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提要：SMW工法施工基坑在国内是较为常见的，但仅用三轴搅拌桩隔水+放坡的基坑支护是较SMW工法更为经济的。本文结合玉溪市某基坑这一工程实践，对这种围护形式在基坑中的应用作初步总结和分析。
关键词：三轴搅拌桩、基坑止水、水泥土止水帷幕
Abstract: SMW construction foundation pit is in home more common, but in only three axis mixing pile lie between water + put the foundation pit slope is a SMW more economic. Based on the engineering foundation pit yuxi a practice, to this kind of palisade form the application of foundation pit in preliminary summary and analysis.
Keywords: three axis mixing piles and foundation pit stop water, water soil waterproof curtain
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号
前言
三轴搅拌桩是利用专门的三轴轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，形成水泥土地下连续墙体，利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的基坑止水工程。
1、工程概况
某大厦拟建场地位于玉溪市玉溪大河北侧，是在玉溪市新城开发区开发建设的集办公、商务、会议等功能为一体的综合性超高层大楼项目。
某大厦深基坑工程 (护壁、支护、止水、降水)，基坑周长372米，面积约9500平方米，坑底标高1624.90～1625.75，现地面标高为1629.52～1630.49，大坑开挖深度：3.80～5.60米，最深处电梯井开挖深度7.95米。
2、场地工程地质及水文地质条件
2.1地形地貌
玉溪市位于玉溪构造盆地中段东部缓坡地带，属地台基底上的长期拗陷区，属山间凹地堆积地貌，地下水位埋深较浅。拟建场地位于玉溪市康井路东南侧、玉江大道以西、玉溪大河以北，总体地势东北高西南低，地形相对平坦，地形平均坡度约10.57‰。
工程区位于杨子准地台，滇东台褶皱带与川滇台背斜交汇地段，武定——石屏隆断带区，主要受南北向构造控制。区内构造形迹主要表现为新生代形成的玉溪近南北向断陷盆地及隐伏于盆地新生代地层下的南北向断裂。区域构造稳定。据现场调查，工程区范围内无活动性断层分布，基岩以前震旦系昆阳群地层（岩性为变质泥质板岩、变质混质粉砂岩）为主，玉溪坝子主要为第四系冲洪积粘土夹砂砾石层覆盖。
2.2 水文地质条件
东风水库位于场地上游约2km，是玉溪盆地主要的调洪设施。
玉溪州大河位于场地南面，距场地约100m，流向自东向西，根据城市建设及发展需要，该河道进行了景观处理，较为规整。目前河道宽30m，深约3.0m。流量主要受上游东风水库控制，第一层地下水通过该河道与地表水有水力联系。
场区钻探深度范围内主要有两层地下水：
第一层为赋存于含砾粉砂②3、砾砂②4、卵石②5层中的潜水，埋深0.9～5.0m。由于其上覆地层粘土②1为分布较广，呈较连续的隔水层，使得本层潜水具有一定的承压性。第二层地下水赋存于含砾粉砂③2、砾砂③4、圆砾③5层中的潜水，使得本层潜水具有较高的承压性。同时由于上第三系地层以粘土③1、含砾粉砂③2互层为主，该含水层呈多层型结构。
勘察结果表明，场地主要含水层第四系含砾粉砂②3、砾砂②4、卵石②5和上第三系含砾粉砂③2、粉土③3均为强透水层，与场地周围的地层间有较为密切的水力联系，由于场地地层分布的不均匀性，几层地下水之间同样存在较为密切的水力联系。
3、基坑止水方案
由于场地内含水层透水性能较强，分布范围广，连续性及贯通性较好，基坑开挖时涌水量会较大，因此在基坑四周设置止水帷幕止水，以减少地下水的抽排量，避免因施工降水引起邻近地面下沉变形。考虑到场地主要含水层之间有较为密切的水力联系基，地下水补给丰沛，流动性大，止水帷幕采用三轴搅拌桩连续墙。
图3.2-1 基坑支护剖面图
3.1 水泥攪拌桩计算
3.1.1水泥掺入量的确定
由于不同水泥、不同土质、不同配合比的水泥土力学指标差异较大,因而水泥和外掺剂的掺入量根据现场试验结果确定。根据现场试验结果，本工程三轴搅拌桩桩按有效搅拌土质量的20%控制水泥掺量，采用PO32.5水泥。
图3.3-1 水泥搅拌桩计算简图
3.1.2入土深度的确定
三轴搅拌止水桩的入土深度Dc，Dc主要由3个方面决定：（1）确定坑内降水不影响基坑以外环境；（2）防止管涌发生；（3）防止底鼓发生。取以上条件中入土深度的最大值作为水泥土桩最终入土深度值，同时应满足Dc≥Dh。经计算得水泥土桩长Lc=15.5～19.4m。
3.1.3三轴搅拌桩施工参数的确定
本场地砾砂层较厚，局部胶结，因此采用穿透能力较强的3Φ850mm型三轴搅拌桩。本场地地下水非常丰富，为确保基坑止水效果，采取全断面套接的施工方式。为避免三轴搅拌桩向一个方向偏斜，采取进二退一的施工顺序。
施工时，下沉速度按小于1m/min、提升速度按1.0～1.5m/min控制，在桩底2米范围内重复搅拌注浆，下沉和提升均注浆，浆液配比：水：水泥=1.5:1.
4、效果
方案实施过程中严格控制三轴搅拌桩的施工次序和搭接，保证桩长，注浆不间断，保证了帷幕质量。基坑开挖时，除土体内的含水外，帷幕外围的地下水完全被隔绝，施工期间未发生任何涌水和坑底隆起的现象，获得了业主的好评。
5、结语
通过本基坑三轴搅拌桩止水工程的实践，证明：三轴搅拌桩用于基坑止水，特别是复杂地下水条件下的基坑工程止水，是可靠而且有效的。可以有效保证基坑土方开挖的顺利进行，从而大大降低了工程造价，加快工程进度，取得良好的经济社会效益。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：三轴搅拌桩、基坑止水、水泥土止水帷幕
Abstract: SMW construction foundation pit is in home more common, but in only three axis mixing pile lie between water + put the foundation pit slope is a SMW more economic. Based on the engineering foundation pit yuxi a practice, to this kind of palisade form the application of foundation pit in preliminary summary and analysis.
Keywords: three axis mixing piles and foundation pit stop water, water soil waterproof curtain
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号
前言
三轴搅拌桩是利用专门的三轴轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，形成水泥土地下连续墙体，利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的基坑止水工程。
1、工程概况
某大厦拟建场地位于玉溪市玉溪大河北侧，是在玉溪市新城开发区开发建设的集办公、商务、会议等功能为一体的综合性超高层大楼项目。
某大厦深基坑工程 (护壁、支护、止水、降水)，基坑周长372米，面积约9500平方米，坑底标高1624.90～1625.75，现地面标高为1629.52～1630.49，大坑开挖深度：3.80～5.60米，最深处电梯井开挖深度7.95米。
2、场地工程地质及水文地质条件
2.1地形地貌
玉溪市位于玉溪构造盆地中段东部缓坡地带，属地台基底上的长期拗陷区，属山间凹地堆积地貌，地下水位埋深较浅。拟建场地位于玉溪市康井路东南侧、玉江大道以西、玉溪大河以北，总体地势东北高西南低，地形相对平坦，地形平均坡度约10.57‰。
工程区位于杨子准地台，滇东台褶皱带与川滇台背斜交汇地段，武定——石屏隆断带区，主要受南北向构造控制。区内构造形迹主要表现为新生代形成的玉溪近南北向断陷盆地及隐伏于盆地新生代地层下的南北向断裂。区域构造稳定。据现场调查，工程区范围内无活动性断层分布，基岩以前震旦系昆阳群地层（岩性为变质泥质板岩、变质混质粉砂岩）为主，玉溪坝子主要为第四系冲洪积粘土夹砂砾石层覆盖。
2.2 水文地质条件
东风水库位于场地上游约2km，是玉溪盆地主要的调洪设施。
玉溪州大河位于场地南面，距场地约100m，流向自东向西，根据城市建设及发展需要，该河道进行了景观处理，较为规整。目前河道宽30m，深约3.0m。流量主要受上游东风水库控制，第一层地下水通过该河道与地表水有水力联系。
场区钻探深度范围内主要有两层地下水：
第一层为赋存于含砾粉砂②3、砾砂②4、卵石②5层中的潜水，埋深0.9～5.0m。由于其上覆地层粘土②1为分布较广，呈较连续的隔水层，使得本层潜水具有一定的承压性。第二层地下水赋存于含砾粉砂③2、砾砂③4、圆砾③5层中的潜水，使得本层潜水具有较高的承压性。同时由于上第三系地层以粘土③1、含砾粉砂③2互层为主，该含水层呈多层型结构。
勘察结果表明，场地主要含水层第四系含砾粉砂②3、砾砂②4、卵石②5和上第三系含砾粉砂③2、粉土③3均为强透水层，与场地周围的地层间有较为密切的水力联系，由于场地地层分布的不均匀性，几层地下水之间同样存在较为密切的水力联系。
3、基坑止水方案
由于场地内含水层透水性能较强，分布范围广，连续性及贯通性较好，基坑开挖时涌水量会较大，因此在基坑四周设置止水帷幕止水，以减少地下水的抽排量，避免因施工降水引起邻近地面下沉变形。考虑到场地主要含水层之间有较为密切的水力联系基，地下水补给丰沛，流动性大，止水帷幕采用三轴搅拌桩连续墙。
图3.2-1 基坑支护剖面图
3.1 水泥攪拌桩计算
3.1.1水泥掺入量的确定
由于不同水泥、不同土质、不同配合比的水泥土力学指标差异较大,因而水泥和外掺剂的掺入量根据现场试验结果确定。根据现场试验结果，本工程三轴搅拌桩桩按有效搅拌土质量的20%控制水泥掺量，采用PO32.5水泥。
图3.3-1 水泥搅拌桩计算简图
3.1.2入土深度的确定
三轴搅拌止水桩的入土深度Dc，Dc主要由3个方面决定：（1）确定坑内降水不影响基坑以外环境；（2）防止管涌发生；（3）防止底鼓发生。取以上条件中入土深度的最大值作为水泥土桩最终入土深度值，同时应满足Dc≥Dh。经计算得水泥土桩长Lc=15.5～19.4m。
3.1.3三轴搅拌桩施工参数的确定
本场地砾砂层较厚，局部胶结，因此采用穿透能力较强的3Φ850mm型三轴搅拌桩。本场地地下水非常丰富，为确保基坑止水效果，采取全断面套接的施工方式。为避免三轴搅拌桩向一个方向偏斜，采取进二退一的施工顺序。
施工时，下沉速度按小于1m/min、提升速度按1.0～1.5m/min控制，在桩底2米范围内重复搅拌注浆，下沉和提升均注浆，浆液配比：水：水泥=1.5:1.
4、效果
方案实施过程中严格控制三轴搅拌桩的施工次序和搭接，保证桩长，注浆不间断，保证了帷幕质量。基坑开挖时，除土体内的含水外，帷幕外围的地下水完全被隔绝，施工期间未发生任何涌水和坑底隆起的现象，获得了业主的好评。
5、结语
通过本基坑三轴搅拌桩止水工程的实践，证明：三轴搅拌桩用于基坑止水，特别是复杂地下水条件下的基坑工程止水，是可靠而且有效的。可以有效保证基坑土方开挖的顺利进行，从而大大降低了工程造价，加快工程进度，取得良好的经济社会效益。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。