水泥搅拌桩在基坑支护中的应用
水泥搅拌桩挡土墙在深基坑支护中的应用
水泥搅拌桩挡土墙在深基坑支护中的应用摘要：随着我国高层建筑、超高层建筑的大量兴建和对城市地下空间的充分利用，深基坑也朝着更大、更深的方向发展，深基坑围护技术已引起广大设计、施工技术人员的广泛重视。
深基坑支护是一个综合岩土工程及结构工程等一体的复杂技术，它既涉及土力学中典型的强度、稳定及变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用问题。
关键词：水泥搅拌桩挡土墙深基坑支护一、水泥搅拌桩挡土墙在深基坑支护中的作用原理1.水泥搅拌桩是采用水泥作固化剂，通过深层搅拌机械在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌，促使水泥和软土产生一系列物理化学反应，硬化成具有整体性和一定强度的挡土抗渗墙支护结构。
其物理化学反应过程为：水泥的水解、水化反应：水泥遇水后，水泥颗粒表面的矿物质与水很快发生水解和水化反应，产生溶于水的物质并使水泥颗粒继续暴露水中，使水泥的水解与水化反应不断进行，当溶液达到饱和状态后，水解和水化产物以细分散状态的胶体析出，悬浮于溶液中形成凝胶体。
水泥水化物与土颗粒的离子交换和团粒化作用：土颗粒在天然状态下带有负电荷，在有地下水的情况下土颗粒为阳离子包围，土颗粒与阳离子间通过离子交换形成胶体微粒，该胶体微粒具有很大的表面能和很强的吸附活性，使土颗粒胶体微粒进一步结合形成水泥蜂窝结构，并封闭各土颗粒之间的空隙，形成坚固的联结。
硬凝反应：随着水化反应的进一步深入，生成了不溶于水的稳定结晶物，该结晶物能增加土体的强度，并可阻止水分的渗透，从而增强土体的稳定性。
2.水泥搅拌桩挡土墙是由水泥搅拌桩相互搭接形成并具有一定宽度的格栅状形式，挡土墙利用水泥搅拌桩自身刚度保持挡墙稳定，具有抗压不抗拉的力学特性。
水泥搅拌桩约束了土体的变形，起到了超前支护的作用，从而减少了土体应力释放量，对基坑分层开挖过程中土体应力重分布起到了围限作用。
重力式挡土墙充分发挥了水泥搅拌桩的特点去承受侧向土压力，达到挡土支护和止水的效果。
二、水泥搅拌桩挡土墙在深基坑支护中施工技术特点重力式水泥搅拌桩挡土墙在深基坑支护中可重点实施信息化施工。
水泥搅拌桩在深基坑支护及止水中的应用
水泥水 化后 产生 的游离 氢 氧化钙 ， 能和 空气 和水 中
的二 氧化碳 通过 碳化 反应生 成不 溶于 水 的碳 酸钙 ， 也可
以小 幅度增 加水 泥 土 的强 度 ， 是增 长 速 度 较 为缓 慢 。 只 另外 ， 从施 工角 度来 看 ， 泥搅 拌 桩 中不可 避 免 会存 在 水 原状 土块 和水泥 团块 ， 其粒 径大小 与强 制搅 拌 的程 度密 切相 关 。强 制搅 拌越 充 分 ， 土块 被 粉碎 得 越 小 ， 水泥 分 布 到土 中越 均匀 ， 泥 土结 构 强 度 的均 一 性 就越 好 ， 水 即
而 产生很 大 的表 面能 ， 强烈 的 吸附 活性 ， 有 能使 较大 的
基坑开 挖深 度为 ８ ５８ ． ｍ。
基坑 坑底 土层 主要 为淤泥质 粉质粘 土和 粉质粘 土层 ， 地
下 水位 高 ， 泥质粉 质粘 土强度低 ， 淤 且灵 敏度高 ， 设计及 施 工难 度较 大 。根据 基坑 四周环 境和开 挖深度 要求 ， 经 过 技术 、 经济 、 工期分 析 ， 决定 采用 水 泥土 墙 （ 泥 搅拌 水 桩） ＋放 坡 ＋土钉 ＋挂 网喷射 混凝 土 的联合 支护方案 。
宏观强度也就越高。
３ 基坑 支护设 计施 工理念 ３ １ 设计 方 案 ．
根据基 坑 四周环 境 和 开挖 深 度 要求 ， 过技 术 、 经 经
济、 工期 分 析 ， 定 采 用 水 泥 土 墙 （ 泥 搅 拌 桩 ） 放 决 水 ＋
通过 以上 试验 数据得 出本 次施 工的最 佳施工 参数 ： 水 泥搅 拌配合 比 ： 灰 比为 ０４ ～０ ５ ， 米掺 灰 量 为 水 ． ５ ． ５每 ５ Ｏ～ ６ｋ ，搅 拌 机 转 速 ９ｒｍｉ，提 升 速 度 为 ０ｇ ０／ ｎ ４ ｃ ｍｉ， 嘴 压 力 为 ０ ５ ａ 每 根 桩 成 桩 时 间 为 ０ｍ／ ｎ 喷 ． ＭＰ ，
水泥土搅拌桩在深基坑支护中的应用
水泥搅拌桩在高层建筑基坑支护工程中应用
水泥搅拌桩在高层建筑基坑支护工程中的应用摘要：本文结合某基坑工程介绍水泥搅拌桩重力式挡墙的应用，且由于水泥搅拌桩自身抗拉、抗剪强度很低，其应用范围受到一定限制，本工程也引入了加筋概念来克服以上缺点。
关键词：水泥搅拌桩；高层建筑；基坑支护；计算深层搅拌桩水泥土墙同其它支护结构相比，具有布置方式灵活，成本低，止水效果好，施工振动小等优点，被广泛应用于深基坑支护工程中。
近年来，随着高层建筑的普遍应用，深基坑支护的问题也变得越来越普遍，特别在大城市当中，伴随着场地的限制，特别是地质条件不好的场地，深基坑支护工程越来越复杂。
深基坑支护方案是为了挡土、截水、保证坑底稳定、承担必要的施工荷载、保证地下结构工程的顺利施工。
1工程概况某办公楼五层建筑，下设一层地下室，地下室基坑开挖深度4.45米，局部4.95米和5.6米；本工程基坑支护的安全等级为二级；设计水位为地坪以下0.5米。
场地情况：拟建建筑东面为学校建筑/住宅楼，与建筑物最近距离约12米，西面为办公楼/住宅楼，与最近建筑物约20米，北面为某仓库，相隔约12米。
由于场地的限制，如何选择支护方案以不影响邻近建筑物及管线成为关键。
3基坑支护方案选型由于场地的限制，加上周边建筑物较近，地下水丰富，本工程不能采用最为经济的放坡支护；根据提供的地质报告，2.5米以下有较厚的中粗砂层，最厚达7米，该层透水性强，考虑夏季施工地下水位较高，采用土钉墙+深层搅拌桩（止水）方案安全性不高，加上土钉较长，质量难以控制，且部分超过建筑红线以外。
通过比较，根据安全、科学、经济、合理的原则，本工程选用深层搅拌桩水泥土墙支护方案。
4基坑支护结构计算5结论及建议本基坑工程地质条件与周围环境均较差，采用加钢管深层搅拌桩无支撑支护结构，与有支撑结构相比，大大降低了造价，且有利于基坑工程的流水作业，加快了施工进度，如果施工措施得当，变形可控制到较小，在有限的场地下保证了地下管线和周围建筑的正常运行，达到预期目的。
三轴水泥搅拌桩在基坑支护中的应用
三轴水泥搅拌桩在基坑支护中的应用发布时间：2021-05-17T13:03:58.610Z 来源：《城镇建设》2021年2月4期作者：张国耀[导读] 深基坑支护施工是建设工程施工中关键重要环节，在深基坑支护施工中，一般采用三轴水泥搅拌桩作为基坑止水帷幕，其施工质量对工程的整体质量和周边既有建（构）筑物的稳定性有着直接的影响。
张国耀中国建筑第八工程局有限公司总承包公司上海 200135摘要：深基坑支护施工是建设工程施工中关键重要环节，在深基坑支护施工中，一般采用三轴水泥搅拌桩作为基坑止水帷幕，其施工质量对工程的整体质量和周边既有建（构）筑物的稳定性有着直接的影响。
本文结合南京中建G02地块项目实例，对该工艺的重难点、施工流程、技术要点进行分析。
实践表明，三轴水泥搅拌桩的应用可以有效地保证基坑的稳定性，值得推广。
关键词：深基坑；支护设计；三轴水泥搅拌桩；施工技术1工程概况南京中建G02地块项目，位于南京市浦口区康华路自来水厂旁，东侧为规划道路，南至珠泉路，西至合宁高速，北至康华路。
本工程项目的开挖深度为7.8m，基坑的周围应用三轴深层搅拌桩作为围护。
工程项目一共计划设置365根灌注桩，其中77根桩直径为800@1000mm，262根桩直径为900@1100mm，28根桩直径为1000@1200mm，围护灌注桩螺旋箍为HPB300级8@200，加强箍为HRB400级2跟14@2000，主筋均为14根HRB400级25（直径1000mm围护灌注桩主筋为26根HRB400级25），混凝土超灌不小于1倍桩径，桩顶嵌入圈梁50mm，主筋锚入圈梁750mm。
止水帷幕三轴搅拌桩桩径Φ650@900，桩长18m～19.5m，桩数447根水泥掺量为20%。
为了减小管桩挤土效益，基坑南侧及西侧在2016年12月28日后未施工的止水帷幕，暂停施工，三轴桩基退场，剩余部分应用双轴搅拌桩机进行双排套接施工，桩体间距控制为50cm，桩长同三轴搅拌桩设计桩长，水泥掺量为15%，水灰比控制在0.45～0.55之间。
深层水泥土搅拌桩在基坑支护中的运用
深层水泥土搅拌桩在基坑支护中的运用一、深层水泥土搅拌桩的特点深层水泥土搅拌桩是指在地下进行搅拌的过程中，混入水泥、砂浆或其他特定的填充材料，形成一根或多根立管。
深层水泥土搅拌桩的特点有以下几点：1. 施工简便：深层水泥土搅拌桩只需直接在地下进行搅拌，无需额外的支撑结构，施工过程简单快捷。
2. 材料使用量少：由于深层水泥土搅拌桩是在地下进行搅拌，其材料使用量相对较少，节约了材料的成本。
3. 成本低：相比传统的基坑支护方法，深层水泥土搅拌桩施工简便，材料使用量少，因此具有较低的成本优势。
5. 适用范围广：深层水泥土搅拌桩适用于各种地质条件下的基坑支护，具有较强的通用性。
1. 基坑支护施工前的准备在进行深层水泥土搅拌桩的基坑支护施工前，首先需要对基坑进行详细的勘察和测量，了解地质情况和地下水情况，为后续施工提供依据。
2. 施工工艺深层水泥土搅拌桩的施工工艺相对简单，一般包括以下几个步骤：（1）现场布置：根据设计要求和现场情况，对施工区域进行布置，确保施工区域畅通无阻。
（2）钻孔搅拌：使用专用的搅拌桩设备，在地下进行搅拌，同时向搅拌桩中注入水泥或砂浆等填充材料，形成深层水泥土搅拌桩。
（3）钢筋笼安装：钢筋笼是深层水泥土搅拌桩的重要组成部分，需要根据设计要求进行相应的布置和安装。
（4）静载试验：为了确保深层水泥土搅拌桩的质量，一般需要进行静载试验，测试其抗压强度和承载能力。
3. 施工注意事项在进行深层水泥土搅拌桩的基坑支护施工过程中，需要注意以下几点：（1）施工质量：深层水泥土搅拌桩的质量直接关系到基坑支护的稳定性和安全性，因此施工质量要求较高，需要严格按照设计要求进行施工。
（2）施工安全：深层水泥土搅拌桩的施工涉及到大型机械设备和深层钻孔搅拌，需要严格遵守相关安全规定，保障施工人员和设备的安全。
（3）环境保护：深层水泥土搅拌桩的施工可能会影响周边环境和地下水位，需要采取相应的保护措施，减少对环境的影响。
浅谈水泥搅拌桩在深基坑支护工程中的应用
工质 量 与 安 全 的 保 证 。
【 键 词 】 泥 搅 拌桩 ； 坑 ； 关 水 基 支护 结 构
近２ ０年来 国 民经 济 高 速 增 长 ，城 市 化 的发 展 出现 了人 口增 长 与 计 计 算 。本 文 总 结 了一 整 套 水 泥 搅 拌 桩 档墙 的 设计 计 算 要 点 ， 中主 其 土 地 使 用 相 矛 盾 的 问题 。深 基 坑 的 支 护结 构 常见 的形 式 有 五 种 ： 下 要 包 括 ： 体 截 面 的选 择 、 定 性 验 算 、 体 强度 验算 以及 变 形 估 算 等 地 状 稳 墙 排 桩 或 地 下 连 续墙 、 泥 土 墙 、 钉 墙 、 作拱 墙 和放 坡 等 。这 里 结 合 内容 ， 据 此 进 行 了该 工 程 的设 计 计 算 。 水 土 逆 并 工 程 实 例 介 绍 基坑 开 挖 采 用 水 泥 搅 拌 桩作 支 护结 构 。 ４１ 墙 体 截 面 的选 择 ．
主 、 水 量 低 、 重 大 、 度 为 中 等及 低 压 缩 性 的超 固 结 上 。 ３．ｍ 以 认 为 整 体 稳 定 性 安全 。 含 容 强 １ ０ 用 不 同方 法 进行 的基 坑 抗 隆 起 稳 定 性验 算 结 果 表 １ 。 表 １ 基 坑 抗 隆起 稳定 性 验 算 结 果
方法名称
Ｔ ｒａｈ－ ｅｋ ｅｚｇｉＰ ｃ
安全系数计算结果 安全系数最低限值 是否满足安全要求
２１３ ．２ １５ ． 满 足
值＝ ． ７ ２为中性水 ， ２ 矿化度 为 ８ １８ ｇ ， ２ ４ ｍ ／ 水中 ｓ ： Ｌ ０ 含量为 ３ ２ ｇ ， １２ｍ ／ Ｌ
对 混 凝 土 具 有 中等 腐 蚀 性 （ 等 结 晶 侵 蚀 性 ）对 金 属 具 有 强 侵 蚀 性 。 中 ， 根 据 室 内渗 透试 验 分 析 ， 场 地 １ ． 浅 层 土 皆 为弱 透 水 性 。 该 ００ ｍ
五轴水泥土搅拌桩在基坑支护中的应用
五轴水泥土搅拌桩在基坑支护中的应用【摘要】本文介绍了无置换土五轴水泥土搅拌桩的施工方法与技术，通过工程实例对五轴水泥土搅拌桩与三轴水泥土搅拌桩工艺进行施工工艺、施工效率、材料成本、绿色施工等方面的比对分析，得出了五轴水泥土搅拌桩具有功效快、质量好、节省材料、绿色环保的优势，所积累的经验可为类似项目提供参考。
【关键词】基坑支护无置换五轴水泥土搅拌桩三轴搅拌桩【引言】导墙是地下连续墙施工过程中保证位置准确和成槽质量的关键，导墙在地下连续墙施工期间经常会受到钢筋笼碰触、混凝土导管布设、混凝土架和泥浆系统等造成的静、动荷载的作用，因而必须通过认真设计和施工，确保导墙及下部土体的承载力满足要求后，才能进行后续施工。
如导墙施工区域原状土受到破坏、土质松散，墙趾无法进入坚实原状土层，导墙修筑前需进行土体加固。
水泥土搅拌桩利用水泥作为固化剂对饱和软黏土地基进行加固，通过搅拌机械将土体和水泥进行强制搅拌，将软土硬结成为兼具整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。
1 工程概况苏宁睿城剩余地块（E0304）项目总建筑面积61.38万㎡，由1栋300米以上办公塔楼、2栋200米以上办公塔楼及多栋1-2层商业裙房组成。
E03地块南北方向长度134.5m，东西方向长度208.6m，基坑总面积28056.7㎡；E04地块南北方向长度160m，东西方向长度235m，基坑总面积34408㎡。
基坑开挖深度21.7m～24.2m。
基坑开挖采用整体顺做法进行施工，基坑周边采用地下连续墙作为围护结构。
根据地勘报告显示，苏宁睿城剩余地块（E0304）项目场地位于长江漫滩地貌单元，沉积地层为典型的“二元结构”，场地含水层厚度大，渗透性强，地下水埋藏浅（含承压水），水量丰富。
从场地岩土层强度来看，混合土卵砾石含量不太高，基岩强度也不高，属于极软岩。
所以，地下连续墙施工难度不大，基本可行。
图纸设计导墙加固采用Ø850@600三轴深搅桩（套接一孔）加固，为提高基坑支护施工的工作效率，缩短项目工期，经设计同意，将E03地块导墙加固局部改为Ø850@600五轴水泥土搅拌桩（套接一孔）加固。
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水泥搅拌桩在基坑支护中的应用
【摘要】本文通过工程实例就水泥搅拌桩在基坑支护中的应用作了简要叙述，对其可行性进行了探讨，可供设计和施工参考。
【关键词】基坑支护；重力式挡土墙；水泥搅拌桩
1 工程概况
太原市某大厦蓄水池，东临公路，其余三面均有建筑物，其开挖深度为4.8m，面积约800m2，见图一。
该场地属太原市汾河东岸ⅰ级阶地，从自然地面至其下200米范围内地层属第四系全新纪地层（q4）。
根据工程地质勘察报告，将该工程场地分为四层，分别为：
第（1）层：粉土夹粉砂薄层，层厚6.0～6.5m，呈软塑流塑状，fk=85kpa。
第（2）层：粉土层，层厚3.0～5.5m，呈软塑可塑状，中等高压缩性，fk=120kpa。
第（3）层：细砂夹中砂层，层厚约3.0m，饱和，松散稍密状态，fk=115kpa。
第（4）层：中砂层，中密，fk=250kpa。
地下水位为自然地面下2.3～2.5m，为潜水，对混凝土无侵蚀性。
２基坑支护方案的确定
该工程的基坑开挖深度虽然较浅，但是施工场地狭小，四周毗邻建筑物，土质又差，业主考虑多方面的原因，要求在保证安全的前
提下，尽量降低造价，同时要求的工期很短，有效工期仅为一个半月。
初步设计有两个方案：方案一：采用钻孔灌注桩，优点是安全可靠，但因场地狭小，其泥浆的排放问题很难解决，影响四周建筑的正常使用，且造价相对方案二较高。
方案二：采用水泥搅拌桩作为重力式挡土墙，优点是造价低、工期短、施工无噪音且不污染环境，同时可作为防渗帷幕，但工程实践经验较灌注桩少，有待进一步完善。
根据该工程的场地条件、地质条件、技术要求、工程造价、工期等多方面的情况，通过综合技术分析比较，经过仔细计算分析论证并结合以往的工程经验，决定采用方案二，以水泥搅拌桩作为重力式挡土墙进行深基坑支护。
３水泥搅拌桩的原理及挡土墙的结构设计
水泥搅拌桩法是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械在地基深处原位将土和水泥强制拌和，经一系列的物理化学反应，利用致密的水泥土挡住渗水并承受水、土压力。
由于水泥土的抗弯强度较低，当基坑内无其它支撑时，所需水泥土厚度较大，一般应设置若干排搅拌桩。
在软土地基中开挖基坑时水泥搅拌桩支护结构可参照重力式挡土墙的计算方法进行设计，其厚度、强度及深度用试算法确定。
根据初步拟定的参数进行挡墙的稳定性验算，并结合实际工程经验等进行适当修正，直到满足设计
要求为止。
根据实际情况，本工程采用的是ph-5a型粉喷桩机，桩长为8.5m，其中开挖4.8m，插入基坑底部3.7m，并进入第二层粉土层内≥1.5m。
本工程水泥挡土墙体采用格栅式，如图二，壁厚3.5m，考虑挡墙既要挡土又需防水，桩径采用φ500，桩与桩搭接100mm，水泥采用425#普通硅酸盐水泥，桩体通长复搅，水泥掺量为16～17%。
主动土压力计算：ea=γhtg2(45°-ψ/2)-2ctg(45°-ψ/2)
被动土压力计算：ep=γhtg2(45°+ψ/2)+2ctg(45°+ψ/2)
ea─主动土压力强度（kpa）
ep─被动土压力强度（kpa）
γ─土的重度（kn/m3）
h─挡土墙深度（m）
ψ─土的内摩擦角(°)
c─粘聚力（kpa）
根据《建筑地基基础设计规范》进行抗倾覆和抗滑移稳定性验算：经计算ks=1.47≥1.3满足要求。
b─水泥挡土墙宽度；
w─水泥挡土墙自重；
ha─ea的力臂；
hp─ep的力臂；
μ─基底摩擦经验系数，一般可取tgψ作为系数；
eq─地面超载造成的主动土压力；
ep─总被动土压力；
ea─总主动土压力。
4 施工工艺流程
①测量、放线、定位→②桩机就位并调整好垂直度→③预搅下沉→④提升并同时喷射水泥搅拌→⑤重复搅拌下沉→⑥重复搅拌
上升→结束并进行下一根桩的施工。
施工机械为两台ph-5a型粉喷桩机，每米的水泥用量为60kg，并严格控制提升搅拌速度，尽量连续施工，如遇特殊情况，一般停工不超过12小时，否则要采取局部补桩或注浆处理。
５施工效果
该工程实际施工工期为39天，比计划提前6天完成，基坑采用周圈轻型井点降水开挖后可以明显看到四周挡墙墙体整齐、桩体直立、搭接良好。
直至地下工程完成，其挡土效果良好，且未受到地下水渗水的影响。
土方开挖及施工过程中，在挡墙每边各设3个点进行水平位移和垂直沉降的观测，其最大的水平位移和垂直沉降分别为26mm，18mm，另外会同有关部门对场地四周的建筑进行观测，未发现裂缝和倾斜，这说明本工程所采用的深层水泥搅拌桩挡墙的设计和施工是成功的。
６几点体会
６．１水泥搅拌桩在基坑开挖深度较小时，按重力式挡土墙计算是合理的，根据目前的施工经验和工艺水平等条件，作者认为，水泥搅拌桩一般适用于4～7m的基坑支护，如基坑过深，由于其自重较小，只略高于同体积土，必然要求挡墙厚度较大，其工程造价往往很高，极不经济。
６．２水泥搅拌桩造价低，止水性好，施工工期短、污染少、噪音小、施工场地较整洁、不影响四周建筑物的正常使用。
６．３水泥搅拌桩施工过程应采取切实措施，确保连续施工，以使桩体间搭接密实。
６．４基坑开挖时间不宜过早，一般应在竣工半个月后才可开挖。
开挖过程须采取合理的降水措施，一定要注意地下水对基坑的影响。
６．５影响基坑支护的因素很多，目前许多的计算理论还都不很成熟，仍处在探索阶段，故设计和施工一定要因地制宜，不能照搬照套，开挖时要加强监测，确保工程安全。
参考文献
1 建筑地基处理技术规范（jgj79）
2 《地基处理手册》．中国建筑工业出版社，1988
3 《建筑基坑工程技术规范（yb 9258-97）》．冶金工业出版社
4 《广东省96建筑施工技术交流会论文集》.广东省建委、广东省土木
建筑学会，1996．8。