深基坑支护工程课件

2.1.3 水泥土搅拌桩的应用
1、支护结构
重力式支护结构；止水帷幕；SMW工法
2、地基加固
提高地基强度；控制沉降；防止液化
2.1.3 水泥土搅拌桩的应用
地基加固
a)
b)
c)
d)
2.1.3 水泥土搅拌桩的应用
地基加固
2.1.4 水泥土搅拌桩的施工
2.1.4.1 施工机械 2.1.4.2 施工工艺 2.1.4.3 水泥掺量及外加剂 2.1.4.4 水泥土墙施工注意事项
1.1.1 基坑工程的分级 建设部规范《建筑基坑技术规范》：
安全 等级
破 坏后 果
一级 支护结构破坏对基坑周边环境影响很严重。 1.10
二级 三级
支护结构破坏对基坑周边环境影响很小， 但对本工程地下结构施工影响严重。
支护结构破坏对基坑周边环境影响及 地下结构施工影响不严重。
1.00 0.95
1.1.2 基坑支护结构极限状态
支撑
混凝土支撑 混凝土强度不应小于C20 ； 整体浇筑，接点刚接。
钢支撑 连接可采用高强螺栓或焊接； 腰梁连接点宜设在支撑点附近； 腰梁与支撑的连接节点处应设加劲板；
钢腰梁与挡墙间应用细石混凝土（≥C20）填充。
1.3.3 排桩、地下连续墙 （构造）
1.3.3.1 支撑体系
拉锚
锚锭式拉锚 锚杆宜用普通低碳钢； 锚杆间距1.5 ~ 4.0m; 锚杆长度大于10m时应施加预拉应力。
基坑支护结构极限状态分为下列两类：
1、承载能力极限状态
对应于支护结构达到最大承载能力或基坑 底失稳、管涌导致土体或支护结构破坏；
2、正常使用极限状态
对应于支护结构的变形已破坏基坑周边的 平衡状态并产生了不良影响。
1.1.3 设计计算内容
支护结构均应进行承载能力极限状态 的计算。
对有位移控制要求的工程应进行支护 结构的位移计算。
状土提高几十倍乃至几百倍 2、抗拉强度
水泥土抗拉强度与抗压强度有一定关系，一般情况下， 抗拉强度在（0.15～0.25）qu之间 3、抗剪强度
当水泥土qu=0.5～4MPa时，其粘聚力C在100～1000kPa 之间，其摩擦角在20～30之间 4、变形特性
当qu=0.5～4.0MPa时，其50d后的变形模量相当于 （120～150）qu
1.1.4 设计荷载
设计荷载
土压力 水压力
一般 地面 超载
影响区 内建筑 （构筑） 物荷载
施工 荷载、 邻近施 工影响
其他
1.2 设计方案选择
1.2.1 方案选择的依据 1.2.2 基坑变形控制标准 1.2.3 不同开挖深度的方案选择
1.2.1 方案选择的依据
基坑开挖深度； 工程地质与水文地质； 基坑等级（邻近环境）； 土方开挖方法； 地下水处理； 支护工程造价
提升搅拌速度不宜大于0.5m/min； 提升速度与喷浆速度应协调，以保证延桩身全长喷浆均匀。 （3）桩的搭接 一般为200，搭接间歇时间不超过24h，宜留踏步式接头； 如因施工原因间歇时间超过24h，应有措施（增加复搅、
增加水泥掺量等）。
2.2 地下连续墙施工
2.3 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工
5、灌注桩 + 一道支撑
搅拌桩止水
1.2.3 不同开挖深度的方案选择
h = 6~9m (一 ~ 二层地下室)
挡土结构
降水或止水措施
1.水泥土搅拌桩
——
2.钢(砼)板桩 + 一 ~ 二道支撑 搅拌桩止水
3.灌注桩 + 一 ~ 二道支撑
搅拌桩止水
1.2.3 不同开挖深度的方案选择
h = 9~12m (二 ~ 三层地下室)
降水或止水措施 明排水、井点降水 明排水、井点降水
—— 明排水、井点降水
1.2.3 不同开挖深度的方案选择
h = 3~6m (一层地下室)
挡土结构
降水或止水措施
1、土钉墙 2、水泥土搅拌桩 3、悬臂式钢（砼）板桩
井点降水、搅拌桩止水 ——
明排水、井点降水
4、钢(砼)板桩 + 一道支撑 搅拌桩止水、井点降水
土层锚杆 锚杆锚固长度不应宜小于4m、自由长度不宜小于5m； 锚杆水平间距不宜小于4.0m、竖向间距不宜小于2.0m； 锚固体上覆土层厚度不宜小于4.0m； 锚杆倾角15~250 ，并不大于450
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——排 桩——
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——排 桩——
2.3 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工
2.3 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工
2.3 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工
2.3 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工
2.3 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——排 桩——
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——排 桩——
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——地下连续墙——
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——地下连续墙——
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
一般的施工工艺流程（一次喷浆、二次搅拌）
就位 — 预搅下沉 —（制备水泥浆） — 提升喷浆搅拌 — 沉钻复搅 — 重复提升搅拌
2.1.4 水泥土搅拌桩的施工
2.1.4.3 水泥掺量及外加剂
水泥掺量
水泥掺入比（单位体积搅拌桩中水泥与土的重量比） 一般为11~16%
外加剂
外掺剂 碳酸钠 氯化钙 三乙醇胺 木质素磺酸钙 粉煤灰
——地下连续墙——
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——地下连续墙——
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——地下连续墙——
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——地下连续墙——
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——地下连续墙——
1.3.3 排桩、地下连续墙 （案例）
——SMW工法——
1.3.1 土钉墙 （计算简图）
h h
1
1—喷射混凝土面层；2—土钉
q0
2 li Tuj
O R 1
q0
W
i
2
T uj
bi
a)
b)
1—喷射混凝土面层；2—土钉
1.3.1 土钉墙 （构造）
土钉的长度一般为开挖深度的0.5~1.2倍(软 土中为1~2倍)，间距1 ~ 2m；
土钉与面层必须有可靠的连接； 墙面坡度不宜大于1:0.1； 钢筋钉钻孔70~120mm，钢筋直径16~32mm； 钢管钉一般用48/3钢管； 注浆材料 —— 水泥浆或水泥砂浆； 喷锚网厚度~80mm，混凝土不小于C20。
作用 早强 早强 早强 减水、可泵 填充、早强
掺量（%） 0.2 ~ 0.4
2 ~5 0.05 ~ 0.2 0.2 ~ 0.5
50 ~ 80
2.1.4 水泥土搅拌桩的施工
2.1.4.4 水泥土墙施工注意事项
. （1）复搅工艺
确保搅拌均匀（干法工艺为一次搅拌，因而不均匀）。 （2）提升速度~喷浆速度
a)
b)
c)
1
2
d)
e)
f)
3 4
g)
h)
i)
6 5
设置打桩围檩 残土处理
开挖导沟 设置导向围檩 SMW搅拌桩定位
搅拌桩施工 插入型钢 冠梁施工 土方开挖 地下工程施工 型钢回收
型钢涂减摩檫材料
2.3 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工
2.3 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工
2.1.1 水泥土的形成 2.1.2 水泥土的物理力学性质 2.1.3 水泥土搅拌桩的应用 2.1.4 水泥土搅拌桩的施工
2.1.1 水泥土的形成
水泥土是通过机械强力将水泥 与土搅拌形成具有较好物理力学性 质的水泥加固土
2.1.1 水泥土的形成
2.1.2 水泥土的物理力学性质
水泥土的物理性质
——
3．地下连续墙
（搅拌桩止水）
4．半逆作法、逆作法
地下连续墙
土钉墙
土钉墙
水泥土墙
水泥土墙
灌注桩排桩
地 下 连 续 墙
混凝土支撑
混 凝 土 支 撑
钢支撑
钢支撑
钢支撑
钢支撑
钢-混凝土组合支撑
钢-混凝土组合支撑
钢-混凝土组合支撑
土层锚杆
1.3 几种支护结构设计
1.3.1 土钉墙 1.3.2 水泥土搅拌桩 1.3.3 排桩、地下连续墙
1.3.1 土钉墙 （案例）
1.3.1 土钉墙 （案例）
1.3.2 水泥土墙 （计算简图）
O
θi
bi
q0
R
h
hd
b
b = (0.6~0.8)h hd = (0.8~1.2)h
1.3.2 水泥土墙 （构造）
水泥土置换率0.6~0.8； 格栅长宽比不宜大于2； 搅拌桩之间的搭接100 ~ 200mm； 插筋、面板、局部加墩； 坑底加固。
E p2
E a1
E a2 ΣE ai
E a3 E a4
b)
(b) 嵌固深度计算
ha
1.3.3 排桩、地下连续墙（计算简图）
yO k T1
h
k Tj k a1 k ai
弹
e aik
性
支
点
法
z
hd
1.3.3 排桩、地下连续墙 （构造）
1.3.3.1 支护墙
排桩桩径与桩距 Ф≥500， 连续排桩净距宜取150~200；