水泥土搅拌桩做围护结构 验算
浅谈软土深基坑支护设计与施工
6科技创新导报S T y I 2007N O .35Sci e nc e a nd Tec hno l o gy I nn ov at i on H e r al d工程技术科技创新导报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JH 51(－8.60m )、52(－7.60m )、53(－6.60m ),JK51(－9.10m )、52(－9.10m )、53(－9.10m ),J L 51(－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表1。
3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BW AR25*3.5－30*1型钢丝网的3c m 厚M 10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。
水泥搅拌桩围护结构施工方案及工艺方法
水泥搅拌桩围护结构施工方案及工艺方法一、搅拌机选择本工程投入的搅拌机是武汉产PH-5B型搅拌机。
二、场地平整和障碍物清除采用推土机将整个需要加固的场地推平，并用机械和人工相结合的方法清除地面上的障碍物，局部不平整的地方用人工平整。
三、搅拌机就位、对中和垂直度检查搅拌机在自身的步履系统的辅助下，行走至将要施工的桩位处，再通过力轴的操作系统和步履系统复合操作，在对中员的指挥下，使搅拌头的锥尖正好与桩位标记点重合（在同一铅垂线上），完成搅拌机就位和对中。
通过液压系统或支撑系统调整搅拌机力轴垂直度，要求垂直度偏差小于1.5%。
四、预搅下沉桩机就位对中完成后，对照设计施工图纸查明该桩设计长度，并做好记录。
然后启动深层搅拌机电机、放松起吊系统（钢丝绳或链式传动系统），使搅拌机力轴沿导向架搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不应大于额定值。
下沉速度应控制在1.0m/min～1.2m/min之间。
在预搅拌桩施工过程中，当桩长满足12米左右且入粘土层深度不小于1米的设计要求后即可停止预搅下沉。
五、制备水泥浆液在搅拌机预搅下沉同时，后台拌制水泥浆液。
拌制水泥浆液的掺入比应符合设计要求，水泥掺入比为加固土体重量的14%，水灰比为0.45，同时添加高效减水缓凝剂FDN-5，其掺入比是水泥用量的0.4‰，水泥采用425#普通硅酸盐水泥。
各种原材料和水应是送检合格材料。
拌制好的水泥浆液应在泵送压浆前倒入集料斗中。
拌浆设备用300L的水泥浆拌和机，用400L的集料斗盛装制备好的水泥浆液。
六、喷浆搅拌提升当搅拌桩的桩长达到设计要求时，迅速通知司泵员开启灰浆泵，泵送浆液，当水泥浆液到达喷浆口后，再按设计要求和工艺试桩总结的技术参数开始喷浆搅拌提升。
喷浆提升速度应控制在0.8m/min--1.0m/min之内，其工艺特点是一边喷浆，一边提升，一边搅拌。
提升过程中，后台供浆必须连续，一旦因故停浆，必须立即通知前台，为防止断桩和缺浆，宜将搅拌机下沉至停浆（断浆）点以下0.5米，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。
提高深基坑水泥土桩墙围护结构施工质量一次验收合格率——【获奖QC 成果发布】
旗开得胜一、工程概况 (3)二、QC小组简介 (4)三、选择课题 (7)四、现状调查 (10)五、设定目标 (13)六、原因分析 (14)七、确定要因 (14)八、制定对策 (21)九、对策实施 (24)十、效果检验 (33)十一、标准化与巩固措施 (37)十二、总结和下一步打算 (40)十三、QC小组获奖证书及附表 (43)提高深基坑水泥土桩墙围护结构施工质量一次验收合格率1一、工程概况1、维多利亚大酒店工程，位于江苏省盐城市大庆中路南侧、滨河路西侧，建筑面积61917.99㎡，框架结构，地下一层、地上主体五层，基础埋深近5.0m，基坑平面形状为矩形，长、宽为：182.0m×126.0m，基坑周长616.0m。
基坑东侧为滨河路、串场河绿化带，南侧为拟建腾飞路，紧靠盐城第一沟河道；西侧紧靠纺园路，路西为老旧住宅小区，有数幢多层住宅楼及居民区平房，北侧为大庆中路主干道。
基坑重要性等级为一级。
图1—1 维多利亚酒店项目总体效果图12、本工程质量目标：江苏省“扬子杯”奖，争创“鲁班奖”二、QC小组简介QC小组概况表表2-1序号姓名性别年龄学历小组职务职称小组分工QC培训学时1 纪洪群男36 本科组长工程师策划实施861QC小组成员简介表表2-2制表人：李响日期：2017年10月10日图2-1 QC小组成员集体合影制图人：李响日期：2017年10月06日1小组获奖证书和培训合格证书表表2-2制表人：李响日期：2017.10.6图2-2 QC培训合格证书小组活动流程图：11制表人：李 响 日期：2017.10.7三、选择课题：1、提出课题:维多利亚大酒店工程四边紧邻道路、河流、老旧小区，周边地下管线较多，施工场地狭小，制定既安全又经济的基坑围护结构施工方案，成为QC 小组成员头等大事，根据地质勘探报告，地下水位较高，为确保深基坑围护结构施工安全，2017年10月5日，QC 小组第一次会议进行了热烈的讨论，小组全体成员，集思广益，结合现场实际情况，制定了多种方案，经整理归纳为以下几种:一：放坡大开挖图3-1 放坡大开挖剖面图制图人：李响日期：2017.10.61方案二：灌注排桩支护图3-2 排桩支护剖面图制图人：李响日期：2017.10.6方案三：水泥土桩墙支护制图人：李响日期：2017.10.6经过QC小组成员讨论分析，从安全性、技术性、经济性、工期、施工1成本等几个方面对课题进行“水平对比法”分析，见表3-1：小组课题选择评价表表3-1方案一：放坡开挖：安全性高、施工成本低、施工时对周边环境影响大、稳定性好、工期大约70天。
水泥土桩墙支护工程施工技术标准
样进行单轴抗压强度试验。 7.3.4.2 高压喷射注浆桩墙
1 高压喷射注浆桩墙的施工工艺同本标准第 4.10.4 条。 2 高压喷射注浆桩、墙在基坑支护中常用于作截水帷幕。常用 做法一是与钻孔灌注桩结合形成截水帷幕（图 7.3.4.2-1）；二是采 用定喷或摆喷工艺形成壁状截水帷幕墙 （图 7.3.4.2-2）。
28d 强度（地基处理采用 90d 强度），因此水泥掺量应比地基处理有
所增加，并加人适量的早强剂。湿法深层搅拌桩墙水泥掺人量宜为被
加固土密度的 15%～18%；粉喷（干法）深层搅拌的水泥掺量宜为被
加固土密度的 13%～16%写。
图 7. 3.4. 1-4 型钢与水泥土墙结合支护图
5 水泥土墙应采用切割搭接法施工，应在前桩水泥尚未固化时 进行后序搭接桩的施工，搭接施工的间歇时间应不超过 10-16h。施 工开始和结束的头尾搭接处，应采取加强措施，消除搭接沟缝。
同本标准第 7.2.2.4 条。 7.3.3 材料质量控制要点
1 深层搅拌水泥土桩材料质量控制要点见本标准第 11.3.3 条。 2 高压喷射注浆桩主要材料质量控制要点见本标准第 10.3.3 条。 3 加筋水泥土桩墙所用的型钢或钢筋应符合相应材料的质量标 准。 7.3.4 施工工艺 7.3.4.1 水泥土搅拌桩墙（加筋水泥土墙） 1 水泥土搅拌桩墙的施工工艺同本标准第 4.11.4 条中的“湿法”。 2 用于支护结构的水泥土墙或作为防水帷幕的搅拌水泥桩的平面 布置，可视地质条件和基坑围护要求，结合施工设备条件，可以分别 选用柱式、块式、壁式、格栅式、拱式等，在深度方向，可采取长短 结合式（图 7.3.4.1-1)。
7 型钢压人时应先开挖导沟、设置围擦导向架。导沟的作用可 使搅拌桩施工时的涌土不致冒出地面；导向围擦则是确保搅拌桩及型 钢插人位置的准确。围擦导向架采用型钢制作，两侧围擦间距比插人 型钢宽度增加 20～30mm，导向桩间距 4～6m，长度 10m 左右。围擦导 向架施工时应确保轴线和标高的正确。
基础工程(第二版)第六章习题解答
【6-2】 按水土合算来计算如图6－31所示的水泥土搅拌桩挡墙的抗倾覆安全系数和抗滑安全系数，并验算墙身强度是否满足要求。
取水泥土的无侧限抗压强度为800kPa30.8。
图6－31 习题6-2图[解]：一、首先计算各分界点的主动土压力和被动土压力各计算分界点，主动土压力侧自上而下分别为1、2、3、4 被动土压力侧自上而下分别为5、6、7 主动土压力系数 )245(2ϕ-=o a tg K被动土压力系数 )245(2ϕ+=o p tg K主动土压力 1点：kPatg tg K c qK p o o a a a 8.15)21645(182)21645(20221111-=-⨯⨯--⨯=-= 令 02)(11101=-+=a a a K c K z q p γmtg tg K K q c z o o a a 56.1)21645(8.17)21645(2018221110=-⨯-⨯-⨯=-=γ2点：kPatg tg K c K h q p o o a a a 6.14)21645(182)21645()0.38.1720(2)(2111112=-⨯⨯--⨯⨯+=-+=γ上kPatg tg K c K h q p o o a a a 4.21)21445(152)21445()0.38.1720(2)(2222112=-⨯⨯--⨯⨯+=-+=γ下 3点：kPatg tg K c K h h q p o o a a a 7.54)21445(152)21445()0.32.180.38.1720(2)(222222113=-⨯⨯--⨯⨯+⨯+=-++=γγ上kPatg tg K c K h h q p o o a a a 3.60)21345(132)21345()0.32.180.38.1720(2)(233322113=-⨯⨯--⨯⨯+⨯+=-++=γγ下4点：kPatg tg K c K h h h q p o o a a a 7.81)21345(132)21345()0.29.160.32.180.38.1720(2)(23333322114=-⨯⨯--⨯⨯⨯+⨯+=-++=＋＋γγγ被动土压力 5点：kPatg K c p o p p 4.38)21445(1522225=+⨯⨯== 6点：kPatg tg K c K h p o o p p p 0.104)21445(152)21445()0.22.4(2.182'2222226=+⨯⨯++⨯-⨯=+=γ上kPatg tg K c K h p o o p p p 0.96)21345(132)21345()0.22.4(2.182'2333226=+⨯⨯++⨯-⨯=+=γ下 7点：kPatg tg K c K h p o o p p p 4.149)21345(132)21345()0.29.162.22.1822333337=+⨯⨯++⨯⨯⨯=+=＋（γ 主动土压力合力及作用点：mkN E a /7.2664.216.1200.502.645.100.2)3.607.81(210.23.600.3)4.217.54(210.34.21)56.10.3(6.1421=++++=⨯-⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+-⨯⨯=mkN h a /16.27.266/]3.24.2120.26.120)0.230.3(0.50)0.220.3(2.64)0.5356.10.3(5.10[=⨯+⨯++⨯++⨯++-⨯= 被动土压力合力及作用点：mkN E p /1.4024.530.1922.725.840.1)0.964.149(210.20.962.2)4.380.104(21)0.22.4(4.38=+++=⨯-⨯+⨯+⨯-⨯+-⨯=mh p 71.11.402/]3.24.5320.20.192)0.232.2(2.72)0.222.2(5.84[=⨯+⨯++⨯++⨯= 挡土墙的宽度B ＝3.2m ，则自重为m kN W /8.460180.82.3=⨯⨯=二、验算（1）抗倾覆稳定性验算2.147.216.27.2662.38.4602171.11.40221>=⨯⨯⨯+⨯=+=a a p p q h E WB h E K （2）抗滑移稳定性验算2.106.27.2661.4022.31313tan 8.460tan 00>=+⨯+⨯=++=o aph E E B c W K ϕ （3）墙身强度验算取坑底处截面作为计算计算截面在坑底处的主动土压力为kPa tg tg p o o a 3.30)21445(152)21445()8.02.180.38.1720(25=-⨯⨯--⨯⨯+⨯+=mkN M -=⨯⨯-⨯+⨯⨯++-⨯=2.2138.08.0)4.213.30(2128.08.04.21)8.0356.10.3(5.101）压应力验算kPaK q f kPa WM z u cz cs 20022/800/)2(9.1172.3612.21208.3180.125.125.120===<=⨯++⨯⨯⨯=+γγ2）拉应力验算kPa K q f kPa z W M u cz cs 1222/80006.0/)2(06.006.00.568.3182.3612.212=⨯=⨯=<-=⨯-⨯=-γ负号说明墙体中没有出现拉应力以上验算均满足要求【6-3】 计算如图6－32所示的钻孔灌注桩及深层搅拌桩加支撑支护结构的坑底抗隆起及抗渗安全系数。
基坑围护(水泥土搅拌桩施工)工程监理控制要点
图 １
５ ） 土质 的影 响；
１ ． １ 释义
水 泥 土搅 拌桩 又 称搅 拌桩 挡墙 ， 是利 用水 泥 、 石 灰 等材 料 作为 固化 剂 ，通 过搅 拌机 械将 软 土和 固化剂 （ 浆液 或粉 体） 强制 搅拌 ， 利用 固化 剂和 软土
１ ． ２ 特 点及适 用范 围 水泥 土 搅拌 桩施 工 具有 无震 动 、 噪音 、 无废 水
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ ． １ １ ； 修回 日期： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — １ ０
审 查 的主 要 内容有 ：
１ ） 基坑 围护 结构 的选 型是 否可靠 ， 是 否充 分考
０ 引 言 城 市 建 设 的高速 发展 使 得地 下 空 间不 断得 到
开 发利 用 ， 如 高 层 建筑 地 下 室 、 地 下仓 库 、 人 防 地 下室 、 地 铁及 其他 类 型 的地 下 民用和 工 业设 施 ， 产 生 了大 量 的（ 深） 基坑 工程 。 基坑 工程 主要包 括 围护 体 系 的设 置和土 方 开挖 两个 方 面 。围护 结 构通 常 是一 种 临时 结构 ， 安 全储 备 较小 ， 具 有 比较 大 的风 险 ， 因此主 体和 附属结 构基 坑 开挖 时 常用 到 围护
２ ０ １ ３年 第 ７期 ｊ总 第 １ ９ ７期
基坑围护（ 水泥土搅拌桩施工） 工程监理控制要点
吴 玉华
（ 大学士工程 管理有限公司， 杭州 ３ １ ０ ０ ０ ７ ）
摘要 ： 围 护 工 程是 基 坑 施工 安 全 的 重 要保 证 ， 在 此 以水 泥 土 搅 拌 桩 为 例 对 基 坑 围 护 工 程 监 理工 作 中应 重 点 关 注 的 控 制 点 进 行
基坑围护结构施工 钻孔灌注桩加水泥土拌和桩【图】
基坑围护结构施工钻孔灌注桩加水泥土拌和桩钻孔灌注桩施工顺序示意图见图6-2。
钻孔采用GPS-10型回转钻机，根据本合同段地区的地质特点，采用湿式泥浆护壁，泥浆正一、工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程见图6-4。
图6-4 钻孔灌注桩施工工艺流程图二、工艺要点1、施工准备桩基施工前，清除桩基位置上的杂物，整平场地，确认地下管线处理完毕，使机械能顺利进场，且施工中钻机保持稳定。
采用全站仪、经纬仪测定桩孔位置，并埋设孔位护桩。
2、泥浆制备正循环成孔的泥浆系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、泥浆泵等设施设备组成，为最大限度减少对环境的影响，利用集装箱制作活动泥浆池，选用优质膨润土造浆，并投放一定量的Na2CO3，以降低地下水酸性腐蚀的影响，泥浆比重控制在1.1~1.3范围。
试验泥浆的全部性能指标，并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。
泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后运至业主指定的位置进行处理。
钻孔用泥浆技术指标见表6-1。
泥浆技术指标表表6-13、埋设护筒孔口护筒采用4~6mm厚钢板制作，内径比桩径大10cm。
采用人工开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。
顶部高出施工地面30cm~40cm，护筒底埋入原土深度在20cm以上。
护筒埋设竖直准确，护筒中心与桩位中心偏差小于20m，护筒竖向的倾斜度不大于1%。
4、成孔试验施工时先在不同区段进行成孔试验，根据地质条件、钻机性能等选择合理的泥浆配置、各阶段的进尺速度、清孔方式与时间等钻进参数。
获取较为详细的地质条件参数和可靠的钻孔参数，并根据获得的技术数据及时修正钻孔参数，以保证钻孔质量。
5、成孔(1)、钻孔钻机就位时用方木垫平，钻机定位要准确、水平、稳定，将钻头中心线对准桩孔中心，钻机回转盘中心与护筒中心,差控制在2cm以内。
钻孔过程中，孔内严格保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时添加泥浆，以维持孔内水头差，防止坍孔。
搅拌桩水泥掺量计算
搅拌桩水泥掺量计算
有关水泥土搅拌桩的计算
（一）搭接的水泥土搅拌桩每幅桩截面积的计算：
见每幅搅拌桩的截面积计算表（SMW工法）。
（二）水泥土搅拌桩水泥用量的计算：
根据上海地区的岩土工程勘察报告得知：土的重度（r0)在16～20KN/m3之间，大多为18KN/m3左右。
当设计未表明被加固土体的重度时，土的重度按18KN/m3来计算水泥土搅拌桩的水泥用量。
有的围护工程设计提出土的重度按19KN/m3计算。
1
2
算时按
1
每m
2
每m
1
即：1t
2
即：1t
两体拌和后的体积=1/3m3＋0.55/1m3=0.883m3
灰浆密度=重量÷体积=1.55t÷0.883m3=1.755t/m3
（五）每幅水泥土搅拌桩每m段的浆量计算：
根据上述（三）和（四）可得知
1、当水灰比0.5，水泥掺量13%，每幅桩截面积按0.702㎡时，每m段的水泥用量为164.27kg。
1t水泥可拌制灰浆0.83m3
即：1kg水泥可拌制灰浆0.83L
则：每m段浆量=0.83L×164.27=136.89L
2、当水灰比0.5，水泥掺量13%，每幅桩截面积按0.71㎡时，每m段的水泥用量为166.14kg。
则：每m段浆量=0.83L×166.14=138.45L
3、当水灰比0.55，水泥掺量13%，每幅桩截面积按0.71㎡时，每m段的水泥用量为166.14kg。
1t水泥可拌制灰浆0.883m3
即：1kg水泥可拌制灰浆0.883L
则：每m段浆量=0.883L×166.14=146.76L。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
采用水泥土搅拌桩作为重力式支护结构。
用于支护结构的水泥土其水泥掺量为15%。
根据土质情况和开挖深度，按上海地区经验公式确定挡墙宽度及插入深度：
B=(0.6-0.8)h
d h =(0.8-1.2)h
式中，B-水泥土墙的宽度
d h -水泥土墙插入基坑底下的深度
h-基坑开挖深度
基坑开挖深度h 为6.2m ，取水泥土墙的宽度B 为3.70m ，插入基坑底下的深度d h 为5.80m ，水泥土墙高H 为12m 。
墙平面按格栅形布置，水泥土搅拌桩的平
均重度为19kN/m ，无侧限抗压强度为1Mpa ，变形模量按经验为120Mpa 。
墙后主动土压力为：
401.03kN/m 22)2(2
2a =+-+=γγc K cH K qH H E a a
墙前被动土压力为：
kN/m 31.1162h c 22h d 1p 2d
1=+=P P K K E γ
墙体自重为：
W=B ×H ×γ=843.6Kn
抗倾覆稳定： 由77.22
/3/)()(2/3/2/2021q =+---++=qH K z H qH K E Wb h E h E K a a a d P d P 大于1.3可知满足要求。
抗滑动稳定： 由a
E E B W K p 00h c tan +⨯+⨯=ϕ 大于1.2可知满足要求。
整体稳定：
用条分法计算，取b 为2m ，经多次计算确定最小圆心位移，如图所示。
算得K 大于1.4，安全。
∑∑∑+++=i i i i i i
i i i i i sin ）b q （tan cos ）b q （l αϕ
αW W C K
位移计算：
用“m ”法计算较复杂，一般使用经验公式，现用下述经验公式之二：
（1）：b
h h 18.0d 2a 0L K ζ=∆ （2）：b 10h h d 20L ζ=∆
ζ取1时，计算得墙顶水平位移为8.06mm ，根据规范，二级基坑的墙顶水平位移的限制值为2/1000H=12.40mm ，故基坑水平位移符合要求。