水泥土搅拌桩支护挡墙的结构设计

在堤防工程与民用和工业的基坑支护、围堰，以及防洪、岸坡稳定等领域，深层水泥土搅拌桩作为挡墙的全部或部分，已被广泛采用。主要有4种形式：

（1）重力式挡墙。依靠挡墙自身的重量承接侧向荷载，防止被支撑结构的滑动，这就是重力式挡墙。用深层搅拌法建造的重力式挡墙既能挡土又能止水，一般用在5～7m深的软土基坑围护结构中。它有如下优点：①墙身防水性能强，可进行坑内降水，使基坑内干燥整洁，便于施工，因而是很好的止水帷幕；②由于墙体依靠自身的刚度保持稳定，基坑内空间大，便于开挖和地下室施工；③水泥土搅拌桩重力式挡墙的施工，具有速度快、效率高、周期短、简单易行的特点，且无挤土、无振动、无噪音、无泥浆污染。

（2）灌注桩挡土加水泥土搅拌桩止水。基坑开挖时，对于不能放坡的地形，或由于场地限制不能用搅拌桩围护，开挖深度在6～10m左右，周围环境要求不十分严格的情况，可考虑采用排桩围护。但对于地下水位较高的软土地区，为挡水需要，可采用灌注桩与深层搅拌水泥土桩柱防渗墙的组合结构。即在相互不连接的排桩后面100～150mm间隔，平行于排桩建造水泥土搅拌桩防渗墙。在砂土或含砂多的粘土地层条件下，为改善止水效应，在排桩与水泥土防渗墙之间的空隙还可注浆。

在这种结构中，防渗帷幕的厚度，可根据渗流理论，以坑底渗流量和帷幕允许渗流量相等的连续性原理计算；水泥土搅拌桩止水帷幕深度则以基坑内部不产生渗透为原则，结合考虑周围设施的允许沉降。(www.xing528.com)

（3）复合土钉墙结构。土钉墙支护结构，是继锚杆挡土墙、锚杆构件墙、加筋土墙之后发展起来的一种新型挡土结构。它是通过土钉，使天然土体与喷射混凝土面层共同形成复合土体而行使支护功能，从而使开挖面稳定。1972 年法国在铁路边坡中首次应用了土钉墙。德国、美国在20 世纪70 年代中期开始应用，而我国则从20世纪80年代开始研究和实践，现已在许多基坑开挖工程中被广泛使用。由于工艺简单、经济可靠，在相当范围内得到使用。但通常只适用于地下水位较低，自立性能较好的土层。土钉支护的最大优点是在基坑开挖过程中立即支护，可以边开挖边支护。所谓复合土钉墙结构，是以深层搅拌水泥土防渗墙等超前支护组成防渗帷幕来解决土体的自立性，隔水性以及喷射面与土体的粘结问题，以水平向压密注浆及二次压力灌浆解决土体加固及土钉抗拔力问题，以相对较长的搅拌桩插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流问题，形成由防渗帷幕，超前支护及土钉等组成复合型支护结构。反过来，利用土钉的摩擦力，可以分担荷载对水泥土搅拌桩的主动压力和被动土压力，从而有效地提高了复合支护体系的抗倾覆和抗水平滑移的稳定性。

（4）锚拉水泥土挡墙结构。锚拉水泥土挡墙结构，是在水泥土挡墙的上部增加1～2 排锚杆，依靠水泥土挡墙本身的重力和锚杆的拉力产生的弯矩，来抵消土压力产生的弯矩。这样做，可以有效减少水泥土桩的排数，节约成本。它实际上是在单纯重力式水泥土挡墙基础上发展而来的一种新型支护型式。单纯采用重力式水泥土挡墙支护，挡墙厚度往往较大，要求有一定的场地，在基坑周边条件紧张的情况下往往很难实施。而刚性桩的费用又很昂贵，故锚拉水泥土挡墙结构是在这种情况下的合理选择。虽然喷锚技术在工程中被广泛使用，但它在软土中往往变形大，稳定性差。水泥土搅拌桩与喷锚联合支护的方法就能解决这一问题。它适用于各种成因的饱和软土，包括淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土等，比较适应于在6m以下的基坑围护。