岩土工程师施工经验:基坑支护形式之水泥土挡墙

　　中文词条名：基坑支护形式之水泥土挡墙
　　英文词条名：
　　水泥土挡墙
　　深层搅拌桩支护系利用水泥作固化剂，采用机械搅拌将固化剂和软土强制拌合，并相互产生一系列物化反应而逐渐硬化，形成具有整体性、水稳性和一定强度的壁状、格栅状等不同形式的水泥土桩墙。
　　深层搅拌桩在我国应用于加固软土构成复合地基，自20世纪90年代初期才将其用于基坑支护之中。其适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土，素填土等，当含有机质土、泥炭质土、泥炭土，宜通过试验确定其适用性。
　　从技术和经济两个因素决定了深层搅拌桩支护深度不宜大于6米。
　　深层搅拌桩由具有一定刚度的脆性材料所组成。它介于刚性桩(灌注桩、钢筋砼预制桩)和柔性桩(砂桩、碎石桩、灰土桩)之间的一种桩型。其抗拉强度比抗压强度小得多。按其重力式挡墙计算就是利用结构本身的自重和抗压不抗拉的特点，经工程验证是符合实际的。当基坑开挖深度增加时，其承受水平向荷载加大，必然要大幅度的增加桩长和墙体宽度，从而使深层搅拌桩显得不够经济、合理。另外，当土体工程性状差、被动区土压力较小时，也可在被动区进行深层搅拌桩形成水泥土、改善被动区的土性，提高C、Φ值，从而提高被动土压力，往往比增加桩的嵌入深度更经济、更有效些。
　　深层搅拌桩作为支护结构宜根据基坑开挖深度初步设定桩长和支护结构宽度，初定桩长宜为开挖深度的1.6~2.0倍，初步支护结构宽度宜为开挖深度的0.4～0.8倍，根据大量工程实践表明一般能够满足工程要求，亦比较经济、合理。
　　深层搅拌桩支护可根据土质性状、地下水、周边环境、施工条件因素，选择合适的支护形式，也可与其它支护形式联合使用。
　　深层搅拌桩支护宜优先采用喷浆法施工，可使桩体均匀、强度高、抗渗性能好，但水泥用量较多些。当土的含水量大于60%、基坑较浅，且无严格防渗要求时，亦可采用喷粉法施工，且水泥用量相比较少些。
　　深层搅拌桩的一种重要功能是作为截水帷幕，要求比较严格，一是要求桩的设计长度应大于防止管涌和工程所需要的止水深度，并进入不透水层的长度宜取1~2倍设计桩径为宜；二是桩的垂直度允许偏差不超过1.5%；三是桩的搭接宽度宜大于150MM，其中有一项不符合要求时，就不能解决好截水问题。例如：某一工程地下一层截水帷幕桩长11~13米，设计搭接宽度仅有50MM，基坑开挖到-4米时发现深层搅拌桩的垂直度偏差过大，一些桩根本没有相互搭接，桩间形成缝隙、孔洞，致使相邻桩体不能完全弥合成一个完整的防水体，即使基坑周边作了多排(3~5排)搅拌桩，也不能解决好止水问题。当坑内降水时，地下水在坑内外压差作用下穿透层层桩间孔隙进入基坑，造成基坑外围水土流失，地面塌陷，临近已有建筑物产生不均匀沉降，经济损失严重。
　　深层搅拌桩支护具有很多优点：①在桩体中最大限度地利用了原土、水泥用量相比较少②对地基土无侧向挤压作用，对近围已有建筑物的影响小③设计比较灵活，可以合理地选择固化剂，根据设计要求桩身强度可以通过重复喷浆来实现，这一特点是其它桩型不具备的④施工无噪音、无振动、无污染，可以在城区内及密集建筑群中施工⑤加固后的土体重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降⑥造价低、工期短、效果比较好⑦用作临时性支护结构，可既挡土又截水，因此，应用广泛。