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重力式围护墙的设计与施工

322 2021-09-09 15:51:16

基坑工程中的重力式支护墙,一般是指厚度较大的水泥土墙体。用特殊的深层搅拌机械。在地面以下就地把土与水泥强行搅拌。形成柱状的加固体。 并采用连续施工的搭接方法可以把柱状加固体组成墙体,用在基坑中。由于它的材料强度比较低,主要是靠墙体的自重平衡墙后的土压力,因此常常将其作为重力式挡土墙对待,这种支护墙体实用于软土地基,但不宜在有较多碎石、砖块及其它有机质杂物的填土层中使用。

水泥土墙作为基坑的支护结构有以下优点∶(1)水泥土加固体的渗透系数比较小。一般不大干 10-'cm/s。因此墙体有良好的隔水性能,不需要另作防水帷幕;(2)水泥土支护墙一般采取自立式的,不加支撑,所以开挖较方便;(3)水泥土墙体的工程造价比较低,当基坑开挖深度不大时,其经济效益更为显著。水泥土支护墙的主要缺点是∶(1)由于水泥土墙体的材料强度比较低,不能适应支撑力的作用,所以一般都采用自立式的结构体系,这样基坑的位移量就比较大,在环境保护要求较高的情况下米用时必须十分慎重;(2) 墙体材料强度亭施工因素量响导致成墙质量的离散性比较大,由于施工设备上的原因、施工管理和施工操作 上的原因。往往不能保证水泥(或水泥浆) 与土搅拌得很均匀而影响加固体的强度。一般情况下,粉喷桩质量的 离散性比搅拌桩更大。

根据上海地区的使用经验,在地下水位较高的软土地区,用水泥土支护墙的基坑开挖深度不宜超过 7m。当基坑开挖深度在 5m 以下时,可以获得较好的技术经济效果。

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由计算确定。当基坑开挖深度小于 5m 时,一般可按经验选取墙后等于 0.6~0.8 倍开挖深度,在开挖面以下的插入深度取 0.8~ 1.2 倍开挖深度。

2 水泥土支护墙体的验算项目 2.1 作用荷载

水、土压力及地面荷载对墙体的作用可按本章第二节方法计算。或者参阅有关规范和规程。

2.2 墙体材料力学指标

影响水泥土加 固体强度指标的主要因素有;水泥掺入量、原状工性质、工体含水量、施工质量以及养护期等。虽然目前水泥土在地基处理及支护结构中用得相当普遍,但对这种材料的力学性能尚缺乏系统的和具有足够数量的试验或统计资料, 所以对讨种材料国内还没有统一的或规范的力学计算指标。

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上两式是目前水泥土围护墙常用的稳定验算公式,实际上是借用了重力式挡土墙的稳定验算方法。但是在软土地区,当土的抗剪强度较小时, 用文两个公式计算,常常会发现墙体的理置深度愈大,抗倾覆和抗滑移的安全系数愈小的不正常情况。 为此建议可按以下思路考虑;传统的重力式档挡十墙理置深度-般较浅,伯

水泥围护墙的埋置深度较大(与板式围护墙基本相同),因此可以假定在极限状态时的土压力作用下,墙体绕开挖面以下某点作刚体转动。稳定验算可参考前面第二节介绍的方法。

2.6 其它验算项目

对干水泥十 支护结构,还应与其它形式的支护结构—样。验算边坡稳定、沿墙内边坑底土抗隆起、抗渗流以及坑底土有承压水作用时的抗隆起等。

3 水泥土支护墙的施工要点

无论是搅拌桩墙体还时粉喷桩墙体,施工的关键问题是要保证水泥和土体搅拌均匀,并且要确保与邻桩搭接长度。这两个问题直接影响着墙体的材料强度和抗渗性能。

3.1 搅拌桩墙体的施工要点

(1) 搅拌机械就位对中后。启动搅拌机把钻头沿着导向架边旋转边沉入土中。控制好下沉速度,使土体充分破碎。

(2) 钻头下沉到设计深度后,提升15~20cm,开启砂浆泵,把准备好的水泥浆压入十中,边喷浆功提升钻头。压浆过程中不得发生断浆情况。压浆速度与钻头的提升速度应该匹西配。 使得核定的浆量均匀分布在桩身全长范围内。钻头提升速度v也可由下式确定∶

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一般情况下,每分钟钻头的提升速度不宜大于 0.5m。

(3) 为使土和水泥浆搅拌均匀,应把额定的压浆量分两次均匀分布在桩身全长范围内。即在第-一次压浆提升到地面后,再将钻头边旋转边沉入十中,到设计深度后,再沿桩全长压浆提升。

(4)水泥浆液的水灰比不宜大于 0.5;

(5)桩位偏差小于 5cm,桩体垂直度小于 1%;

(6)相邻桩体的施工间隔不宜超过12 小时,每一施工段应连续作业。

3. 2 粉喷桩墙体的施工要点

粉喷桩墙体是用压缩空气把水泥以雾状喷入加固体,通过钻头旋转与地基深层的原状土充分搅拌均匀而形成。它的施工过程和施工要求基本上和搅拌桩墙体相同。较详细的要求可参见有关地基处理手册。