深搅桩配合土钉墙基坑围护设计及施工探讨作者：闵炳国…文章来源：江苏正太建设集团股份有限公司225500点击数：1351更新时间：2005-12-3目前，在上海市的许多建设项目上，因受场地及环境因素的制约及上海地区软弱地质情况的影响，针对地下结构的施工，大量采用深层搅拌桩围护，并且随着深层搅拌桩围护设计及施工技术的日益成熟，为避免搅拌桩围护的一些弱点，又增加了深层搅拌桩配合土钉墙基坑围护的复合土钉墙围护技术，本文就一些工程实例对此种设计及施工工艺进行探讨。深层搅拌桩围护方法较正式的称呼为“水泥土围护结构”。水泥土是将原状土和水泥均匀拌和后形成的一种土的加固体，被称为DMM工法（DeepMixingMethod）。常规所见的用于围护结构的水泥土为湿法（拌水泥浆）工艺，区别于粉喷桩技术。而连续搭接施工所形成的挡土墙定名为水泥土围护结构。水泥土在采用常用的水泥掺和量时，其渗透系数随土质而变化，粘性土不大于10-8cm/S，砂质粉土和粉细砂一般不大于10-7cm/S，均可认为是不透水的。在确保连续搭接施工质量的前提下，深搅桩围护墙本身即是良好的隔水帷幕，采用深搅桩围护的基坑工程一般不需要在坑内设井点降水系统，采用排水沟和集水井就足以疏干地表水；但当基坑面积较大、基坑土层自由水含量较高时，在挖土前须在基坑内设临时井点系统，疏干已被围护墙包围的坑内土体。深搅桩围护墙常被称为重力式挡土结构，建造在软土地基上的这类围护墙不但需要足够的墙厚形成重力墙，而且必须要有和开挖深度相近的插入深度。因为深搅桩挡土结构的稳定不是完全依赖于墙身自重，在很大程度上依赖于隋插入深度增大而急剧增大的墙前被动土压力。墙的主要几何尺寸由地基稳定、抗渗和墙体抗滑动计算后选定，一般在常见的不大于5米开挖深度的情况下，常规经验尺寸为：墙宽B=(0.6~0.8)h0，插入深度D=(0.8~1.2)h0，h0为基坑开挖深度。土钉墙也称为土锚，正式名称为土层锚杆支撑系统。根据海外文献记载，用作基坑围护工程已近六十年。复合土钉技术就是锚杆一端与围护墙联接，另一端锚固在稳定地层中，使作用在围护墙上的水土压力，通过自由段传递到锚固段，再由锚固端将锚杆拉力传递到稳定地层中去。因此土层锚杆支护是土层——挡墙——土锚的相互作用体系。土钉墙锚杆的锚固段与地层之间的摩阻力是土锚抗拔力的主要来源。因此应经可能的将锚固段设置在抗剪强度较高的地层中。根据海外文献记载，有些国家和地区的规范明确规定将锚段埋设在砂性地层和粘性地层中。但经过在国内特别是上海地区的试验和研究，在淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土及淤泥质粘质粉土中埋设锚杆，也能取得较满意的效果。在上海地区的③、④层土中，一般都夹有薄层粉砂，对提高注浆效果、取得较高摩阻力有利。在施工中，如果采用二次注浆，在形成锚固体的同时，因压密加固作用，客观上也加强了周围地层。在2002年3月，我在借用期间，由上海申德地基工程有限公司施工东方馨园商住楼及地下车库PHC管桩，作为技术负责人会同同济大学建筑设计研究院对东方馨园商住楼及地下车库基坑围护工程提出设计方案并编制施工组织设计。该工程位于上海杨浦区邯郸路、国定路口，由南空部队干部住宅发展中心上海办事处开发建设，上海市房屋建筑设计院进行建筑设计。拟建场地地质情况可参考地层特性表：表1层号地层名称层厚（m）层顶标高(m)主要物理力学特性指标含水量w%孔隙比e内摩擦角φ度内聚力cKpa压缩系数a0.1-0.2Mpa-1比贯入阻力PsMpa①1杂填土0.0~2.7①2暗浜填土0.0~3.6②1褐黄色粉质粘土0.0~1.73.2~1.128.80.80316.1200.301.00②2灰黄色淤泥质粉质粘土0.0~1.72.2~0.540.01.1229.2130.570.56③灰色淤泥质粉质粘土2.0~5.10.9~-0.445.91.2739.3101.040.34③夹灰色粉质粘土0.4~0.6-2.0~-4.430.60.86310.1140.332.08④灰色淤泥质粘土5.2~7.3-3.0~-4.446.11.3037.1101.080.42⑤1a褐灰色粘土3.6~6.5-8.7~-10.441.81.1768.9130.710.57⑤1b褐灰色粉质粘土6.4~8.7-14.2~-15.836.31.0511.1170.530.84⑥灰兰~暗绿~褐黄色粉质粘土3.0~4.3-22.0~-23.124.10.66214.7220.292.37⑦1a褐黄色、草黄色砂质粉土2.7~4.0-25.6~-26.727.40.78523.7120.1510....
