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加筋水泥土墙围护结构

338 2021-09-02 09:23:13

概述

1.发展历史和使用现状

水泥土墙作为围护结构在浅基坑中大量运用,连续的水泥土墙具有很好的防渗性能和较大的整体刚度。但对于较深的基坑如不进行特别处理,水泥土墙就无法承受坑外水土压力造成的弯矩与剪力。有人采用格栅式水泥土墙或拱形水泥土墙的方法,但该法增大水泥土墙宽度,不仅增加了施工面积,而且增加了施工期间对周围环境的挤土影响。

在水泥土中插入型钢、钢筋笼或竹筋作为劲性材料形成加筋水泥土墙,不仅能大大提高墙体的抗弯与抗剪能力,而且连续性好,抗渗能力强,对周围环境挤土作用较小。

加筋水泥土墙与格栅式或拱形水泥土搅拌桩围护结构相比,挡墙较薄,节约空间;与地下连续墙围护结构相比,无需泥浆处理,造价较低,仅为壁式地下连续墙的 60%,如果钢材能回收,造价还可降低一半;与柱列式连续墙加搅拌桩(或注浆)围护结构相比。全过程 只有一种施工工艺,工艺简单,操作方便,总工期短,而且无需泥浆处理;与钢板桩或预制板桩相比,对周围环境挤土作用较小,而且抗渗漏能力较强。

在日本,加筋水泥土墙适用于软土地层,甚至软岩地层,最大施工深度可达 65m。在我国该工艺尚未广泛推广,在软土地区同济大学同建设计事务所已有成功的设计应用先例,随着施工机械等改进,该方法的适用范围将逐步扩大。

目前,日本、台湾等地加筋水泥土墙以其较高防渗性和经济性得到大量应用,仅日本成幸工业株式会社就有七百万例。

现阶段施工中多采用型钢作为劲性材料,在日本称为 SMW(Soil Mixing Wall)工法,本节将着重介绍 SMW工法。

2. 构造方式

根据不同地层,水泥土的搭接形式主要有三种,如图9.5-1 所示。

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3.施工要点

加筋水泥土墙施工顺序如图 9.5-8 所示。施工要点如下∶

(1)导沟开挖

开挖导向沟槽.可作为泥水沟,并确定表层土是否存在障碍物。导沟一般宽 0.8~ 1.0m,深0.6~1.0m。

(2)置放导轨

导轨主要用于施工导向与型钢定位。

(3)设定施工标志

根据设计的型钢间距,设定施工标志。

(4)SMW 施工

首先搅拌下沉,上提喷浆,然后重复搅拌下沉,上提喷浆。在搅拌桩施工注入水泥浆过程中,有一部分浆液会返回地面,要尽快清除并沿挡墙方向作一沟槽,方便插人型钢。

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(5)插入型钢

一般在水泥土凝固之前型钢靠自重沉入水泥土中,能较好的保持型钢的垂直度与平行度。

(6)固定型钢

型钢沉入设计标高后,用水泥砂浆等将型钢固定。

(7)施工完成 SMW

撤除导轨,并按设计顶圈梁的尺寸开槽置模(多为泥模)。

(8)废土运弃

(9)施工顶圈梁

型钢顶宜浇筑一道圈梁以提高水泥土墙的整体刚度。

需要指出的是;

(1)水泥浆中的掺加剂除掺入一定量的缓凝剂(多用木质素磺酸钙)外,宜掺入一定量膨润土,利用膨润土的保水性增加水泥土的变形能力,防止墙体变形后过早开裂影响其抗渗性;

(2)对于不同工程不同的水泥浆配合比,在施工前应作型钢抗拔试验,再采取涂减摩剂等—系列措施保证型钢顺利回收利用。