摘要:簡(jiǎn)要介紹了深層水泥攪拌樁的作用機(jī)理。通過(guò)工程實(shí)例,探討了深層水泥攪拌樁在基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用,為基坑開挖施工提供一個(gè)既經(jīng)濟(jì)合理又安全可靠的支護(hù)方案。
關(guān)鍵詞:深層水泥攪拌樁;作用機(jī)理;基坑支護(hù);穩(wěn)定性驗(yàn)算
中圖分類號(hào):tu472.36 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a 文章編號(hào):1672— 1144(2006)03—0074—03
application of deep m i*ing cement pile in foundation pit supporting
chen shui.1ong ,ju jian—*un2
(1.guangzhou municipal engineering design and research institute,guangzhou,guangdong 510060,china;2.college
ofgeosciencesand environmentalengineering,central south university,changsha,hu’nan 410083,ch ina )
abstract:the mechanism of deep mi*ing cement pile in foun
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接起來(lái)形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。隨著水泥水化的深入,溶
液析出大量的ca2 離子與粘土礦物中的sio2和
o3進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),_形成穩(wěn)定性好的結(jié)晶礦物和
碳酸鈣,這種化合物在水和空氣中逐漸硬化成為水
泥土。處理后的水泥土與軟土比較,其力學(xué)特性顯
著改善,無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度約為0.3~0.4 mpa,比天
然土大幾十倍。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,還與水泥的標(biāo)號(hào)、摻合量、齡期及
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,水泥標(biāo)號(hào)增加100號(hào),強(qiáng)度可提高30%。因此
實(shí)用上盡量采用高標(biāo)號(hào)的水泥。水泥的摻入比愈
大,水泥土的強(qiáng)度逐漸增加,當(dāng)摻入比(質(zhì)量分?jǐn)?shù))小
于5%時(shí),對(duì)水泥土的強(qiáng)度影響不大,因此摻入比必
須大于5%,一般的摻入比采用10%~15%。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)才開始穩(wěn)定,一般采用3個(gè)月的齡期
收稿日期:2006.03.15 修稿日期:2006.04.29
作者筒介:陳水龍(198l一),男(漢族),湖南郴州人,助理工程師,學(xué)士學(xué)位,主要從事地質(zhì)工程和巖土工程方面的工作。
第3期 陳水龍,等:深層水泥攪拌樁在基坑支護(hù)中的應(yīng)用 75
作為標(biāo)準(zhǔn)。j'l-jj,劑如木鈣、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
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)。
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)度和剛度是
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。其設(shè)計(jì)步驟
歸納為三點(diǎn):① 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、厚及入土深度等等;②計(jì)算擋
土墻上的主動(dòng)和被動(dòng)土壓力等;③ 進(jìn)行擋土墻抗傾
覆、抗滑動(dòng)等穩(wěn)定性的驗(yàn)算。
3 實(shí)例分析
某公司單層排架鋼筋混凝土工業(yè)廠房,其下設(shè)
有井式爐地坑1座,設(shè)計(jì)坑深4.73 m。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1
m。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,_性弱,主要接受大氣降水及地表河
流補(bǔ)給。距車間15 m左右有河流地下水隨氣候季
節(jié)環(huán)境影響變化明顯,地下水位埋深在0.3~0.8 m
左右,對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性。該基坑支護(hù)應(yīng)同時(shí)滿足
擋土和止水雙重功能,所以決定采用深層水泥攪拌
樁重力式擋土墻支護(hù)方案。
設(shè)計(jì)采用格柵狀雙頭深層水泥攪拌樁,設(shè)計(jì)樁
徑0700 mm,相鄰樁體搭接200 rd_iti,采用425#普
通硅酸鹽水泥,水泥摻合量為濕土容重的15%,木
質(zhì)磺酸鈣、石膏粉的摻合量分別為水泥量的0.2%、
2%,漿液水灰比0.5:1,水泥土試塊30 d齡期無(wú)側(cè)
限抗壓強(qiáng)度大于1.0 mpa,抗拉強(qiáng)度150 kpa~250
kpa。取墻體寬度b=4.2 m,插入坑底深度d=
6.27 m,墻體總高度為10 m。地面均布荷載q,取
10 kpa。墻體平面如圖1所示。
圍1 水泥土攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)平面
3.1 土壓力計(jì)算i3-4]
‘
根據(jù)勘察單位提供的資料,通過(guò)不固結(jié)不排水
試驗(yàn)(即快剪試驗(yàn))得出與基坑開挖有關(guān)的地基土物
理力學(xué)指標(biāo)見表1。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,k k 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 ……(未完,全文共6918字,當(dāng)前僅顯示2429字,請(qǐng)閱讀下面提示信息。
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