水泥桩基坑支护设计与施工可行研究

1、浅谈软土土深基坑坑支护设设计与施施工【摘要】：结合合上海宝宝钢集团团浦钢搬搬迁罗泾泾工程宽宽厚板轧轧机工程程淬火机机、管廊廊及冲渣渣沟基坑坑支护设设计与施施工，根根据现场场的地质质条件及及施工条条件，讨讨论上海海地区软软土100m以上上深基坑坑支护体体系采用用水泥土土搅拌桩桩的设计计与施工工的可行行性。关键词：深基坑坑 水水泥土搅搅拌桩轻轻型井点点降水 监测1、工程程概况浦钢搬迁迁罗泾工工程宽厚厚板轧机机精整区区工程场场地位于于浦钢罗罗泾基地地纬六路路与纬三三路之间间，西侧侧与成品品库衔接接，东侧侧与轧二二标相连连。其中中淬火机机、管廊廊及冲渣渣沟基础础基坑位位于HM列550554线，基坑南南

2、侧靠近近H列551553线，基坑北北侧与纬纬六路相相连。基基坑形状状基本呈呈长方形形，南北北长约1172.30 m、东东西宽339.330m（北部）644.100m（南南部），开挖深深度为6.00011.40mm。基坑坑位于HHM列列5054线线，基坑坑南侧靠靠近H列列5153线线，基坑坑北侧与与纬六路路相连。本次施施工还包包括8个个柱基。设备基基础埋深为6.00011.40mm。柱基埋深深为JHH51（8.60m）、52（7.60m）、53（6.60m），JK551（9.10m）、52（9.10m）、53（9.10m），JL551（9.60m）、53（7.10m）。本工程程0.0000相当于

3、于绝对高高程44.8550 mm。场地地自然地地面标高高约为-0.7750mm。本施工区区域内地地坪桩较较多，施施工平面面紧张，专业间间穿插交交叉作业业，且临近近雨季施施工，需需及早采采取措施施保证边边坡稳定定。2、工程程水文地地质拟建场地地原为农农田。工工程地区区地面标标高3.445.700m，素素填土厚厚0.554.700m，主主要是粘粘性土组组成。地地下水稳稳定水位位埋深00.5000.700m，设设计和施施工时地地下水水水位取11.500m。各层土的的物理力力学指标标见下表表层名土层名称称层底标高高m含水量%重度KN/mm3内摩檫角角内聚力KKpa渗透系数数KH ccm/SS1素填土3

4、.4441.762浜填土1.044-11.044粉质粘土土1.777-00.53329.2218.6619.5526.002.411x100-51淤泥质粉粉质粘土土0.944-00.86637.2217.6616.5511.002.444x100-52砂质粉土土-2.006-4.55029.7718.6624.008.03.133x100-43淤泥质粉粉质粘土土-4.336-7.66140.1117.4415.0010.003.966x100-6淤泥质粘粘土-13.86-188.71148.9916.8811.5512.005.044x100-73、基坑坑设计由于没有有场地限限制，就就近又有有

5、堆土场场，从经经济角度度考虑整整个基坑坑采用放坡大大开挖法法，基本本分为33级坡，坡度从从上到下下分别为为1:11、1:1.225、11:1.5，中中间设22级马道道，宽3m，并分别别作为一一级、二二级轻型型井点设设置位置置。基坑坑坡面由由内布一一层BWWAR225*33.530*1型钢钢丝网的的3cmm厚M110水泥泥砂浆抹抹面护坡坡的围护护形式，另在现现场准备备一些草草袋，如如基坑开开挖后，基坑变变形超过过报警值值，进行行加固处处理。深深基坑如如下图所所示：3.1基基坑支护护设计本次基坑坑支护只只针对基基坑内设设备基础础高低差差，拟采取水水泥土搅搅拌桩重重力挡土土墙支护护处理。采用双双头7

6、700 mm水水泥土搅搅拌桩，搭接长长度为2200mmm，水水泥土搅搅拌桩水水泥掺量量15，水泥泥采用332.55级普通通硅酸岩岩水泥，为了使使水泥浆浆具有良良好的和和易性和和加固效效果，必必须严格格控制水水灰比，由于本本工程土土质含水水量较大大，故采采用较低低的水灰灰比，水水灰比控控制在00.40.55，搅拌拌桩垂直直度不大大于0.5。 基坑开挖挖深度为为10.4m，采用用厚度为为3.22m的搅搅拌桩围围护结构构，桩长长为155.7mm，桩顶顶标高为为-5.8m。以基坑1-1剖面面为例，对搅拌拌桩围护护结构验验算如下下：计算算时考虑虑地面超超载200kPaa。抗管涌验验算:按砂土，安全系系数

7、K=5.0066按粘土，安全系系数K=5.7757泥土加固固体坑底底截面处处应力计计算：M弯距距（KNNm）水泥土土的重度度（KNN/m33）h0开开挖深度度（m）B水泥泥土围护护墙宽度度墙体体截面水水泥土置置换率，为水泥泥土加固固体和墙墙体截面面积之比比KJ安安全系数数，通常常取2.0。Qu-无无侧限抗抗压强度度（KPPa），取10000KKPa1910.5-6662.3/33.222=16630=1910.5662.3/(0.883.222)20=2455.13310000/44=2550计算结果果符合规规范要求求。3.2基基坑降水水设计挖土范围围内所遇遇土层多多为软土土层，从从上而下下为

8、素填填土、粉粉质粘土土 、淤淤泥质粉粉质粘土土、砂质质粉土、粘质粉粉土，混混合渗透透系数 5*110-55cm/s,根根据武汉汉勘察研研究院提提供的地地质报告告，现场场素填土土及浜填填土较厚厚（3mm左右）。基坑坑拟采用轻轻型井点点降水。井点埋设设深度验验算以基坑11-1剖剖面为例例，对井井点埋设设深度验验算如下下：hh，h-(h11+1/2iLL)=77.8-0.55-(11.3-55.0)+0.100.518.5 0.0755m0备注：hh，井井点管长长度，目目前我公公司采用用的井点点管长度度为7.8m。 hh1总总管埋设设面与基基底的距距离。h基坑坑底面至至降水后后的地下下水位线线的距离

9、离，取00.5 m II水力力坡度，取0.1。 LL井点点管至基基坑中心心的水平平距离。二级井点点管埋设设深度满满足降水水要求，因此采采用二级级井点降降水能满满足本工工程需要要。 4、基坑坑施工4.1搅搅拌桩施施工基坑支护护采用44台搅拌拌桩机进进行施工工（J11、JJ2、J3、J44）。J1、J22搅拌拌桩机施施工HK列551553线搅搅拌桩,J3搅拌桩桩机施工工KLL列511522线搅拌拌桩,J4搅拌桩桩机施工工LMM列511522线搅拌拌桩。搅拌桩机机送浆压压力为112mmpa，桩上部部土采用用较低的的压力，桩下部部土采用用较高的的压力，淤泥土土层适当当加大送送浆压力力。水泥泥和原状状土

10、须均均匀拌和和，下沉沉及提升升均为喷喷浆搅拌拌，下沉沉速度为为0.551.0m/minn，提升升速度为为0.661.0m/minn，重复复搅拌两两次，以以保证水水泥浆与与土充分分搅拌混混合，确确保搅拌拌桩的成成桩质量量。4.2轻轻型井点点施工采用高压压水枪冲冲孔，高高压水压压力大约约7kgg/cmm2左右右，孔径径3000mm,孔底深深于井点点滤头底底部5000mmm。冲孔孔完成后后，先在在孔内灌灌入少量量砂，然然后迅速速插入井井点管，之后开开始填砂砂，井管管在填砂砂过程中中应不断断摇晃，以保证证填砂充充实，且且有利于于较高浓浓度泥浆浆水从井井点管内内溢出，滤料采采用粗砂砂，人工工回填，至井管

11、管顶标高高5000mm时时，粘土土封口。井点每打打入一组组，应立立即运转转，射流流泵日常常运转真真空度不不得小于于0.007Mppa，设设专人值值班，认认真填写写值班日日记，及及时更换换水泵盘盘根。成成孔后泥泥浆水及及时排走走，不得得循环使使用，射射流泵排排水长度度20mm。4.3基基坑土方方施工在基坑支支护土体体的强度度达到设设计要求求及地下下水位满满足土方方开挖要要求时，进行土土方作业业施工。基坑土土方开挖挖主要采采用机械械开挖，人工配配合挖土土、清底底。开挖挖时严格格按时空空效应理理论组织织施工，考虑本本基坑开开挖最深深深度为为-111.400m，根根据设计计要求，挖出一一段立即即浇筑，

12、确保基基坑安全全。开挖挖中坚持持“分层层、分块块、均衡衡、对称称、先中中间后两两边”的的原则，开挖过过程中临临时边坡坡放坡严严格按规规范进行行。1）土方方开挖在在基坑支支护墙体体强度达达到设计计强度11.0MMpa，水位降降低至坑坑底以下下1.00m后进进行。2）土方方开挖采采用分层层对称开开挖，两台反反铲接力力挖土。3）在开开挖土方方接近坑坑底（330cmm左右）时，辅辅以人工工挖土整整平，防防止超挖挖、扰动动基底土土体，基基底四周周及时挖挖好排水水沟和集集水井，随时抽抽排基底底积水。4）土方方开挖时时，坑边边10mm范围内内严禁堆堆放弃土土。5）在挖挖土时，基坑支支护产生生机械挖挖土盲区区

13、，盲区区内土方方用人工工挖土堆堆在机械械挖土范范围内，以便挖挖出装车车外运。6）在开开挖过程程中，对对地下墙墙接缝或或墙体上上出现渗渗漏水现现象要及及时封堵堵，严防防小股流流砂引起起地面沉沉陷，导导致地下下支护结结构失稳稳。4.4 施工监监测由于施工工场地开开阔，基基坑周围围除已施施工的基基桩和西西侧2个个柱基外外，无其其它建（构）筑筑物和地地下管线线，本基坑坑的监测测内容为为边坡土土体水平平位移（测斜）；边坡坡顶水平平位移；边坡顶顶垂直位位移（沉沉降）；围护体体（搅拌拌桩）顶顶水平位位移；围围护体（搅拌桩桩）顶垂垂直位移移（沉降降）；地地下水位位；坑底底隆起；柱基沉沉降；柱柱基水平平位移。测

14、点布布置布置置如下图图：深基坑支支护监测测点位图图 从监测测结果来来看，本本基坑的的支护体体系是安安全可靠靠的。各各项数据据均未到到达报警警值。（监测数数据略）5、体会会与建议议5.1本本基坑采采用卸荷荷双头7000 mmm水泥土土搅拌桩桩的支护护体系，外加轻轻型井点点降水，实践证证明是可可行的。软土深深基坑110m以以上采用用该支护护体系也也是可行行的。5.2本本基坑采用用卸载水泥泥土搅拌拌桩加井井点降水水的支护方法法较灌注注桩、SSMW工工法及地地下连续续墙，较大地地减少了了造价，缩短了了施工工工期。5.3支支护体系系设计中中，除了了对土压压力、桩桩身应力力变形仔仔细计算算外，还还要对抗抗倾覆、抗滑移移、整体体稳定性性、基底底隆起、抗管涌涌进行验验算，确确保基坑坑设计安安全。5.4轻轻型井