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摘要：以乐清新区海涂围垦地区某工程为例，结合基坑周边环境、地质条件，对海涂围垦地区基坑开挖过程中产生的水泥搅拌桩成桩质量差，土方开挖困难，工程桩偏位等问题进行介绍，并详细阐述了采用水泥搅拌桩进行场地加固，从而解决上述问题的思路和方法，为今后海涂围垦区域欠固结土上基坑工程提供了参考。
关键词：深基坑支护; 围垦; 桩偏位; 水泥搅拌桩
Abstract: Taking “two areas and five roads” engineering in new country construction of Yueqing, problems such as The poor quality of cement mixing piles, earth excavation difficulties of the pit excavation process and engineering pile deviation in enclose tideland for cultivation area are introduced in detail according to pit surrounding and geological conditions. The thinking and methods by using cement mixing piles to reinforce the site in order to solve above problems and provide reference for the pit engineering in the enclose tideland for cultivation area covered with under-consolidated soil are also stated elaborately.
Key words: Deep excavation retaining; reclamation; pile offset; cement mixing pile
中圖分类号：TU435 文献标识码：A
1工程概况
工程位于浙江省温州地区乐清市。体育场路与东山路交叉处。占地面积约61913m2，共有14幢建筑物组成，层数18-27层，建筑高度54.2-79.8m，框剪结构。
2场地水文地质条件
场区地貌单元为河口海（淤）积平原。据区域地质资料，分布有近百米厚的第四系沉积物，上部40米左右为软土，属海相沉积物，土性为粘土、淤泥、淤泥质粘土等。时代为第四系全新统（Q4）和上更新统上组（Q32）地层。下部为河流相、湖沼相砾、卵砾石层和粘性土，为上更新统下组（Q32）和中更新统上组（Q22）地层。
表1地基土层物理力学性质表
土层 w(℅) γ kN/m3 c(kPa) ψ(0)
1粘土 46.1 17.62 14.0 9.9
2-1淤泥 58.3 16.63 11.5 6.7
2-2淤泥 61.0 16.29 10.8 6.1
3基坑支护结构
本工程±0.000相当于黄海高程5.6m，场地高程为4.3m，即标高为-1.300；基坑底板垫层底标高为-6.600，开挖深度为4.60m。
本工程西北角、西南角、基坑东侧主楼采用一排600@800钻孔灌注桩结合一道钢筋混凝土支撑支护，钻孔灌注桩外侧采用一排600@450水泥搅拌桩止土；西侧采用前排600@800、后排600@1600双排钻孔灌注桩支护，其它区域采用多排600@450水泥搅拌桩重力式挡墙支护，坑中坑采用多排600@500水泥搅拌桩重力式挡墙支护，被动区采用多排600@500水泥搅拌桩加固。
4问题及解决方案
本工程在基坑开挖过程中发现，表面硬壳层2m以下至坑底以下3m左右土体并非原状土体，而是围海造地形成的吹填土，土体吹填时间仅5～6年，且未经过地基处理，处于欠固结状态，承载力小于20kPa，与勘查报告提供数据差异较大。此外，开挖范围内土体由于未经地基处理，含水量特别高，超过80%。
由于地基土存在以上特点，本基坑在施工、开挖过程中遇到以下两个问题。
问题一：水泥搅拌桩成桩质量差。
本工程最初设计时采用的水泥搅拌桩施工工艺为：采用32.5MPa复合硅酸盐水泥，土体重度按18kN/m3考虑，水泥用量为15%，空搅水泥用量7%，水灰比0.5，掺加0.05%三乙醇胺及0.2%的木质素磺酸钙。喷浆搅拌时钻头提升(或下沉)速度不大于0.8m/min，二上二下共四次搅拌，浆液分两次喷射。水泥搅拌桩正式施工之前按上述设计参数进行了试打。试打28d后，取芯进行抗压强度试验。试验结果表明，水泥搅拌桩抗压强度仅为0.1MPa，远低于设计要求。根据局部开挖后的情况分析主要原因有两点：一是地基土含水量高，二是地基土有机质含量高。
问题二：土方开挖过程中工程桩偏位严重。工程桩偏位过大的根本原因是由于地基土强度低，无法对工程桩形成有效保护。由于基坑体量较大，土方不可能一次性开挖完成，因此在土方开挖过程中势必在基坑内形成临时放坡坡面。现场实测表明，临时坡面处工程桩偏位特别严重，最大基桩偏位达1.2m。此外，在挖土机临时停靠及运土车下坑坡道等位置，工程桩也有明显偏位。虽然基桩偏位严重，但由于地基土强度太低，因此基桩断裂现象基本没有发生，且纠偏难度很大。最后，已开挖部分85%的基础不得不采取加大承台等措施进行处理，极大的增加了建设成本。
针对以上两个问题，结合现场试验和其它工程经验，采用了如下解决方案：
针对问题一，同时考虑到上部围垦吹填土土质特别差的特点，对水泥搅拌桩的施工参数进行调整如下：采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.4，上部7.5m水泥掺入量20%，三喷六搅，下部7.5m水泥掺入量16%，两喷四搅，掺入SN201胶，掺量为水泥重量的0.15%，掺入专用生石膏及水玻璃，掺量均为水泥重量的4%。
采用上述施工参数进行水泥搅拌桩施工28d后，对新打水泥搅拌桩钻芯取样并进行抗压强度试验。试验结果表明，其单轴抗压强度达到0.6MPa。
针对问题二，采用600@800水泥搅拌桩在场地内形成多条施工道路，道路宽5米，桩长10米。布置见图2。这种分隔主要起两个作用。作用一：供出土车及其他施工车辆进出的施工便道。在这种情况下，水泥搅拌桩与地基土形成复合地基，使车辆荷载直接传递至深层土体，以减小对道路两侧工程桩的挤压。作用二：形成挡土结构，以抵抗土体的水平推力。由于基坑体量大，挖土必须分区分块。经过分隔后的场地，将挖土分界设置在道路一侧。此时，5米宽的复合地基道路成为一道竖向的挡土结构，抵抗挖土产生的侧向推力，保护已开挖区域的工程桩。
采用上述措施后，再次开挖时基桩偏位明显变小，最大变形仅33cm。虽然仍需对偏位基桩进行处理，但其处理难度和处理数量已经大大减小。
3．结 论
随着城市化进程的发展，沿海地区城市用地越来越紧张，大量围垦造地项目在这些地区开展。今后，在围垦土地上开挖的基坑会越来越多。这样的基坑也会面临本工程遇到的这些难题。如果处理不好这些难题，将极大的增加项目的建设成本，延长工期，甚至发生工程事故。本工程通过大量的探索和试验，最终采用了两项主要的技术措施进行处理，并最终顺利完成。这些方法已经推广应用的项目周边的其他工程建设及本项目二期工程的建设中，取得了良好的效果。
参考文献：
［1］ JGJ-2012，建筑基坑支护技术规程［S］．
［2］ GB 50300-2002，建筑边坡工程技术规范［S］．
［3］ GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范［S］．
关键词：深基坑支护; 围垦; 桩偏位; 水泥搅拌桩
Abstract: Taking “two areas and five roads” engineering in new country construction of Yueqing, problems such as The poor quality of cement mixing piles, earth excavation difficulties of the pit excavation process and engineering pile deviation in enclose tideland for cultivation area are introduced in detail according to pit surrounding and geological conditions. The thinking and methods by using cement mixing piles to reinforce the site in order to solve above problems and provide reference for the pit engineering in the enclose tideland for cultivation area covered with under-consolidated soil are also stated elaborately.
Key words: Deep excavation retaining; reclamation; pile offset; cement mixing pile
中圖分类号：TU435 文献标识码：A
1工程概况
工程位于浙江省温州地区乐清市。体育场路与东山路交叉处。占地面积约61913m2，共有14幢建筑物组成，层数18-27层，建筑高度54.2-79.8m，框剪结构。
2场地水文地质条件
场区地貌单元为河口海（淤）积平原。据区域地质资料，分布有近百米厚的第四系沉积物，上部40米左右为软土，属海相沉积物，土性为粘土、淤泥、淤泥质粘土等。时代为第四系全新统（Q4）和上更新统上组（Q32）地层。下部为河流相、湖沼相砾、卵砾石层和粘性土，为上更新统下组（Q32）和中更新统上组（Q22）地层。
表1地基土层物理力学性质表
土层 w(℅) γ kN/m3 c(kPa) ψ(0)
1粘土 46.1 17.62 14.0 9.9
2-1淤泥 58.3 16.63 11.5 6.7
2-2淤泥 61.0 16.29 10.8 6.1
3基坑支护结构
本工程±0.000相当于黄海高程5.6m，场地高程为4.3m，即标高为-1.300；基坑底板垫层底标高为-6.600，开挖深度为4.60m。
本工程西北角、西南角、基坑东侧主楼采用一排600@800钻孔灌注桩结合一道钢筋混凝土支撑支护，钻孔灌注桩外侧采用一排600@450水泥搅拌桩止土；西侧采用前排600@800、后排600@1600双排钻孔灌注桩支护，其它区域采用多排600@450水泥搅拌桩重力式挡墙支护，坑中坑采用多排600@500水泥搅拌桩重力式挡墙支护，被动区采用多排600@500水泥搅拌桩加固。
4问题及解决方案
本工程在基坑开挖过程中发现，表面硬壳层2m以下至坑底以下3m左右土体并非原状土体，而是围海造地形成的吹填土，土体吹填时间仅5～6年，且未经过地基处理，处于欠固结状态，承载力小于20kPa，与勘查报告提供数据差异较大。此外，开挖范围内土体由于未经地基处理，含水量特别高，超过80%。
由于地基土存在以上特点，本基坑在施工、开挖过程中遇到以下两个问题。
问题一：水泥搅拌桩成桩质量差。
本工程最初设计时采用的水泥搅拌桩施工工艺为：采用32.5MPa复合硅酸盐水泥，土体重度按18kN/m3考虑，水泥用量为15%，空搅水泥用量7%，水灰比0.5，掺加0.05%三乙醇胺及0.2%的木质素磺酸钙。喷浆搅拌时钻头提升(或下沉)速度不大于0.8m/min，二上二下共四次搅拌，浆液分两次喷射。水泥搅拌桩正式施工之前按上述设计参数进行了试打。试打28d后，取芯进行抗压强度试验。试验结果表明，水泥搅拌桩抗压强度仅为0.1MPa，远低于设计要求。根据局部开挖后的情况分析主要原因有两点：一是地基土含水量高，二是地基土有机质含量高。
问题二：土方开挖过程中工程桩偏位严重。工程桩偏位过大的根本原因是由于地基土强度低，无法对工程桩形成有效保护。由于基坑体量较大，土方不可能一次性开挖完成，因此在土方开挖过程中势必在基坑内形成临时放坡坡面。现场实测表明，临时坡面处工程桩偏位特别严重，最大基桩偏位达1.2m。此外，在挖土机临时停靠及运土车下坑坡道等位置，工程桩也有明显偏位。虽然基桩偏位严重，但由于地基土强度太低，因此基桩断裂现象基本没有发生，且纠偏难度很大。最后，已开挖部分85%的基础不得不采取加大承台等措施进行处理，极大的增加了建设成本。
针对以上两个问题，结合现场试验和其它工程经验，采用了如下解决方案：
针对问题一，同时考虑到上部围垦吹填土土质特别差的特点，对水泥搅拌桩的施工参数进行调整如下：采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.4，上部7.5m水泥掺入量20%，三喷六搅，下部7.5m水泥掺入量16%，两喷四搅，掺入SN201胶，掺量为水泥重量的0.15%，掺入专用生石膏及水玻璃，掺量均为水泥重量的4%。
采用上述施工参数进行水泥搅拌桩施工28d后，对新打水泥搅拌桩钻芯取样并进行抗压强度试验。试验结果表明，其单轴抗压强度达到0.6MPa。
针对问题二，采用600@800水泥搅拌桩在场地内形成多条施工道路，道路宽5米，桩长10米。布置见图2。这种分隔主要起两个作用。作用一：供出土车及其他施工车辆进出的施工便道。在这种情况下，水泥搅拌桩与地基土形成复合地基，使车辆荷载直接传递至深层土体，以减小对道路两侧工程桩的挤压。作用二：形成挡土结构，以抵抗土体的水平推力。由于基坑体量大，挖土必须分区分块。经过分隔后的场地，将挖土分界设置在道路一侧。此时，5米宽的复合地基道路成为一道竖向的挡土结构，抵抗挖土产生的侧向推力，保护已开挖区域的工程桩。
采用上述措施后，再次开挖时基桩偏位明显变小，最大变形仅33cm。虽然仍需对偏位基桩进行处理，但其处理难度和处理数量已经大大减小。
3．结 论
随着城市化进程的发展，沿海地区城市用地越来越紧张，大量围垦造地项目在这些地区开展。今后，在围垦土地上开挖的基坑会越来越多。这样的基坑也会面临本工程遇到的这些难题。如果处理不好这些难题，将极大的增加项目的建设成本，延长工期，甚至发生工程事故。本工程通过大量的探索和试验，最终采用了两项主要的技术措施进行处理，并最终顺利完成。这些方法已经推广应用的项目周边的其他工程建设及本项目二期工程的建设中，取得了良好的效果。
参考文献：
［1］ JGJ-2012，建筑基坑支护技术规程［S］．
［2］ GB 50300-2002，建筑边坡工程技术规范［S］．
［3］ GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范［S］．