土钉威标高，土举方开挖应藏分段，分晃片进行，固沿基坑边棚长每开真挖构1犬0术米的土方叛，立即进钻行相应范根围的土钉夕墙施工，岁待该部分绿土钉墙施堆工完毕后俊，才能进裂行领段土膝方的开挖挑。同时可像跳开两段醒进行另一谱段的土方询开挖和土浩钉墙施工斑。库(3侵)戏待第二道妹土钉以上终的土钉墙踢达奥到证80磨%狡设计强度柔，进行下州一阶段土卷方开挖，离挖土至第粥三排土钉疤标高，颤按拌(2烦)挥点要求进景行土方开货挖及土钉凳墙施工。债(4衔)殃待第三道扯土钉的土板钉墙达年到给80泡%病设计强度愚，进行土系方开挖，侵挖土至坑泪底标高，迟按抓(2峰)昂点要求进彩行土方开暗挖及土钉笑墙施工。轧5妹、土钉施冷工必须避蚂开周围建射筑的工程罚桩及基础督。扁6忌、在基坑昏开挖及地遵下室施工蜡期间，基捆坑周边应妄尽量不要册堆载和设挠施工用房住，如必须抱布置，则夸应尽量远份离基坑边钢。询基坑土方北开挖时，呀坑底标高怕以莲上爬30c纹m阵及地梁、造承台等局橡部深处采制用人工修围土，挖土筑至坑师底庆2帅4吨小时内必别须施工好再碎石垫层沿，垫层应简延伸至围思护体边，黎并抓紧施孝工承台及俱地下室底袍板，同时毫用素砼或赶毛石砼填愚实基础底授板、承台静与围护体滤间的空隙村。病五、基坑可监测腥为确保基孝坑开抗的报顺利进行棋和周围建剑筑的使用遭安全，在粗基坑开挖盒和地下室虽施工期间凳，对支护板结构水平廊位移，场赢地地下水党位变化，猛相邻建筑假物沉降进谜行了现场勾监测，其涛埋设测斜丧管但9赖根，水位国管商9何根，布设拨沉降观测躬点站2就0哥点，土方荐开挖匙于覆200遗5拖年恳2草月恰2扁6插日由西向筒东逐步进孔行辞，融4驰月叹1贤0估日全部结难束，随后石进行垫层踪铺设，底测板钢筋绑蹈扎和底板凑砼的浇捣件。其间经坏观测支护遥结构最大预水平位移拖约乌38m职m娇，周围主椅要建筑物岭最大沉降榜仅宪约循5m卖m摊，相邻主沾要建筑和量道路均无银明显裂缝格。由1闷、支护结盖构水平位咏移观测买在基坑开鲜挖和底板百施工期间尘，基坑侧低壁的水平热位移随开榜挖的进行咱而逐步发费展，在垫兆层、底板床浇捣完成便后基本稳魔定，其实亡测位移曲跌线呈地层彻浅部大而锹深部小的咸上大下小招分布，充碌分证明了障支护结构僻受力机理躺符合悬臂梳式挡土结畏构，整个肺基坑最大潮水平位移知发生在南眠面测斜管满，原池塘餐回填处，列最大位狱移贵38m舒m眼，其他各溪管处最大汁水平移依训次剑为制26mm每(鹅东假)寨、猜38mm椅(香南动)星、蛙34mm习(借西背)就、木32mm衰(中北围)和。介2蚂、坑外地踢下水位观叔测交开挖过程保中，在轻叔型井点降粥水的开始隆阶段，各呆水位管所财观测到的剂坑外地下差水位均有寇下降，后照期基本保溪持不变。辟3衰、周围建齐筑物沉降益观测绩井点降水止和基坑开绝挖引起的茎基坑周围扩建筑物最备大沉降巷仅母8m顷m铸，发生在蓝基坑南西己原池塘回虾填处观测锐点。六、结语掀水泥搅拌购桩加土钉个复合式支末护结构一季般适用于脉地下水位蹲以上或经互过排降水霜措施后的部杂填土、京砂性土、腔粉土、硬裁塑与干硬跪粘土，但坦不适于含蓬淤泥土和围流砂的土乔层。实践杆证明，在英上虞由于样人工填土晴及耕植土叫下富含水悉下饱和粉掩土、粉砂酸、透水性删好，采用压此法配合改井点降水蛋土方分层院开挖，均连可取得满倍意的效果赛。在开挖睡深店度专5.0-保9僵m透范围内，郊其造价大衫大低于地西下连续墙眯及带支撑泥的支档型日围护结构吴，也低于晕悬臂式支缸挡型，水今泥搅拌桩昏自立式围元护结构，宗但在具体隔实施需注截意以下几贺点：明1渠、作好充狼分准备，竖关注薄弱色环节，优劫化现场管薯理线土钉支护雾随挖随支销，发现问霜题需要及疾时处理，进以确保坑甘臂稳定，执故应事选简对多种可列能的情况拉作充分的悠考虑和准拼备，如安皮排各种紧公急情况的疼措施，方托法，器材择，确保人镇力、物力贡、动力等花，以使及漠时解决现慰场问题，庸同时做到揉速战速决耗，连续施投工，每开映挖出一个蓬工作面，绕及时加固苦，做好土驾钉及喷射帽砼工作，职避免因土怀体暴露时粥间过长出稀现不必要绞的险情。扬钻孔后应膜进行清孔好检查，对烧孔中局部专掉落粉土蛇立即处理尝。成孔后甚及时安设垦土钉并注稼浆，并确圣保土钉的秩全长锚固掠。另外，忆对于不同它方案搭接笔处，转角司处等应力您集中部位笨应加强观值测，以防垦险情发生琴。险情一列旦出现，岔则应做到煮分析准确璃，措施得强力、实施遇迅速。该杀工程实施瓣时西北角东水泥搅拌伙桩搭接不岗当，出现锈流砂现象乳，通过深打进降水，曾抓紧锚杆松与网片施倘工，并结掠合高压注虏浆，有效拘解决流砂拨现象。扬2悉、分层开预挖支护，税交叉平行肃作业我土钉支护术内无支撑皱系统，施扁工工作面窗大，利于还挖土施工央，但必须辅严格按设续计要求分盲层、分段逗开挖，逐爪层、逐段研交叉平等使作业，一河次开挖过