【摘要】：隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑的不斷增多，合得基坑開(kāi)挖深度不斷的加大，在其中基坑支護(hù)也變得越來(lái)越為重要。水泥攪拌樁具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因?yàn)槠渚哂邪踩珶o(wú)公害、較快的施工速度、施工過(guò)程無(wú)噪音、無(wú)地面隆起、無(wú)振動(dòng)、不排土、不污染環(huán)境、不排污、對(duì)相信建筑物不產(chǎn)生有害影響等優(yōu)點(diǎn)。因此在基坑的支護(hù)中，水泥攪拌樁起到了重要的作用，被廣泛的使用。

【關(guān)鍵詞】：基坑；水泥攪拌樁；基坑支護(hù)；應(yīng)用；施工

在目前，水泥攪拌法，不僅在我國(guó)各地區(qū)工業(yè)、民用建筑，地基加固中得到了廣泛的應(yīng)用。在近些年來(lái)，隨著高層建筑的不斷增加，深層基坑支護(hù)也越來(lái)越多，對(duì)水泥攪拌法的應(yīng)用也越來(lái)越頻繁。深層水泥攪拌樁支護(hù)，其造價(jià)低、整體剛度、設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)噪音、止水效果好、無(wú)振動(dòng)、無(wú)污染、工期短等優(yōu)點(diǎn)，故在支護(hù)工程中得到廣泛的應(yīng)用。

1 水泥攪拌樁的作用機(jī)理

通過(guò)機(jī)械攪拌，把水泥、軟土混合形成水泥土，是一種物理和化學(xué)的反應(yīng)過(guò)程，水泥土硬化，是水泥在具有活性的、粘土介質(zhì)中進(jìn)行，作用緩慢而復(fù)雜。水泥土的抗壓強(qiáng)度，除了與被加固土體的性質(zhì)有關(guān)外，還與水泥的摻合量、齡期、標(biāo)號(hào)、外加劑等有密切的關(guān)系。水泥標(biāo)號(hào)愈大，強(qiáng)度增加愈大，水泥的摻入比，愈大，水泥土的強(qiáng)度，逐漸增加。水泥土的強(qiáng)度，隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增大而增大，超過(guò)3個(gè)月后，強(qiáng)度的增長(zhǎng)才開(kāi)始穩(wěn)定，一般采用3個(gè)月的齡期作為標(biāo)準(zhǔn)。如木鈣、三乙醇胺和石膏等，對(duì)加固土起早強(qiáng)、緩凝、減水和節(jié)省水泥的作用，但必須避免污染環(huán)境。

2 深層水泥土攪拌樁在基坑支護(hù)中的設(shè)計(jì)與計(jì)算

（一）深層水泥土攪拌樁在基坑支護(hù)中的設(shè)計(jì)

水泥土攪拌樁，作為基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，其形式類似于混凝土灌注樁。但水泥土樁身的強(qiáng)度、剛度，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼筋混凝土樁。其受力性能，在很大程度上類似于，重力式擋土結(jié)構(gòu)。因而，水泥土樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，其設(shè)計(jì)與計(jì)算，就不能按照混凝土樁墻來(lái)進(jìn)行，而應(yīng)按照重力式擋土結(jié)構(gòu)來(lái)考慮。

水泥攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，是將攪拌樁搭接而成，平面布置可采用壁狀體。若壁狀體的擋墻，寬度不夠時(shí)，可加大寬度，做成格柵狀支護(hù)結(jié)構(gòu)。即在支護(hù)結(jié)構(gòu)寬度內(nèi)，不需整個(gè)土體都進(jìn)行攪拌加固，可按一定間距，將土體加固成相互平行的縱向壁，再沿縱向，按一定間距加固肋體，用肋體將縱向壁連接起來(lái)。

其設(shè)計(jì)步驟歸納為三點(diǎn)：

1、計(jì)算擋土墻上的主動(dòng)、被動(dòng)土壓力等；

2、確定水泥土的物理力學(xué)指標(biāo)，(如：水泥土的綜合重度、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角等)，得出擋墻的高、厚、入土深度等等；

3、進(jìn)行擋土墻抗滑動(dòng)與抗傾覆等穩(wěn)定性的驗(yàn)算。

（二）深層水泥土攪拌樁在基坑支護(hù)中的計(jì)算

某公司單層排架鋼筋混凝土工業(yè)廠房，該場(chǎng)地較寬闊，有放坡條件，采用按1：2.5的比例放坡卸土1m。其下設(shè)有井式爐地坑1座，設(shè)計(jì)坑深4.73m。場(chǎng)地地下水主要為淺層孔隙潛水，除表面填土含水性較差，滲透性弱，主要接受大氣降水、地表河流補(bǔ)給。

該基坑支護(hù)應(yīng)同時(shí)滿足擋土、止水雙重功能，所以，決定采用深層水泥攪拌樁重力式擋土墻支護(hù)方案。取墻體寬度b=4．2m，插入坑底深度d=6．27m，墻體總高度為10m。地面均布荷載q，取10kPa。設(shè)計(jì)樁徑0700mm，相鄰樁體搭接200rD_ITI，采用425#普通硅酸鹽水泥，水泥摻合量為濕土容重的15％，分別為水泥量的0．2％、2％，漿液水灰比0．5：1，水泥土試塊30d齡期無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于1．0MPa，抗拉強(qiáng)度150kPa～250kPa。

1、土壓力計(jì)算

按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—99)，土壓力由下式求得：

主動(dòng)土：eaj=a，O一2c～／K(1)；

被動(dòng)土：et，jk=2Cik～／K(2)式中，KK為第i層土主動(dòng)土、被動(dòng)土壓力系數(shù)；c、為土的內(nèi)聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角。

2、穩(wěn)定性驗(yàn)算

（1）抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算

重力式結(jié)構(gòu)在側(cè)向土壓力作用下，除了沿墻底前趾角，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)外，同時(shí)具有向坡體外側(cè)、基坑內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的可能。為了保證其滑動(dòng)穩(wěn)定，應(yīng)具有一定的安全系數(shù)K^，則有：—W／～EpKh=．’(5)口式中：為墻體基底與土的摩擦系數(shù)，根據(jù)該工程的勘察報(bào)告取0．35。代人數(shù)據(jù)求得：K=×_瑟=1．45>1．3。

（2）抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算．

重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在土壓力作用下墻體，可能繞前趾，轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生破壞，為了保證重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，應(yīng)考慮一個(gè)安全系數(shù)，E分別為墻前、墻背、各土層的土壓力，kN／m；W為重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體自重，kN／m；b為重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體寬度，m；hh分別為各層主動(dòng)被動(dòng)土壓力合力，距墻前趾的距離，m。代人數(shù)據(jù)求得：1961．97798xK=———1?67>1?5(滿足)

（3）墻身應(yīng)力驗(yàn)算

經(jīng)測(cè)試，該工程中水泥土試塊30d齡期，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度q大于1．0MPa，計(jì)算中取1．0IVIPa；內(nèi)摩擦角9=25。取c=0．2qK=2，代人數(shù)據(jù)得[]=250kPa，[r]=277．50kPa。

根據(jù)上述已知量，取坑底處做驗(yàn)算：=297．65／4．2=70．87<[](滿足)r=79．08—297．65×0．45／4．2=一13．06<[r](滿足)通過(guò)實(shí)際的監(jiān)測(cè)，整個(gè)施工階段基坑變形較小，墻體的最大水平位移量為20ITIITI，未超過(guò)規(guī)范要求的50mm，坑內(nèi)的防水隔滲效果也很好。

3 總結(jié)

在我國(guó)目前深開(kāi)挖施工中，最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的擋土技術(shù)，就是水泥攪拌樁技術(shù)。應(yīng)用深層水泥攪拌樁，組成重力式擋土墻作為基坑開(kāi)挖的土體支護(hù)、止水手段，其在施工時(shí)，擠土現(xiàn)象輕微、振動(dòng)小、整體穩(wěn)定性好、抗?jié)B性能好、工程造價(jià)、低可方便下一步的基坑施工。采用深層水泥攪拌樁重力式擋土墻支護(hù)方案，在經(jīng)濟(jì)和安全方面，均取得了良好的效益，但是仍需不斷探索與研究，以便提高水泥攪拌樁技術(shù)的發(fā)展。

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