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水泥土搅拌桩在土钉支挡结构中的应用

396 2021-06-09 10:28:09

昆山某大酒店,酒店工程地上 23 层,总建筑高度 77.4m;地下一层,基础采用预应力混凝土管桩,桩径 500mm,桩长 25~27m,持力于粉砂层中。现场地面相对标高一1.65(绝对标高十2.00),地表下 15m 深度范围内的+层情况如表7-1所示。

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基坑开挖深度不一,在西北角处挖深 7.05m 以外,其他部位挖深为 4.95~5.55m。基坑西边和南边采用放坡开挖,而北边和东边选用复合式钉墙支挡结构。挡墙的平面布置和挡墙剖面图如图 7 -1 和图 7-2 所示。

2.水泥土搅拌桩在复合式土钉墙中的作用

从土层分布情况(表7-1)可见,场地内土层 2-1 和土层 2-2 的性质较好,基坑底部位干土质较软的土层 2 -3 中。为了确保支挡结构在软土层中的稳定性 (指整体稳定和水平向滑动),采用阶梯状复合式土钉支挡体系。选用"阶梯状"的目的是,减小作用在土钉墙上的水平压力。而支挡体系中的水泥土搅拌桩,是作为超前支护的一种措施,它的功能有以下几点。

(1)解决土体的自立性。具体地说就是解决软土 2 - 3 层的自立性的。要是不设置搅拌桩,则在开挖到土层 2-3 中时,在上覆土层压力作用下,软土 2-3 层就会像挤牙膏形式一样,向基坑内侧产生水平挤动。

(2) 具有隔水性。相互搭接的水泥士搅拌桩相当于—个隔水帷幕,使基坑密闭性好。(3)搅拌桩表面干燥,与喷射混凝土面层粘结性好。解决喷射混凝土面层与土体直接接触时粘结性能不好的问题。

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(4)水泥土搅拌桩插入一定深度能解决基坑坑底的抗隆起、管涌和渗流等问题。因此,水泥土搅拌桩在基坑支挡结构中得到较广泛的应用。 3.水泥土搅拌桩技术参数的确定

(1)水泥的掺入量∶42.5 强度等级的普通硅酸盐水泥的掺入比 14%,即每 lm²水泥用量为 268.8kg; 当水灰比选用 0.55,则水泥浆液的密度为 1.755g/cm³(水泥颗粒密度取 3.0g/cm²),而每延米双头桩(桩径 700mm,截面积 0.7lm²)内,注入的浆液总量为 0.169m3³。

(2)搅拌桩插入深度(D)的计算∶插入深度除了要满足基坑抗渗流、抗隆起的要求式(5-13)和式 (5-8)外,还要满足基坑抗整体滑动的要求式 (5-7)。插入深度俞深,则愈促使整体滑动面下移,有助于提高基坑坑壁整体的稳定。计算结果表明,当开挖深度 5.55m 时,插入深度取 5.0m 是合适的。

4.复合式土钉墙的施工和处理的效果

(1)土钉墙施工程序∶ 

1)水泥土搅拌桩施工。

2)钻孔,并植入钢管土钉。

3)铺设钢筋网片和喷射混凝土面层。

4)部分基坑内开挖结束。

(2)处理效果∶ 土钉墙是逐层开挖(一般每层高约 lm)、逐层设置土钉和喷射混凝土面层。结合土钉墙的施工,在基坑周边埋测点(图 7- 3),并进行坑壁的水平位移观

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察。本工程土钉墙于 2003 年 7 月 3 日开始,至 2003 年 8 月 15 日竣工结束,历时1个半月。在此期间所产生的最大水平位移值为 27mm (表 7-2),基坑支挡结构稳定可靠。同时,基坑内也没有发生涌水和坑底隆起等现象。

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