水泥桩基坑支护设计与施工可行

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：深基坑水泥土搅拌桩轻型井点降水监测1、工程概况浦钢搬迁罗泾工程宽厚板轧机精整区工程场地位于浦钢罗泾基地纬六路与纬三路之间，西侧与成品库衔接，东侧与轧二标相连。其中淬火机、管廊及冲渣沟基础基坑位于H～M列50～54线，基坑南侧靠近H列51～53线，基坑北侧与纬六路相连。基坑形状基本呈长方形，南北长约172.30m、东西宽39.30m（北部）~64.10m（南部），开挖深度为－6.00～－11.40m。基坑位于H～M列50～54线，基坑南侧靠近H列51～53线，基坑北侧与纬六路相连。本次施工还包括8个柱基。设备基础埋深为－6.00～－11.40m。柱基埋深为JH51（－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＋4.850m。场地自然地面标高约为-0.750m。本施工区域内地坪桩较多，施工平面紧张，专业间穿插交叉作业，且临近雨季施工，需及早采取措施保证边坡稳定。2、工程水文地质拟建场地原为农田。工程地区地面标高3.44～5.70m，素填土厚0.5～4.70m，主要是粘性土组成。地下水稳定水位埋深0.50～0.70m，设计和施工时地下水水位取1.50m。各层土的物理力学指标见下表曲层首名摄土层名称希层底标高叼m膛含水量估%杏重度棕KN/m3经内摩檫角Φ弃°援内聚力Kp陵a年渗透系数新KH厅cm/S进①1老素填土惑3.44～宇1.76秆①2鲁浜填土苏1.04～玻-1.04磨②旬粉质粘土谱1.77～葡-0.53苍29.2蝴18.6栏19.5跌26.0旧2.41x可10-5孙③1脆淤泥质粉质牢粘土伙0.94～例-0.86刃37.2怨17.6报16.5京11.0樱2.44x搏10-5摄③2醉砂质粉土角-2.06煎～-4.5页0谅29.7腰18.6援24.0圆8.0者3.13x苏10-4们③3没淤泥质粉质倦粘土现-4.36池～-7.6截1与40.1就17.4番15.0席10.0踢3.96x械10-蚊6廊④役淤泥质粘土伞墨湾删48.9当16.8线11.5桐12.0共5.04x疗10-73、基坑设计由于没有场地限制，就近又有堆土场，从经济角度考虑整个基坑采用放坡大开挖法，基本分为3级坡，坡度从上到下分别为1:1、1:1.25、1:1.5，中间设2级马道，宽3m，并分别作为一级、二级轻型井点设置位置。基坑坡面由内布一层BWAR25*3.5－30*1型钢丝网的3cm厚M10水泥砂浆抹面护坡的围护形式，另在现场准备一些草袋，如基坑开挖后，基坑变形超过报警值，进行加固处理。深基坑如下图所示：3.1基坑支护设计本次基坑支护只针对基坑内设备基础高低差，拟采取水泥土搅拌桩重力挡土墙支护处理。采用双头Φ700mm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，故采用较低的水灰比，水灰比控制在0.4～0.5，搅拌桩垂直度不大于0.5％。基坑开挖深度为10.4m，采用厚度为3.2m的搅拌桩围护结构，桩长为15.7m，桩顶标高为-5.8m。以基坑1-1剖面为例，对搅拌桩围护结构验算如下：计算时考虑地面超载20kPa。漂牺抗管涌验算战:庄归按砂土，安顺全系数牛K=5.0课66宾上按粘土，安义全系数命K=5.7螺57薄泥土加固体逐坑底截面处飞应力计算：周M者－弯距（齿KN扶·糖m川）割－水泥土的臣重度（弱KN/m吐3鸟）走h0调－开挖深度脑（虫m树）前B级－水泥土围宽护墙宽度监η垦－墙体截面迫水泥土置换股率，为水泥朴土加固体和意墙体截面积纪之比杂KJ靠－安全系数丝，通常取自2.0果。锐Qu-热无侧限抗压贺强度（沸KPa涂），取歼1000K贼Pa银＝国19比×倒10.5-悟6嫌×瓣62.3/敞3.22=独163旦＞富0蝶=19铜×厅10.5竭＋日6船×幅62.3/湖(0.8逐×罩3.22)占＋股20=24怎5.13栋≤欧1000/跑4=250选计算结果符坑合规范要求李。魂3.2症奶基坑降水坟设计忘挖土范围内塔所遇土层多挽为软土层，介从上而下为纠素填土、粉上质粘土、渠淤泥质粉质僵粘土、砂质洁粉土、粘质恐粉土，混合魂渗透系数孕5*10移-5cm称/s,根据坦武汉勘察研草究院提供的蠢地质报告，素现场素填土鲜及浜填土较偶厚（品3m有左右）。基兰坑械拟按采用轻型井岭点降水。屈井点埋设深鞋度验算重以价基坑晃1-1剖面夸为例，对井举点埋设深度剂验算如下：距h＝h，－咬h-(h1贝+1/2i乒L)=7.睡8-0.5召-｛(奶11.3深-5.0)蹄+0.1×菠0.5×仅18.5瓜｝和＝丝0.075助m处>0幼备注：h，炒—井点管长足度，目前我强公司采用的痰井点管长度吗为勒7.8m蔽。洞补h1—总洪管埋设面与缘基底的距离柜。左h—基坑底倦面至降水后刑的地下水位休线的距离，缘取槐0.5m支瑞椒I—水力哭坡度，取0休.1。斥个L—井点靠管至基坑中百心的水平距脏离。杂二级井点管协埋设深度满枕足降水要求傍，因此采用晋二级井点降数水能满足本疾工程需要。捡唐疏烧坐茧垫般太妖野并孔磨4、屋基坑留施工纸4坏.1凶倦搅拌桩施工善基坑支护采暑用4台搅拌税桩机进行施肝工（J1＃鼠、J2＃、德J3＃、J框4＃）。J细1＃、J2斯＃竖搅拌桩机施遥工盲H～K列5诚1～53线闸搅拌桩叙,糟J3＃搅拌猴桩机施工K袍～L列51冻～52线搅艺拌桩饱,汽J4＃搅拌圈桩机施工L位～M列51译～52线搅殿拌桩。查搅拌桩机歌送浆压力为草1～2mp区a，桩上部刃土采用较低轰的压力，桩胸下部土采用秘较疏高的压力，胖淤泥土层害适当加大送杨浆压力。谋水泥和原状猫土须均匀拌湿和，下沉及善提升均为喷谜浆搅拌，下劳沉速度为0呢.5～1昼.0m邮/min，结提升速度为熄0.6～1大.0m先/min，恨重复搅拌两玩次筋，以保证水但泥浆与土充央分搅拌混合约，确保搅拌胖桩的成桩质栏量慌。粒4歪.2趋珠轻型井点施娇工尸采用高压水趋枪冲孔，高烈压水压力大擦约萄7kg立/cm2左叉右，孔径院300mm扬,孔底深于亲井点滤头底颜部汗500mm阅。冲孔完成励后，先在孔梳内灌入少量缓砂，然后迅报速插入井点史管，之后开处始填砂，井黎管在填砂过壁程中应不断蚀摇晃，以保涌证填砂充实哭，且有利于互较高浓度泥关浆水从井点抄管内溢出，测滤料采用粗签砂，人工回旷填，至井管遣顶标高叹500mm萌时，粘土封猎口。酷井点每打入或一组，应立是即运转，射固流泵日常运踏转真空度不皆得小于0.蚀07Mpa咏，设专人值渠班，认真填虑写值班日记线，及时更换脑水泵盘根。赠成孔后泥浆握水及时排走赢，不得循环跳使用，射流旅泵排水长度尖20m冬。动4律.3叫俊基坑土方施堪工赴在基坑支护雹土体的强度疯达到设计要差求及地下水疾位满足土方亡开挖要求时狡，进行土方工作业施工。娘基坑土方开羞挖主要采用投机械开挖，添人工配合挖幻土、清底。叼开挖时严格乘按时空效应件理论组织施护工，考虑本逗基坑开挖最址深深度为贿-11.4售0m灭，根据设计两要求，挖出弄一段立即浇南筑，确保基集坑安全。开稠挖中坚持“侮分层、分块愈、均衡、对个称、先中间乏后两边”的适原则，开挖加过程中临时蚀边坡放坡严英格按规范进动行畅。佛1）土方开塞挖在基坑支轨护墙体强度桐达到设计强尸度1.0M削pa康，屋水位降低至漂坑底以下度1.0m威后进行。阵2）土方开慈挖模采用鉴分层对称开塑挖介，裙两台反铲接汁力挖土。但3皱）在开挖土制方接近坑底据（馒30cm交左右）时，龄辅以人工挖螺土整平，防催止超挖、扰茅动基底土体卷，基底四周狂及时挖好排季水沟和集水草井，随时抽足排基底积水胞。致4基）土方开挖钟时，坑边毛10m系范围内严禁禾堆放弃土。途5得）在挖土时师，基坑支护秘产生机械挖踩土盲区，盲曾区内土方用室人工挖土堆瞎在机械挖土愉范围内，以蜘便挖出装车泉外运。墨6铜）在开挖过不程中，对地桐下墙接缝或闸墙体上出现因渗漏水现象袖要及时封堵吃，严防小股勺流砂引起地迅面沉陷，导咏致地下支护拥结构失稳。竟4恐.4融施工监测征由于感施工场地开艘阔，基坑周雁围除已施工捕的基桩和西穴侧2个柱基叹外，无其它腰建（构）筑氧物和地下管赛线员，挂本基坑的监万测内容为贩边坡土体水阻平位移（测栋斜）；边坡猜顶水平位移版；边坡顶垂鲜直位移（沉追降）；围护蓄体（搅拌桩表）顶水平位洒移；围护体前（搅拌桩）渔顶垂直位移截（沉降）；胆地下水位；泻坑底隆起；跟柱基沉降；顿柱基水平位锐移。棕测点布置布扶置如下图：筋赤属祝销朵倦深基坑支护铸监测点位图谁从侵监测结果避来涂看，本基坑浩的支护体系煤是安全可靠泛的。到各项数据均笑未到达报警响值。革（监测数据甚略）煮5馆、坏体会与建议辫5贺.1屋失本基坑采用秤卸荷闭双头Φ顽700m隐m锣水泥土搅拌计桩漂的支护体系袖，外加轻型绝井点降水，踢实践证明是矿可行的卷。拥软土深基坑蹈10m藏以上采用该碗支护体系也洲是可行的。杠5泼.2蕉愿本香基坑讨采用怖卸载痰水泥土搅拌蒜桩绘加井点降水漫的衰支护缓方法较右灌注桩行、SMW工阳法砖及地下连续链墙慕，茶较大地减少守了哭造价，伸缩短了施工垃工期塔。回5姐.3蕉存支护体系设念计中，除了欲对土压力、突桩身应力变揭形仔细计算椅外，还要对争抗倾覆、抗窄滑移、整体荷稳定性、基遥底隆起、喝抗管涌四进行验算，新确保基坑设已计安全。痛5.怠4旬轻型佳井点降水嫂要侨经常检查井疏点