39泥土墻施工

1、第九節(jié)第九節(jié) 水泥土墻施工水泥土墻施工一、水泥土墻的工藝原理及特點(diǎn)一、水泥土墻的工藝原理及特點(diǎn)水泥土墻是利用水泥材料為固化劑，采用特殊的水泥土墻是利用水泥材料為固化劑，采用特殊的拌合機(jī)械（如深層攪拌和高壓旋噴機(jī)）在地基深拌合機(jī)械（如深層攪拌和高壓旋噴機(jī)）在地基深處就地將原狀土和固化劑強(qiáng)制拌合，經(jīng)過一系列處就地將原狀土和固化劑強(qiáng)制拌合，經(jīng)過一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，形成具有一定強(qiáng)度、整體性和的物理化學(xué)反應(yīng)，形成具有一定強(qiáng)度、整體性和水穩(wěn)定性的加固土圓柱體，將其相互搭接，連續(xù)水穩(wěn)定性的加固土圓柱體，將其相互搭接，連續(xù)成樁形成具有一定強(qiáng)度和整體結(jié)構(gòu)的水泥土墻，成樁形成具有一定強(qiáng)度和整體結(jié)構(gòu)的水泥土墻，用

2、以保證基坑邊坡的穩(wěn)定。用以保證基坑邊坡的穩(wěn)定。 水泥土墻，由于其材料強(qiáng)度比較低，主要是靠墻體的水泥土墻，由于其材料強(qiáng)度比較低，主要是靠墻體的自重平衡墻后的土壓力。因此，常視其為重力式擋土自重平衡墻后的土壓力。因此，常視其為重力式擋土支護(hù)。支護(hù)。 水泥土墻的特點(diǎn)是施工時(shí)振動(dòng)小，無側(cè)向擠壓，對(duì)周水泥土墻的特點(diǎn)是施工時(shí)振動(dòng)小，無側(cè)向擠壓，對(duì)周圍影響小。最大限度利用原狀土，節(jié)省材料。由于水圍影響小。最大限度利用原狀土，節(jié)省材料。由于水泥土墻采用自立式，不需加支撐，所以開挖較方便。泥土墻采用自立式，不需加支撐，所以開挖較方便。水泥土加固體滲透系數(shù)比較小，墻體有良好的隔水性水泥土加固體滲透系數(shù)比較小，墻體

3、有良好的隔水性能。水泥土墻工程造價(jià)較低，當(dāng)基坑開挖深度不大時(shí)能。水泥土墻工程造價(jià)較低，當(dāng)基坑開挖深度不大時(shí)，其經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。，其經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。 水泥土墻的缺點(diǎn)是：水泥土墻體的材料強(qiáng)度比較低，水泥土墻的缺點(diǎn)是：水泥土墻體的材料強(qiáng)度比較低，不適于支撐作用，所以其位移量比較大。而墻體材料不適于支撐作用，所以其位移量比較大。而墻體材料強(qiáng)度受施工因素影響導(dǎo)致墻體質(zhì)量離散性比較大。強(qiáng)度受施工因素影響導(dǎo)致墻體質(zhì)量離散性比較大。 水泥土墻較適用于軟土地區(qū)，如淤泥質(zhì)土、含水量較水泥土墻較適用于軟土地區(qū)，如淤泥質(zhì)土、含水量較高的黏土、粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)土等。對(duì)以上各類土基坑高的黏土、粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)土等。對(duì)以上

4、各類土基坑深度不宜超過深度不宜超過6m；對(duì)于非軟土基坑挖深可達(dá)；對(duì)于非軟土基坑挖深可達(dá)10m，最深可達(dá)最深可達(dá)18m。 二、二、 水泥土墻構(gòu)造水泥土墻構(gòu)造 根據(jù)土質(zhì)情況，基坑開挖深度及已往的經(jīng)驗(yàn)，墻根據(jù)土質(zhì)情況，基坑開挖深度及已往的經(jīng)驗(yàn)，墻高高l=（1.82.2）h，墻寬，墻寬b=（0.70.95）h，h為基坑開挖深度。為基坑開挖深度。 為了充分利用水泥土樁組成寬厚的重力式擋墻，為了充分利用水泥土樁組成寬厚的重力式擋墻，常將水泥土墻布置成格柵式。為保證墻體的整體常將水泥土墻布置成格柵式。為保證墻體的整體性，特規(guī)定了各種土類的置換率，即水泥土面積性，特規(guī)定了各種土類的置換率，即水泥土面積與水泥土

5、墻擋土結(jié)構(gòu)面積的比值。淤泥呈軟流塑與水泥土墻擋土結(jié)構(gòu)面積的比值。淤泥呈軟流塑狀，土的指標(biāo)比較差，不宜小于狀，土的指標(biāo)比較差，不宜小于0.8；淤泥質(zhì)土次；淤泥質(zhì)土次之，置換率不宜小于之，置換率不宜小于0.7；其他土質(zhì)如黏土、砂土；其他土質(zhì)如黏土、砂土置換率不宜小于置換率不宜小于0.6。計(jì)算面積時(shí)以樁中心計(jì)算面。計(jì)算面積時(shí)以樁中心計(jì)算面積。同時(shí)，為了保證格柵的空腔不至于過于稀疏積。同時(shí)，為了保證格柵的空腔不至于過于稀疏，規(guī)定格柵的格子長(zhǎng)寬比不宜大于，規(guī)定格柵的格子長(zhǎng)寬比不宜大于2。水泥土墻的。水泥土墻的平面類型見圖平面類型見圖3-92。圖3-92 水泥土墻的平面類型 為增強(qiáng)墻體的整體性，在墻頂澆筑

6、厚度不小于為增強(qiáng)墻體的整體性，在墻頂澆筑厚度不小于1 5 0 m m 的 混 凝 土 壓 頂 。 一 般 在 壓 頂 內(nèi) 配的 混 凝 土 壓 頂 。 一 般 在 壓 頂 內(nèi) 配8150mm的雙向鋼筋網(wǎng)。同時(shí)，在每根樁的樁頂?shù)碾p向鋼筋網(wǎng)。同時(shí)，在每根樁的樁頂預(yù)留一根直徑為預(yù)留一根直徑為10mm的插筋插入壓頂。墻體的厚的插筋插入壓頂。墻體的厚度及嵌入深度應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件由計(jì)算確定。當(dāng)度及嵌入深度應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件由計(jì)算確定。當(dāng)基坑開挖深度小于基坑開挖深度小于5m時(shí)，一般可按經(jīng)驗(yàn)選取墻厚等時(shí)，一般可按經(jīng)驗(yàn)選取墻厚等于（于（0.60.8）h，在開挖面以下嵌入深度為（，在開挖面以下嵌入深度為（0.8

7、1.2）h，h為基坑開挖深度。當(dāng)墻體變形不能滿足為基坑開挖深度。當(dāng)墻體變形不能滿足要求時(shí)，宜采用基坑土體加固或水泥土墻頂插筋加要求時(shí)，宜采用基坑土體加固或水泥土墻頂插筋加混凝土面板等措施?；炷撩姘宓却胧?根據(jù)使用要求和受力特性，攪拌樁的水泥土墻擋土根據(jù)使用要求和受力特性，攪拌樁的水泥土墻擋土結(jié)構(gòu)的斷面型式如圖結(jié)構(gòu)的斷面型式如圖3-93。圖3-93 水泥土擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)斷面形式 三、水泥土墻設(shè)計(jì)三、水泥土墻設(shè)計(jì) 水泥土墻的設(shè)計(jì)，應(yīng)包水泥土墻的設(shè)計(jì)，應(yīng)包括：方案選擇；結(jié)構(gòu)布括：方案選擇；結(jié)構(gòu)布置；結(jié)構(gòu)計(jì)算；水泥摻置；結(jié)構(gòu)計(jì)算；水泥摻量與外加劑配合比確定量與外加劑配合比確定；構(gòu)造處理；土方開挖；構(gòu)

8、造處理；土方開挖；施工檢測(cè)。如圖；施工檢測(cè)。如圖3-94為水泥攪拌樁的計(jì)算模為水泥攪拌樁的計(jì)算模式圖。式圖。 水泥土墻的設(shè)計(jì)步驟如下：水泥土墻的設(shè)計(jì)步驟如下：（1）根據(jù)管涌或土體整體穩(wěn)定性安全系數(shù)條件）根據(jù)管涌或土體整體穩(wěn)定性安全系數(shù)條件確定水泥土墻的嵌固深度，據(jù)分析表明，根據(jù)整體確定水泥土墻的嵌固深度，據(jù)分析表明，根據(jù)整體穩(wěn)定求得的嵌固深度已滿足了抗隆起條件；穩(wěn)定求得的嵌固深度已滿足了抗隆起條件；（2）根據(jù)抗傾覆條件確定水泥土墻的寬度，此）根據(jù)抗傾覆條件確定水泥土墻的寬度，此寬度在一般情況也將滿足抗滑穩(wěn)定條件；寬度在一般情況也將滿足抗滑穩(wěn)定條件；（3）特殊條件下（如各土層性質(zhì)變化較大）進(jìn)）特

9、殊條件下（如各土層性質(zhì)變化較大）進(jìn)一步驗(yàn)算抗隆起及抗滑移安全條件；一步驗(yàn)算抗隆起及抗滑移安全條件；（4）驗(yàn)算水泥土墻強(qiáng)度（可按彈性支點(diǎn)法計(jì)算）驗(yàn)算水泥土墻強(qiáng)度（可按彈性支點(diǎn)法計(jì)算彎矩）彎矩） 四、水泥土墻施工四、水泥土墻施工 （一）施工機(jī)具（一）施工機(jī)具 （1）深層攪拌機(jī)）深層攪拌機(jī) 它是深層攪拌水泥土樁施工的主要機(jī)械。目前它是深層攪拌水泥土樁施工的主要機(jī)械。目前應(yīng)用的有中心管噴漿方式和葉片噴漿方式兩類。前應(yīng)用的有中心管噴漿方式和葉片噴漿方式兩類。前者的輸漿方式中的水泥漿是從兩根攪拌軸之間的另者的輸漿方式中的水泥漿是從兩根攪拌軸之間的另一根管子輸出，不影響攪拌均勻度，可適用于多種一根管子輸出，

10、不影響攪拌均勻度，可適用于多種固化劑；后者是使水泥漿從葉片上若干個(gè)小孔噴出固化劑；后者是使水泥漿從葉片上若干個(gè)小孔噴出，使水泥漿與土體混合較均勻，適用于大直徑葉片，使水泥漿與土體混合較均勻，適用于大直徑葉片和連續(xù)攪拌，但因噴漿孔小易被堵塞，它只能使用和連續(xù)攪拌，但因噴漿孔小易被堵塞，它只能使用純水泥漿而不能采用其他固化劑。純水泥漿而不能采用其他固化劑。 （2）配套機(jī)械）配套機(jī)械 主要包括灰漿攪拌機(jī)、集料斗、灰漿泵。主要包括灰漿攪拌機(jī)、集料斗、灰漿泵。 （二）施工工藝（二）施工工藝 深層攪拌水泥土擋墻的施工工藝流程如圖深層攪拌水泥土擋墻的施工工藝流程如圖3-95所示。所示。 （1）定位）定位 用

11、起重機(jī)（或用塔架）懸吊攪拌機(jī)到達(dá)指定用起重機(jī)（或用塔架）懸吊攪拌機(jī)到達(dá)指定樁位，對(duì)中。樁位，對(duì)中。 （2）預(yù)攪下沉）預(yù)攪下沉 待深層攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動(dòng)攪待深層攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動(dòng)攪拌機(jī)，放松起重機(jī)鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架拌機(jī)，放松起重機(jī)鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉。攪拌切土下沉。 （3）制備水泥漿）制備水泥漿待深層攪拌機(jī)下沉到一定深度時(shí)，即開始按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥漿（水灰比宜0.450.50），壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。 （4）提升、噴漿、攪拌）提升、噴漿、攪拌 待深層攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓待深層攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵將水

12、泥漿壓入地基，且邊噴漿、邊攪拌，同時(shí)按設(shè)計(jì)確定的提升速度提入地基，且邊噴漿、邊攪拌，同時(shí)按設(shè)計(jì)確定的提升速度提升深層攪拌機(jī)。提升速度不宜大于升深層攪拌機(jī)。提升速度不宜大于0.5m/min。 （5）重復(fù)上、下攪拌）重復(fù)上、下攪拌 為使土和水泥漿攪拌均勻，可再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入為使土和水泥漿攪拌均勻，可再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計(jì)深度后再提升出地面。樁體要互相搭接土中，至設(shè)計(jì)深度后再提升出地面。樁體要互相搭接200mm，以形成整體。相鄰樁的施工間歇時(shí)間宜小于，以形成整體。相鄰樁的施工間歇時(shí)間宜小于10h。 （6）清洗、移位）清洗、移位 向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中

13、向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈；移位后殘存的水泥漿，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈；移位后進(jìn)行下一根樁的施工。樁位偏差應(yīng)小于進(jìn)行下一根樁的施工。樁位偏差應(yīng)小于50mm，垂直度誤差，垂直度誤差應(yīng)不超過應(yīng)不超過1。樁機(jī)移位，特別在轉(zhuǎn)向時(shí)要注意樁機(jī)的穩(wěn)定。樁機(jī)移位，特別在轉(zhuǎn)向時(shí)要注意樁機(jī)的穩(wěn)定。 （三）水泥土的配合比（三）水泥土的配合比 水泥摻入量取決于水水泥摻入量取決于水泥土擋墻設(shè)計(jì)的抗壓泥土擋墻設(shè)計(jì)的抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度qu，水泥摻入比，水泥摻入比aw與水泥土抗壓強(qiáng)度與水泥土抗壓強(qiáng)度的關(guān)系，如由的關(guān)系，如由3-96所所示。示。 水泥標(biāo)號(hào)每提高水泥標(biāo)號(hào)每提高100號(hào)，水泥土強(qiáng)度號(hào)，水泥土強(qiáng)度qu約增大約增大2030。通常選用齡期為。通常選用齡期為三個(gè)月的強(qiáng)度作為水三個(gè)月的強(qiáng)度作為水泥土的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度較為泥土的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度較為適宜。適宜。（四）提高水泥土樁擋墻支護(hù)能力的措施（四）提高水泥土樁擋墻支護(hù)能力的措施 深層攪拌水泥土樁擋墻屬重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)，主要由抗傾覆、抗滑移和抗剪強(qiáng)度控制截面和入土深度。目前這種支護(hù)的體積都較大，為此可采取下列措施，通過精心設(shè)計(jì)來提高其支護(hù)能力： （1）卸荷）卸荷 如條件允許可將基坑頂部的土挖去一部分，以減小主動(dòng)土壓力。 （2）加