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摘 要：加劲水泥搅拌桩复合土钉墙是在水泥搅拌桩体中插入型钢，配合多道土钉或预应力土钉，形成具有一定强度和刚度，连续完整的地下连续墙体，该墙体在基坑开挖中具有挡土和止水双重功能，具有施工时基本无噪音，对周边环境影响小，结构强度可靠，止水性能好等支护特点。
关键词：加劲水泥搅拌桩；复合土钉墙；深基坑；工程应用
1、工程概况及场地周边环境
1.1工程概况
工程位于许昌市七一路与六一路交叉口东南角，钢筋混凝土框架剪力结构，地下两层，地上十五层，建筑总高度59.70m；总建筑面积：13683.65㎡，其中地下室建筑面积3930.12㎡，地上建筑面积9753.53㎡。
1.2场地周边环境
工程建筑场地东侧距离基坑9.0m为多层砖混结构住宅，CFG桩复合地基；北侧为七一路，距基坑开挖边线约1.5m；西侧为六一路，距基坑开挖边线约2.5m，其下有燃气管道、通讯电缆、排污管道通道；南侧为多砖混结构住宅楼，天然地基，距基坑开挖边线约9m～10m；基坑开挖深度为自然地面下11.0m.
2、场地工程地质条件及水文地质条件
2.1场地工程地质条件
工程场地位于淮河冲积平原，地貌单一，场地地形平坦，形状较规则。对基坑支护降水有影响主要土层有如下土层：
2.1.1杂填土：主要有砖块、建筑垃圾及粉土组成，结构疏松；该土层的层位稳定，分布于整个场地，厚度1.5m～2.9m.
2.1.2粉土：灰黄色，湿，中密～密实状；摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韌性低；含少量铁锰质斑点及零星钙质结核等包含物，粘粒含量11.7%；该土层的层位稳定，分布于整个场地，厚度0.7m～2.2m。
2.1.3粉土：浅黄色及灰黄色，湿，中密～密实状；摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低；含少量铁锰质斑点，粘粒含量11.4%～12.2%；该土层的层位稳定，分布于整个场地，层厚3.10m～4.30m.。
2.1.4粉土：灰黄色、湿、密实状；摇振反应中等，干强度低，韧性低；含少量钙质结核及白色蜗牛碎屑等包含物；局部夹薄层粉质粘土，粘粒含量10.3%～11.6%；该土层的层位稳定，分布于整个场地，层厚5.10m～5.70m。
2.1.5粘土：褐黄色，湿、密实状；摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低；含少量钙质结核，粘粒含量为10.0%～11.2%；该土层的层位稳定，分布于整个场地，层厚8.60m～9.30m。
2.1.6粘土：棕黄色、硬塑～坚硬状；无摇振反应，稍有光泽，干强度高，韧性高；含5%～15%粒径0.5cm～1.5cm的钙质结核及铁锰质结核等包含物。该土层的层位稳定，分布于整个场地，层厚6.10m～7.20m。
2.1.7粉质粘土：棕黄色、可塑～硬塑状；无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高；含少量钙质结构及铁锰质结核等包含物。该土层的层位稳定，分布于整个场地，层厚7.60m～8.80m。主要物理力学性质指标见下表。
2.2场地水文地质条件
场地含水层主要为粉土，地下水主要为潜水，略具有承压性，主要受大气降水补给，主要以地下径流形式排泄。初见水位埋深4.5m左右，静止水位埋深在3.8m左右，历史最高水位在自然地面下1.0m。
3基坑支护结构设计
3.1基坑安全等级。
由于基坑周边环境复杂，基坑开挖深度较大，支护结构失效，土体变形过大对基坑周边环境安全的影响很严重，基坑支护的安全等级为一级。
3.2加劲水泥搅拌桩设计
采用双排直径550水泥搅拌桩，搭接长度400mm，桩长15m，嵌入基底深度4.0m；加劲型钢采用14#工字钢，间距1200mm，长14m，嵌入基底长度3m。
3.3土钉设计
采用七排土钉，其中第二排、第四排为预应力土钉，预应力锁定值50KN；面层采用HPB300？6.5钢筋网片，间距250×250，面层喷射强度等级C20的混凝土，厚度100mm。土钉具体设计参数见下表。
4加劲水泥搅拌桩复合土钉墙施工
4.1水泥搅拌桩施工
4.1.1施工工艺流程
桩位放线→桩位对准→喷浆搅拌钻进至设计深度→搅拌提升至桩顶→移至下一板桩
4.1.2水泥搅拌桩施工
水泥搅拌桩主要是以水泥浆作为固化剂，通过灰浆泵及搅拌头喷入土中强制将地基土和水泥浆拌合在一起，经过一系列物理化学反应，使土硬结具有整体性、稳定性和一定强度的基坑支护结构。
①施工前，先进行场地平整和桩位探测，待桩机就位后进行垂直度校正，保证垂直度误差不超过0.5%，钻孔位置与设计桩位偏差不得大于30mm。
②水泥采用P·C32.5级水泥，水泥掺入量为60kg/m，水泥浆液水灰比采用1：1；水泥浆搅拌时间不少于2min，滤液后倒入集料池中，随后不断搅拌，防止水泥浆液离析。
③ 施工中应注意相邻两桩位间的施工搭接，相邻两桩位间的施工时间不超过16h；若超过16h时，在第二根桩施工时增加注浆量20%，同时减慢提升速度。
4.1.3型钢插入
① 加劲型钢采用14#工字钢，长14m，间距1.2m；
② 型钢宜在水泥土初凝前插入，也可待搅拌桩施工完毕后在桩位上重新钻孔注入P·C32.5级水泥浆插入；
③ 插入前应校正位置，设立导向装置，以保证垂直误差小于1%；
④ 插入过程中必须吊直型钢，尽量靠自重压沉；若自重无法压沿再开启振动下沉至设计标高。
4.2土钉施工
4.2.1土钉材料：采用HRB400钢筋制作，杆体接长采用双向帮条焊接，每隔2m焊接一组对中支架； 4.2.2土钉成孔：第一排及第七排 土钉采用洛阳铲人工成孔；第二排至第六排土钉采用工程钻机机械成孔，孔位、孔径、孔深、倾角符合设计要求；
4.2.3土钉注浆：在安放土钉杆体入孔的同时置入注浆管，注浆管管口距孔底150mm；注浆材料采用P·O42.5级水泥，水灰比0.50，注浆压力0.4～0.6Mpa，水泥用量20kg/m。
4.2.4喷射混凝土面层：钢筋网片采用HPB300？6.5钢筋，间距250×250，加强筋采用HRB40014钢筋，在网片与土钉杆体焊接。
5支护结构施工监制
5.1施工监制的内容
根据本工程的基坑安全等级和周边环境情况，主要监制项目为：
①支护结构顶部水平位移；
②支护结构顶部竖向位移；
③支护结构深层水平位移；
④地表竖向位移；
⑤建筑物竖向位移；
⑥建筑物倾斜；
⑦建筑物裂缝；
⑧地下水位，
5.2施工检测方法和报警值
①支护结构顶部水平位移：在支护结构顶部埋设测点，采用极坐极法进行水平位移监测；报警值：累计值25mm，变化速率2mm/d；
②建筑物、地表豎向位移（沉降）：根据实际情况及实测方便在建筑物、地表钻孔埋设观测点，采用几何水准测量方法，测量精度满足二等水准测量的技术要求；报警值：累计值25mm，变化速率2mm/d；
③围护结构深层水平位移：在围护结构中埋设测斜管，采用CX—03型活动式测斜仪在测斜管内滑行测量；报警值：累计值25mm，变化速率2mm/d。
④地下水位：设置水位观测孔，采用FAS—B-D10型钢尺水位沉降仪进行测量；报警值：累计值1000mm，变化速率500mm/d；
⑤建筑物倾斜：采用投点法或坐标法进行测量，每栋建筑物设测点不少于2组，每组不少于2点；报警值：3%；
⑥建筑物、地表裂缝：采用目测及机具测量相结合方法进行现测； 报警值：建筑物累计值1.5mm-3.0mm；地表10mm～15mm.
5.3施工监测结束统计分析。
在基坑开挖及地下结构施工期间，对需监测项目进行了一系列监测，整体深基坑支护监测结果表明，各项监测项目累计值及变化速率均未超过相应报警值，说明本工程采用深基坑支护方法是可靠的。
6结束语
采用加劲水泥搅拌桩复合土钉对深基坑进行支护，具有施工速度快，工程造价低的特点，通过本工程实践，认为是一个较为成功的深基坑支护方法，对以后深基坑施工具有一定的参考价值。
关键词：加劲水泥搅拌桩；复合土钉墙；深基坑；工程应用
1、工程概况及场地周边环境
1.1工程概况
工程位于许昌市七一路与六一路交叉口东南角，钢筋混凝土框架剪力结构，地下两层，地上十五层，建筑总高度59.70m；总建筑面积：13683.65㎡，其中地下室建筑面积3930.12㎡，地上建筑面积9753.53㎡。
1.2场地周边环境
工程建筑场地东侧距离基坑9.0m为多层砖混结构住宅，CFG桩复合地基；北侧为七一路，距基坑开挖边线约1.5m；西侧为六一路，距基坑开挖边线约2.5m，其下有燃气管道、通讯电缆、排污管道通道；南侧为多砖混结构住宅楼，天然地基，距基坑开挖边线约9m～10m；基坑开挖深度为自然地面下11.0m.
2、场地工程地质条件及水文地质条件
2.1场地工程地质条件
工程场地位于淮河冲积平原，地貌单一，场地地形平坦，形状较规则。对基坑支护降水有影响主要土层有如下土层：
2.1.1杂填土：主要有砖块、建筑垃圾及粉土组成，结构疏松；该土层的层位稳定，分布于整个场地，厚度1.5m～2.9m.
2.1.2粉土：灰黄色，湿，中密～密实状；摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韌性低；含少量铁锰质斑点及零星钙质结核等包含物，粘粒含量11.7%；该土层的层位稳定，分布于整个场地，厚度0.7m～2.2m。
2.1.3粉土：浅黄色及灰黄色，湿，中密～密实状；摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低；含少量铁锰质斑点，粘粒含量11.4%～12.2%；该土层的层位稳定，分布于整个场地，层厚3.10m～4.30m.。
2.1.4粉土：灰黄色、湿、密实状；摇振反应中等，干强度低，韧性低；含少量钙质结核及白色蜗牛碎屑等包含物；局部夹薄层粉质粘土，粘粒含量10.3%～11.6%；该土层的层位稳定，分布于整个场地，层厚5.10m～5.70m。
2.1.5粘土：褐黄色，湿、密实状；摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低；含少量钙质结核，粘粒含量为10.0%～11.2%；该土层的层位稳定，分布于整个场地，层厚8.60m～9.30m。
2.1.6粘土：棕黄色、硬塑～坚硬状；无摇振反应，稍有光泽，干强度高，韧性高；含5%～15%粒径0.5cm～1.5cm的钙质结核及铁锰质结核等包含物。该土层的层位稳定，分布于整个场地，层厚6.10m～7.20m。
2.1.7粉质粘土：棕黄色、可塑～硬塑状；无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高；含少量钙质结构及铁锰质结核等包含物。该土层的层位稳定，分布于整个场地，层厚7.60m～8.80m。主要物理力学性质指标见下表。
2.2场地水文地质条件
场地含水层主要为粉土，地下水主要为潜水，略具有承压性，主要受大气降水补给，主要以地下径流形式排泄。初见水位埋深4.5m左右，静止水位埋深在3.8m左右，历史最高水位在自然地面下1.0m。
3基坑支护结构设计
3.1基坑安全等级。
由于基坑周边环境复杂，基坑开挖深度较大，支护结构失效，土体变形过大对基坑周边环境安全的影响很严重，基坑支护的安全等级为一级。
3.2加劲水泥搅拌桩设计
采用双排直径550水泥搅拌桩，搭接长度400mm，桩长15m，嵌入基底深度4.0m；加劲型钢采用14#工字钢，间距1200mm，长14m，嵌入基底长度3m。
3.3土钉设计
采用七排土钉，其中第二排、第四排为预应力土钉，预应力锁定值50KN；面层采用HPB300？6.5钢筋网片，间距250×250，面层喷射强度等级C20的混凝土，厚度100mm。土钉具体设计参数见下表。
4加劲水泥搅拌桩复合土钉墙施工
4.1水泥搅拌桩施工
4.1.1施工工艺流程
桩位放线→桩位对准→喷浆搅拌钻进至设计深度→搅拌提升至桩顶→移至下一板桩
4.1.2水泥搅拌桩施工
水泥搅拌桩主要是以水泥浆作为固化剂，通过灰浆泵及搅拌头喷入土中强制将地基土和水泥浆拌合在一起，经过一系列物理化学反应，使土硬结具有整体性、稳定性和一定强度的基坑支护结构。
①施工前，先进行场地平整和桩位探测，待桩机就位后进行垂直度校正，保证垂直度误差不超过0.5%，钻孔位置与设计桩位偏差不得大于30mm。
②水泥采用P·C32.5级水泥，水泥掺入量为60kg/m，水泥浆液水灰比采用1：1；水泥浆搅拌时间不少于2min，滤液后倒入集料池中，随后不断搅拌，防止水泥浆液离析。
③ 施工中应注意相邻两桩位间的施工搭接，相邻两桩位间的施工时间不超过16h；若超过16h时，在第二根桩施工时增加注浆量20%，同时减慢提升速度。
4.1.3型钢插入
① 加劲型钢采用14#工字钢，长14m，间距1.2m；
② 型钢宜在水泥土初凝前插入，也可待搅拌桩施工完毕后在桩位上重新钻孔注入P·C32.5级水泥浆插入；
③ 插入前应校正位置，设立导向装置，以保证垂直误差小于1%；
④ 插入过程中必须吊直型钢，尽量靠自重压沉；若自重无法压沿再开启振动下沉至设计标高。
4.2土钉施工
4.2.1土钉材料：采用HRB400钢筋制作，杆体接长采用双向帮条焊接，每隔2m焊接一组对中支架； 4.2.2土钉成孔：第一排及第七排 土钉采用洛阳铲人工成孔；第二排至第六排土钉采用工程钻机机械成孔，孔位、孔径、孔深、倾角符合设计要求；
4.2.3土钉注浆：在安放土钉杆体入孔的同时置入注浆管，注浆管管口距孔底150mm；注浆材料采用P·O42.5级水泥，水灰比0.50，注浆压力0.4～0.6Mpa，水泥用量20kg/m。
4.2.4喷射混凝土面层：钢筋网片采用HPB300？6.5钢筋，间距250×250，加强筋采用HRB40014钢筋，在网片与土钉杆体焊接。
5支护结构施工监制
5.1施工监制的内容
根据本工程的基坑安全等级和周边环境情况，主要监制项目为：
①支护结构顶部水平位移；
②支护结构顶部竖向位移；
③支护结构深层水平位移；
④地表竖向位移；
⑤建筑物竖向位移；
⑥建筑物倾斜；
⑦建筑物裂缝；
⑧地下水位，
5.2施工检测方法和报警值
①支护结构顶部水平位移：在支护结构顶部埋设测点，采用极坐极法进行水平位移监测；报警值：累计值25mm，变化速率2mm/d；
②建筑物、地表豎向位移（沉降）：根据实际情况及实测方便在建筑物、地表钻孔埋设观测点，采用几何水准测量方法，测量精度满足二等水准测量的技术要求；报警值：累计值25mm，变化速率2mm/d；
③围护结构深层水平位移：在围护结构中埋设测斜管，采用CX—03型活动式测斜仪在测斜管内滑行测量；报警值：累计值25mm，变化速率2mm/d。
④地下水位：设置水位观测孔，采用FAS—B-D10型钢尺水位沉降仪进行测量；报警值：累计值1000mm，变化速率500mm/d；
⑤建筑物倾斜：采用投点法或坐标法进行测量，每栋建筑物设测点不少于2组，每组不少于2点；报警值：3%；
⑥建筑物、地表裂缝：采用目测及机具测量相结合方法进行现测； 报警值：建筑物累计值1.5mm-3.0mm；地表10mm～15mm.
5.3施工监测结束统计分析。
在基坑开挖及地下结构施工期间，对需监测项目进行了一系列监测，整体深基坑支护监测结果表明，各项监测项目累计值及变化速率均未超过相应报警值，说明本工程采用深基坑支护方法是可靠的。
6结束语
采用加劲水泥搅拌桩复合土钉对深基坑进行支护，具有施工速度快，工程造价低的特点，通过本工程实践，认为是一个较为成功的深基坑支护方法，对以后深基坑施工具有一定的参考价值。