水泥土重力式圍護墻施工技術研究

張福龍 梁瀟文

（1陜西鐵路工程職業技術學院， 陜西 渭南 741000）

水泥土重力式圍護墻施工技術研究

張福龍1梁瀟文1

（1陜西鐵路工程職業技術學院， 陜西 渭南 741000）

水泥土重力式圍護墻是以水泥系材料為固化劑，通過攪拌機械采用噴漿施工將固化劑和地基土強行攪拌，形成連續搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。本文結合上海朝陽公園基坑開挖的具體施工工況，采用水泥土重力式圍護墻進行圍護施工，取得良好效果，積累了一定工程經驗，可為今后水泥土重力式圍護墻施工提供一些指導意見。

圍護墻 圍護施工 施工技術

0 引言

攪拌樁最早于本世紀50年代初問世于美國。但自60年代以后的發展直到現在，不論在施工機械、質量檢測、設計方法、工程應用等方面均以日本和瑞典領先于世。經過40多年的應用和研究，已形成了一種基礎和支護結構兩用、海上和陸地兩用、水泥和石灰兩用、漿體和粉體兩用、加筋和非加筋兩用的軟土地基處理技術，它可根據加固土受力特點沿加固深度合理調整它的強度，施工操作簡便、效率高、工期短、成本低，施工中無振動、無噪聲、無泥漿廢水污染，土體側移或隆起較小。故在世界各地獲得廣泛的應用，并在應用中獲得進一步發展。

攪拌樁在我國應用的頭10年中，其主要用途是加固軟土，構成復合地基以支承建筑物或結構物。將攪拌樁用于基坑工程，雖在其發展初期已有成功的實例，但大量應用則是90年代初隨著我國各地高層建筑和地下設施大量興建而迅速興起的，其中尤以上海及沿海各地為最多。與此同時，在設計中利用彈塑性有限元分析、土工離心模擬試驗等方法，結合基坑開挖現場監測，對攪拌樁重力式圍護墻的穩定和變形特性進行了深入的研究。通過20多年的應用與研究，攪拌樁重力式圍護墻的結構、計算和構造等均有了較大的發展，也出現了一些新的水泥土與其它受力構件相結合的結構形式。隨著深化經濟建設的發展，我國的攪拌樁技術適應國情特點，斷登上新的臺階。

1 工程及地質概況

（1）工程概況

上海朝陽公園位于浦東桃林路、靈山路。擬建場地內將建四棟高層建筑及地下車庫、商場、會所，地下1 層，基坑開挖深度為4.43m—3.65 m。平面形狀呈矩形，基坑占地面積約5160 m2，圍護周長為523m。

（2）周圍環境及地質資料

①周圍環境

基坑東、南兩側臨馬路，西、北兩側臨小區，馬路下均有市政管線通過，基坑邊離桃林路距離較近，最近的電力管線距基坑邊約3m；小區內有多棟六層樓住宅及招商中心，均為天然地基條形基礎，建筑物距基坑邊約10m。

②地質資料

擬建場地，地面絕對標高約4.1m。在擬建場地鉆探所達深度范圍內地基土層均屬第四系沉積物，主要由飽和粘性土、粉土、砂土等組成，場地土的類型為軟弱場土。第③層砂性較重，滲透系數較大，當基坑開挖至底部時，在基坑內外水頭差的作用下，土體易產生管涌、流砂等現象，施工時須特別注意。地下水位在地面下1.2m至1.75m。

（3）結構型式

根據圍護平面布置圖 1所示，整個場地較為狹長，近馬路兩側有地下管線需要保護，且桃林路一側離開較近；另外兩邊有多棟六層樓住宅及招商中心需要保護，因此，圍護結構型式考慮采用既安全經濟又利于加快工程進度的水泥土攪拌樁重力式結構，具體方案如下：

①圍護墻采用雙頭水泥土攪拌樁，墻厚2.7—3.2 m，樁深8 m，內排加至深10.5 m，攪拌樁水泥摻量為13%。②圍護墻體頂部為現澆鋼筋混凝土壓頂板,板厚0.15 m，加強墻體的整體性。③圍護墻體與鋼筋混凝土壓頂板之間設置Ф12@1000 的連接鋼筋，長度 1.5 m。

2 施工要求

水泥摻量通過摻合比試驗確定，一般水泥摻合比為 13%（重量比），局部暗浜區域摻量加大為15%，水泥采用普通硅酸鹽水泥，水灰比0.45—0.55；開挖時水泥土攪拌樁的強度要求：無側限抗壓強度不低于0.8MPa，抗剪強度不低于0.2MPa；施工單位可根據土方開挖的時間要求摻加適量的外加劑以利于早期強度的提高，水泥土攪拌樁的養護期不得少于28天；

相鄰樁施工間隙時間不得大于16 小時，否則認為出現冷縫，應采取補救措施；鋼筋混凝土頂圈板混凝土強度等級為C25，主筋凈保護層厚度為30mm。

3 土方開挖、基坑降水要求

土方開挖根據施工情況合理確定分區、分層開挖順序。土方開挖必須分層進行，分層厚度不大于2.0 m。必須嚴格控制相臨分區之間的土層高差(一般為2 m左右)，必須確保土坡自身穩定。場內堆載必須在坑邊10 m以外，10 m以內堆載不得大于20kN/m2。坑內排水溝不得靠坑邊布置。為便于基坑開挖和減少圍護結構在開挖中變形,基坑內應設置井點預降水。水位宜降至基坑開挖面以下0.5—1.0 m。井點降水應在基坑開挖前2 周以上完成布設并開始降水。根據上海地區土質特點,井點應采用真空型式,確保降水效果。基坑內降水應注意坑內、外地下水位觀測,防止影響周圍環境。

4 監測要求

為確保工程施工，附近建筑物、道路和地下管線等的安全,及時預報施工中出現的問題，指導施工，必須進行如下施工監測：

（1）墻體水平變形監測(測斜)；

（2）墻頂變形及沉降監測；

（3）基坑外地面沉降監測；

（4）基坑內、外地下水位監測；

（5）附近地下管線的變形監測；

（6）附近建筑物沉降及傾斜監測。

5 總結

由于水泥土重力式圍護墻側向位移控制能力在很大程度上取決于樁身的攪拌均勻性和強度指標，相比其他基坑圍護墻體來說，位移控制能力較弱。因此，在基坑周邊環境保護要求較高的情況下，若采用水泥土重力式圍護墻，基坑深度應控制在5m范圍以內，降低工程的風險。

在基坑土方開挖階段，通過分層分塊的施工措施，圍護墻頂的位移得到有效的控制，一般邊的墻頂位移都不大于30mm，長邊中段的最大變位為38mm，相鄰地面沉降最大 21mm，管線最大沉降 8mm。基本在設計允許范圍之內，滿足設計要求。

[1] 劉建航，候學淵. 基坑工程手冊 [M] 北京：中國建筑工業出版社，1997.

[2] 龔曉南，地基處理手冊 [M] 北京：中國建筑工業出版社，2000.

[3] 蔡偉銘，陳友文.拱形水泥土支護結構在馬鋼料槽開挖中的應用：工業建筑，1995年9 期.

[4] 蔡偉銘.基坑（深度小于10m）支護結構設計與施工中的若干問題，上海建設科技,1995年 2期

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