水泥桩基坑支护设计与施工可行研究

1、浅谈软土深基坑支护设计与施工【摘要】：结合上海宝钢集团浦钢搬迁罗泾工程宽厚板轧机工程淬火机、管廊及冲渣沟基坑支护设计与施工，根据现场的地质条件及施工条件，讨论上海地区软土10m以上深基坑支护体系采用水泥土搅拌桩的设计与施工的可行性。关键词：深深基坑 水泥泥土搅拌拌桩 轻型井井点降水水 监测测1、工程概概况浦钢搬迁罗罗泾工程程宽厚板板轧机精精整区工工程场地地位于浦浦钢罗泾泾基地纬纬六路与与纬三路路之间，西西侧与成成品库衔衔接，东东侧与轧轧二标相相连。其其中淬火火机、管管廊及冲冲渣沟基基础基坑坑位于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。基基坑形状状

2、基本呈呈长方形形，南北北长约1172.30 m、东东西宽339.330m（北北部）64.10mm（南部部），开开挖深度度为66.000111.440m。基基坑位于于HMM列500544线，基基坑南侧侧靠近HH列511533线，基基坑北侧侧与纬六六路相连连。本次次施工还还包括88个柱基基。设备备基础埋埋深为6.00011.40mm。柱基埋深深为JHH51（8.60m）、52（7.60m）、53（6.60m），JK51（9.10m）、52（9.10m）、53（9.10m），JL51（9.60m）、53（7.10m）。本工程0.000相当于绝对高程4.850 m。场地自然地面标高约为-0.750m。

3、本施工区域域内地坪坪桩较多多，施工工平面紧紧张，专专业间穿穿插交叉叉作业，且且临近雨雨季施工工，需及及早采取取措施保保证边坡坡稳定。2、工程水水文地质质拟建场地原原为农田田。工程程地区地地面标高高3.44455.700m，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。各层土的物物理力学学指标见见下表层名土层名称层底标高m含水量%重度KN/m33内摩檫角内聚力Kppa渗透系数KH cmm/S1素填土3.441.7762浜填土1.04-1.04粉质粘土1.77-0.5329.218.619

4、.526.02.41xx10-51淤泥质粉质质粘土0.94-0.8637.217.616.511.02.44xx10-52砂质粉土-2.066-44.50029.718.624.08.03.13xx10-43淤泥质粉质质粘土-4.366-77.61140.117.415.010.03.96xx10-6淤泥质粘土土8-.48.916.811.512.05.04xx10-73、基坑设设计由于没有场场地限制制，就近近又有堆堆土场，从从经济角角度考虑虑整个基基坑采用用放坡大大开挖法法，基本本分为33级坡，坡坡度从上上到下分分别为11:1、11:1.25、11:1.5，中中间设22级马道道，宽3m，并分

5、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，另另在现场场准备一一些草袋袋，如基基坑开挖挖后，基基坑变形形超过报报警值，进进行加固固处理。深基坑如下图所示： 3.1 基基坑支护护设计本次基坑支支护只针针对基坑坑内设备备基础高高低差，拟采取水泥土搅拌桩重力挡土墙支护处理。采用双头700 mm水泥土搅拌桩，搭接长度为200mm，水泥土搅拌桩水泥掺量15，水泥采用32.5级普通硅酸岩水泥，为了使水泥浆具有良好的和易性和加固效果，必须严格控制水灰比，由于本工程土质含水量较大，故

6、采用较低的水灰比，水灰比控制在0.40.5，搅拌桩垂直度不大于0.5。 基坑开挖深深度为110.44m，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，对对搅拌桩桩围护结结构验算算如下：计算时时考虑地地面超载载20kkPa。 抗管涌涌验算: 按按砂土，安安全系数数K=55.0666 按按粘土，安安全系数数K=55.7557泥土加固体体坑底截截面处应应力计算算：M弯距（KNm）水泥土的的重度（KN/m3）h0开挖挖深度（m）B水泥土土围护墙墙宽度墙体截截面水泥泥土置换换率，为为水泥土土加固体体和墙体体截面积积之比KJ安全

7、全系数，通通常取22.0。Qu-无侧侧限抗压压强度（KPa），取1000KPa19110.55-662.3/33.222=16630=19110.55662.3/(0.883.222)20=2455.13310000/44=2550计算结果符符合规范范要求。3.2 基基坑降水水设计挖土范围内内所遇土土层多为为软土层层，从上上而下为为素填土土、粉质质粘土 、淤泥泥质粉质质粘土、砂砂质粉土土、粘质质粉土，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）。基基坑拟采用轻轻型井点点降水。井点埋设深深度验算算以基坑1-

8、1剖面面为例，对对井点埋埋设深度度验算如如下：hh，h-(h1+1/22iL)=7.8-00.5-(111.33-5.0)+0.110.5118.55 0.0075mm0备注：h，井点管管长度，目目前我公公司采用用的井点点管长度度为7.8m。 h11总管管埋设面面与基底底的距离离。h基坑底底面至降降水后的的地下水水位线的的距离，取取0.55 m I水力坡坡度，取取0.11。 L井点管管至基坑坑中心的的水平距距离。二级井点管管埋设深深度满足足降水要要求，因因此采用用二级井井点降水水能满足足本工程程需要。 4、基坑施施工4.1 搅搅拌桩施施工基坑支护采采用4台台搅拌桩桩机进行行施工（JJ1、JJ2

9、、JJ3、JJ4）。JJ1、JJ2搅搅拌桩机机施工HHK列列5153线线搅拌桩桩,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。搅拌桩机送送浆压力力为12mppa，桩桩上部土土采用较较低的压压力，桩桩下部土土采用较较高的压压力，淤淤泥土层层适当加加大送浆浆压力。水泥和原状土须均匀拌和，下沉及提升均为喷浆搅拌，下沉速度为0.51.0m/min，提升速度为0.61.0m/min，重复搅拌两次，以保证水泥浆与土充分搅拌混合，确保搅拌桩的成桩质量。4.2 轻轻型井点点施工采用高压水水枪冲孔孔，高压压水压力力大约77kg/cm22左右，孔孔径30

10、00mmm,孔底底深于井井点滤头头底部5500mmm。冲冲孔完成成后，先先在孔内内灌入少少量砂，然然后迅速速插入井井点管，之之后开始始填砂，井井管在填填砂过程程中应不不断摇晃晃，以保保证填砂砂充实，且且有利于于较高浓浓度泥浆浆水从井井点管内内溢出，滤滤料采用用粗砂，人人工回填填，至井井管顶标标高5000mmm时，粘粘土封口口。井点每打入入一组，应应立即运运转，射射流泵日日常运转转真空度度不得小小于0.07MMpa，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护护土体

11、的的强度达达到设计计要求及及地下水水位满足足土方开开挖要求求时，进进行土方方作业施施工。基基坑土方方开挖主主要采用用机械开开挖，人人工配合合挖土、清清底。开开挖时严严格按时时空效应应理论组组织施工工，考虑虑本基坑坑开挖最最深深度度为-111.440m，根根据设计计要求，挖挖出一段段立即浇浇筑，确确保基坑坑安全。开开挖中坚坚持“分分层、分分块、均均衡、对对称、先先中间后后两边”的的原则，开开挖过程程中临时时边坡放放坡严格格按规范范进行。1）土方开开挖在基基坑支护护墙体强强度达到到设计强强度1.0Mppa，水位降降低至坑坑底以下下1.00m后进进行。2）土方开开挖采用用分层对对称开挖挖，两台反反铲

12、接力力挖土。3）在开挖挖土方接接近坑底底（300cm左左右）时时，辅以以人工挖挖土整平平，防止止超挖、扰扰动基底底土体，基基底四周周及时挖挖好排水水沟和集集水井，随随时抽排排基底积积水。4）土方开开挖时，坑坑边100m范围围内严禁禁堆放弃弃土。5）在挖土土时，基基坑支护护产生机机械挖土土盲区，盲盲区内土土方用人人工挖土土堆在机机械挖土土范围内内，以便便挖出装装车外运运。6）在开挖挖过程中中，对地地下墙接接缝或墙墙体上出出现渗漏漏水现象象要及时时封堵，严严防小股股流砂引引起地面面沉陷，导导致地下下支护结结构失稳稳。4.4 施施工监测测由于施工场场地开阔阔，基坑坑周围除除已施工工的基桩桩和西侧侧2

13、个柱柱基外，无无其它建建（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（测测斜）；边坡顶顶水平位位移；边边坡顶垂垂直位移移（沉降降）；围围护体（搅搅拌桩）顶顶水平位位移；围围护体（搅搅拌桩）顶顶垂直位位移（沉沉降）；地下水水位；坑坑底隆起起；柱基基沉降；柱基水水平位移移。测点点布置布布置如下下图： 深深基坑支支护监测测点位图图 从从监测结结果来看，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。（监监测数据据略）5、体会与与建议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，外外加轻型型井点降降水，实实践证明明是可行行的。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，缩缩短了施施工工期期。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、抗抗滑移、整整体稳定定性、基基底隆起起、抗管管涌进行行验算，确确保基坑坑设计安安全。5.4轻型型井点降降水要经常检检查井点点