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1) 、大幅桩截面积为：S=<( 1-90.198宁360) X 3.14X 0.852X1/4+0.3X 0.301>X 2+ (1-90.198- 360X 2)X 3.14X 0.852 X 1/4+0.3X 0.301X 2〜1.495m 2或 3X 3.14X 0.852X 1/4- ((90/360)X 3.14X 0.852X1/4-0.3X 0.301）X 4〜1.495 （注 1）2） 、大幅桩水泥用量：m 1二S X 桩长X 1.8X 水泥掺量。
（注2）3） 、坝体第1排施工按顺序施工，在第2排起施工时注意搭接并 防止前后左右出现施工冷缝。
2、 单排止水1）、大幅桩截面积为：3=1.495*;一、三轴搅拌桩 1、 多排坝体 图 i.i.i 图 1.1.2 0O1 : J X ZF CX. z z J v z z / J t z y z / r z /600 600 1200 1200 1200 12001~T _―——i * ---- 扌 彳 --------图 1.2.1tfeZL 1 ifeZLJ ife 工 2 ZE.j 陆工心■ ■ «J ■" ■= t.. ..r_ ------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------ .o LTI小幅桩截面积为： S=3.14x 0.851 2 x 1/4=0.567m F ; 中幅桩截面积为：S 二(S+ 9) - 2=1.031 m 2;2）、大幅桩水泥用量：m i 二S x 桩长x 1.8 x 水泥掺量;小幅桩水泥用量： m 2二9 x 桩长x 1.8x 水泥掺量；中幅桩水泥用量：m 3二S x 桩长x 1.8x 水泥掺量。
3）单排止水施工顺序按图1.2.1施工1、施工2、施工3、施工4、施工5,双排止水除按图1.2.1施工同时注意前后排施工冷缝的出1 ）、一幅桩截面积： S= （ 1-88.831/360） x 0.352 x 3.14 x2+0.25X0.49=0.702* ；（同三轴搅拌桩计算方法）2）、一幅桩水泥用量：m= SX 桩长x 1.8x 水泥掺量。
CFG桩复合地基计算书一.设计依据1）.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79_2012）2）.《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）3) .《城市桥梁设计规范》（CJJ_11-2011）二.设计参数沥青混凝土 r =23 KN/m3水稳基层 rd=24KN/m3水容重 rs=10 KN/m3填土 rt=18 KN/m3碎石垫层 r=23 KN/m3三.地质条件根据勘察报告C2钻孔的情况得出，计算桩基位置自然标高为21.6m,此位置设计标高为24.843m。
地下水位位于地面线以下1.45m，按勘察资料得出地质由上至下土层及其厚度为：地质参数表四．设计计算1、水泥搅拌桩参数根据土层分布，持力层为(2-1)粉质粘土夹粉土，有效桩长取13.5m，桩端进入持力层的最小深度为2.0m。
地面标高24.6m，水位标高22.47m。
路基填土厚度h=2.65m(其中路面厚度62cm)，路基宽度20m（车行道宽12m），路面结构10cm沥青面层+32cm水稳基层+20cm厚级配碎石。
2、基底压力基础地面以上土的加权平均重度为：γm=(0.1*23+0.32*24+0.2*23+1.53*18+0.5*23)/2.65=20.23KN/m3（1）车道荷载：本道路荷载应采用城-B级:①均布荷载为qk=10.5*0.75=7.875kN/m②集中荷载=360*0.75=270kN取最大值Pk根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）第5.2.2条规定：轴心荷载基础底面的压力，可根据下列公式确定，得到加固地基顶面压力（地下水位为地面线以下1m）为：Pk=(Fk+Gk)/A=20.23*2.65/1+7.875/1+270/（20*1）=74.98KPa3、单桩承载力计算初步拟定桩径0.5m，桩间距1.1m。
桩周长up=1.57m，桩面积Ap=0.196m2。
根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79_2012）第7.3.3取桩长为13.5m,桩体伸入(2-3)黏土层2m.Ra=up×∑qsi×li+ ap×f×akAp=1.57*(0.6*8+8.9*0+2*15+2*14)+0.5*90*0.196=107.42kN(淤泥质土层由于有负侧摩擦力，侧摩擦力取0;桩端端阻力发挥系数ap=0.4～0.6，本次拟定为0.5。
深层搅拌桩地基设计计算书
一.设计说明
本工程地基基础根据“勘测设计研究院”提供的《岩土工程勘察报告》进行设计。
本工程采用水泥土搅拌桩复合地基，基础类型为钢筋混凝土柱下独立基础，基础设计等级为丙级。
本工程±0.000暂定绝对标高为19.200m，自然地面绝对标高平均大约为19.000m，基底绝对标高初定为16.000m，基础平均埋深大约为3.0m。
基础底部置于第2层粉土层，地基承载力特征值为fak=80kpa。
水泥土搅拌桩以第4工程粉质粘土层作为桩端持力层。
桩径D=500mm，设计桩长11m，有效桩长10.5m。
搅拌桩固化剂选用不小于32.5级普通硅酸盐水泥，搅拌桩施工前应进行拟处理土的室内水泥掺入比实验，为施工确认配比参数，水泥掺入比按12%、15%、18%进行试验，水灰比为0.4~0.5。
要求水泥土90d龄期的试块立方体无侧限抗压强度平均值fcu ≥1.8Mpa；水泥土单桩承载力特征值Ra≥95KN；复合地基承载力特征值fspk≥160Mpa。
二.复合地基承载力计算
单桩竖向承载力特征值计算
Ra=Up∑q si l i+αq p A p
=1.57x（9x6.5+7x3+14x1）+0.4x150x0.196=158.5KN Ra=ηf cu A p=0.28x1800x0.196=98KN
两者中取小值，故取单桩竖向承载力特征值Ra=90KN 水泥土搅拌桩置换率计算
m=（f spk-βf sk）/（R a/A p-βf sk）
=（160-0.75x90）/（90/0.196-0.75x90）=25%。
编制说明一、计算依据1、《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）；2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。
3、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）。
二、计算说明机动车道路段的路基基础承载力处理后不小于120kPa。
采用理正岩土计算5.11地基处理模块计算；其中搅拌桩设计强度1.3MPa，单桩承载力按106KN（按桩身强度折减计算所得）计算。
计算项目: 搅拌桩复合地基处理计算（桩间距1.3m，长度7.3m，等边三角形布置）----------------------------------------------------------------------计算项目: 地基处理计算 1----------------------------------------------------------------------[ 计算简图 ]----------------------------------------------------------------------[ 计算条件 ]----------------------------------------------------------------------[ 基本参数 ]地基处理方法：水泥土搅拌桩法[ 基础参数 ]基础类型：条形基础基础埋深： 0.100(m)基础宽度： 8.000(m)基础覆土容重： 20.000(kN/m3)基底压力平均值： 100.0(kPa)基底压力最大值： 120.0(kPa)[ 土层参数 ]土层层数： 2地下水埋深： 1.000(m)压缩层深度： 8.800(m)沉降经验系数： 0.400地基承载力修正公式：单桩承载力特征值： 106.394(kN)桩间土承载力折减系数： 1.000垫层厚度： 300(mm)垫层超出桩外侧的距离： 300(mm)基础边缘外桩的排数(横向)： 1基础边缘外桩的排数(竖向)： 1[ 处理土层参数 ]土层天然土层f f提高系数k 桩间土fsk 天然土层Es 复合地基Es 天然土层θ复合地基θ1 50.0 1.100 55.0 1.200 1.200 23.0 23.02 180.0 1.100 198.0 6.000 6.000 23.0 23.0***f -- 表示原始土层承载力特征值(kPa)***fsk -- 表示桩间土承载力特征值(kPa)***Es -- 表示压缩模量(MPa)***θ -- 表示压力扩散角(度)*** 承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数；*** 天然土层的承载力、压缩模量为土层参数，列在这里便于对比；*** 天然土层的压力扩散角、桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果。
黄色部分为人工输入直径d(m)0.8桩长范围土层名称土厚l i (m)桩侧土磨擦阻力特征值(q sia ) 桩端土阻力(q p ):有效桩长(m)L=91 1.27桩截面面积(m 2)Ap=d 2*3.14/40.50242312桩周长μp μp =d*3.14 2.51233.818桩间距s(m) 1.34118布桩形式（1或2）1500600参数取值：：桩身强度折减系数：η(0.2~0.33)桩端天然土承载力折减系数:α（0.4-0.6），承载力高时候取低值桩间土承载力折减系数：β(0.1~0.4)桩间天然土承载力特征值f sk (Kpa)面积置换率m(0.12~0.3)桩身水泥土无侧限抗压强度标准值f cu(0.3~2MPa)养护90d 加固区面积A（m 2)0.250.50.31200.343490452100Ra=μp *∑q sia *l i +α*Ap*q p 352Ra=η*f cu *A p252取值Ra=2523.ηf spk f spk =m*Ra/Ap+β*(1-m)*f sk1969.2.5初步设计可以按照这个计算 1.3504002 当按等边三角形布桩时(布桩形式取1）1.365当按正方形布桩时（布桩形式取2）1.469m=d 2/de 20.3434904535.布桩数不小于nn=m*A/Ap 696.结论：有效桩长L=9面积置换率0.343490453单桩承载力特征值Ra=252布桩数69复合地基承载力特征值fspk=196桩身水泥土强度标准值f cu =2设计基础资料注：三角形或者正方形2.单桩承载力特征值(取小值)水泥搅拌桩计算一根桩分担的处理地基面积等效圆直径de 4.面积置换率 m 取值de= 1.3651.单桩竖向承载力：设计基础资料90。
水泥搅拌桩作基坑支护结构的实践应用姚松清［摘要］通过靖江上海城地下消防水池以水泥搅拌桩作支护结构的工程实例，着重介绍了水泥土挡墙的设计计算及施工要点。
［关键词］水泥搅拌桩基坑支护1 工程概况水泵房及消防水池地处靖江上海城东南角绿化区内，水泵房长19.75米，宽15.85米，设有地下钢筋混凝土消防水池两个，总容量750M3，水池基底标高为—6.250,室外地坪标高为—0.250,建筑面积351.82M2,最大开挖深度为6.0m。
场地地下水主要为浅层孔隙潜水，地下水位埋深在0.8m左右，地下水对砼无腐蚀性。
周边建筑物概况分析：(1) 东侧：2层钢结构临时办公室，相邻3米。
(2) 南侧：距离现在施工的D区最小距离10m，基坑开挖降水施工会对其产生不利影响，必须采取可靠的支护防水措施。
(3) 西侧：6层的民房，相距12米，要采取支护防水措施。
(4) 北侧：南园宾馆5层，相距7米，也要采取支护防水措施2工程地质条件根据该工程的岩土工程勘察报告，该场地土层为近代长江冲积、堆积而成，基坑支护结构埋深范围内其土层自上而下依次为：表层：杂填土，以粉质粘土等杂物为主，结构松散，层厚在0.6〜1.0m。
1层：粘土，黄灰色，软塑，厚层状，高压缩性，干强度高，摇震反应无，韧性硬，可塑性高，土面光滑，从上而下土质渐变灰变软，土质不甚均一，层厚 1.00〜2.50m。
2a层：淤泥质粘土，灰色，流塑，鳞片状，高压缩性，层厚 2.80〜7.30m。
2b层：淤泥质粉质粘土，灰色，流塑，鳞片状，高压缩性、含粘土团粒，韧性中硬，摇震反应慢，土面光滑无光泽，可塑性中等，土质不均，局部为粉质粘土，层厚 3.70〜16.6m。
3基坑支护方案选择拟建水池开挖深度为6.0m，根据场地工程地质及水文地质条件可以考虑的支护方案大体有三种：①、无支护放坡大开挖方案；优势是施工速度快、挖土方便、造价相对便宜。
但放坡开挖土方量增大，无支护大开挖将会影响周围邻近建筑物，道路及各种管道会变形。
②、采用钢板桩支护截渗；钢板桩结构具有重量轻，强度高，锁口紧密，施工方便，施工速度快等优点，但造价较高，施工时可能对邻近建筑产生影响。
③、采用格构式深层搅拌桩进行支护，并作为止水帷幕，基坑内采用轻型井点降水；为了最大限度降低工程造价，避免不必要的浪费， 根据周围地形许可条件， 在自然地面先挖去1.0m 土层，然后进行深层搅拌桩的施工，但搅拌桩支护需满足稳定性、强度及变形要求。
为了确保在基坑施工期间基坑及周围建筑物的安全，尽可能降低工程造价，针对上述三种方案，施工、监理、设计及建设单位相关技术人员进行了详细论证比较，相比之下，无论 从工期角度，还是从造价角度分析，采用深层搅拌桩止水及支护方案为最佳方案。
4水泥搅拌桩挡土墙设计计算水泥搅拌桩挡土墙的计算参考重力式挡土墙计算方法，主要包括：滑动稳定验算、倾 覆稳定验算和墙身材料应力验算。
本工程设计采用桩径 700mm,桩间搭接长度200mm ,有效桩长为14.75m 的水泥土深层 搅拌桩作为围护桩，剖面图见下图。
具体设计计算如下：（1） 墙体截面的选择根据土质条件和基坑开挖深度 H ，先确定搅拌桩插入基坑底深度 D 。
按软土地基，一般 要求D/H >1 . 1〜1. 2，且宜插到不透水层，以阻止地下水的渗流。
墙体宽度 B 一般可取B/H = 0. 8〜1.0,且不宜小于 0.6。
本工程基坑开挖深度为 6.0m ,因为卸去1.0m 土层，实 际挖土深度H=5.0m ,坑壁桩按格栅状布置， 挡墙宽度B = 4.20m + 1.30m,其中1.30m 为自坑 底密排式布置两排，用于加固固定，挡墙插入深度 D = 9.75m,总长度取h + d = 5m + 9.75m =14.75m 。
D/H=1.95,B/H=0.84,满足要求。
（2）滑动稳定验算抗滑稳定安全系数：K h =（E p + pW ）/E a > 1.3 （K h ：抗滑稳定安全系数卩：基底摩擦系数； W :挡土墙自重；Ep ：被动土压力；E a ：主动土压力）① 挡土墙土压力计算2主动土压力p an =（q+》「i h i ）m-2cm其中 m=tg （45。
一 ”2） 被动土压力p pn=（ X 「i h i ）K pn + 2c（ kpn ）2其中 K pn =tg （45 + 砂2）土压力计算结果如下图：q=10KN/m_________ _______________ 1、粘土m2、淤泥质粘土3、淤泥质粉质粘土挡墙剖面图土压力计算图② 抗滑稳定安全系数K h =(E p + Q)/E a =( 2E pi + 2)/ 2E ai =1.34 >1.3满足抗滑移安全需要。
(3) 抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数：K q =(E p h p +W • B / 2)/E a h a > 1.5(K q ：抗倾覆安全系数；h p ： E p 的力臂；h a ： E a 的力臂；B :挡土墙宽)K q =(工 E pi h pi + 2G i • B i /2)/ X E ai h ai = 1.57 >1.5满足抗倾覆安全需要。
(4) 挡墙墙身正截面承载力验算(取基础坑底处截面)。
水泥土试块30d 龄期无侧限抗压强度大于fc = 1.2mpa,抗拉强度ft = 150〜250kpa 。
① 、正应力验算Mc=2.10 X 3.10X (1/2 X 3.1+1.5)+ 1/2 X (42.46-2.10) X 3.1 X (1/3 X 3.1+1.5)+39.41 X 1.5X 1/2 X 1.5+1/2 X (58.95-39.41) X 1.5 X 1/3 X 1.5=6.51 X 3.05+62.56 X 2.53+59.12 X 0.75+14.66 X 0.5 =229.8 KN • m1.25 丫 cZ+1.25Mc/W=1.25 X 19.0X 5+1.25 X 229.8 X 6/ (4.2 X 4.2) =118.75+97.70 =216.45Kpa<fc =1.2Mpa② 、拉应力验算1.25Mc /W - 丫 cZ=1.25 X 229.8 X 6/4.2 X 4.2 -19.0 X 5=97.70-95= 2.70Kpa<0.06fc=72Kpa满足要求。
验算表明，深层搅拌桩的抗倾覆稳定性、抗滑动稳定性及墙身应力均满足要求。
5施工要点及主要技术措施深层搅拌桩是采用水泥等材料作固化剂，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，使软 土硬结成具有整体性、稳定性和一定强度的抗体，从而起到加固地基或坑壁支护的作用。
本工程采用V 型双头钻机，单头 © 700mm 一次成桩2排，双头中心距0.5m ，相互搭接0.2m , 以 32.5 号普q=10 KN/M2-----1、r =17.5,c=20.7,_____内摩擦角7.3m 2、r=16.8；C=14.0 42 46 内摩擦角7.339.41 --------------------------------------------------------「.m i 358.953、r=17.8,c=14.0,\内摩擦角8.9186132.73269.81535 2.100.354.2m 1.3ti -通硅酸盐水泥作固化剂，水泥掺入量13%，水灰比0.5-0.6 。
为保证搅拌桩施工质量，施工中应严格工序控制：①、保证桩体质量，注意水泥浆的搀加量，保证桩体搅拌均匀，桩长达到设计深度，桩体垂直度偏差小于1%；②、严格掌握喷浆速度和提升速度，一般机头提升速度应控制在0.5m/min以内(规范规定)，也可放宽到0.8m/min ，但应确保机头提升速度的均匀，水泥浆液的压力稳定，防止桩体出现夹心现象；③、施工停浆面必须高于桩顶设计标高0.5m,防止上部桩头部位停浆过早，造成桩顶④、相邻桩体施工间隙时间不超过8h。
土方开挖前至少15 天开始井点降水，水位降至基坑底面以下1 米。
保证土方均匀开挖，严防开挖机械及车辆直接压在搅拌桩上，造成搅拌桩体破坏。
6 基坑监测基坑开挖后, 期间的安全问题就成了施工中的关键环节, 为保证基坑支护结构在挖土和地下结构施工完成之前的稳定, 确保周围建筑物及其它相关设施的安全, 在此期间的施工过程实行了严密的监测管理, 监测内容有:(1) 支护结构顶部水平位移：沿支护桩桩顶圈梁每隔15M设置一个水平位移观测点，随着基坑开挖的不断加深和地下水池施工的进行监测支护结构水平位移情况；(2) 支护结构沉降和裂缝；(3) 临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝的监测：在相邻建筑上每栋设置2-3 个沉降观测点，监测周边建筑物沉降情况；周边道路每隔15M设一个沉降观测点，监测地下水池施工过程中道路下降情况；(4) 基坑底隆起的观测；(5) 现场目测，巡视：土方开挖及施工过程中实行24小时值班，每隔3－5小时现场巡视一次，观察渗水，漏水，塌方，基坑内外表面裂缝等情况。
本工程围护结构主要预警指标：支护结构墙顶位移监控值：30m m支护结构最大水平位移监控值：50mm地面最大沉降监控值：5mm各项监测的时间间隔视施工进程而定，在土方开挖期间，每天观测一次，其余情况下可延至1-3 天一次，雨天适当增加观测次数。
当变形超过预警指标时应加密观测次数，当有危险事故征兆时应进行连续监测。
该围护结构自土方开挖至地下水池基坑土方回填完成，历时48天，共观测20次，周边道路最大累计沉降量为4mm桩顶最大累计位移为25mm均未超过设计预警值，但在土方开挖至设计标高后, 发现基坑侧面局部有渗水现象, 由于对渗漏点及时进行了堵漏处理，最终未产生任何影响，围护结构安全可靠。
7 施工体会(1) 深基坑施工前要对周边环境及地下管网进行详细调查，取得周边建筑基础形式，地下综合管线图等详细资料以便选择基坑支护方式。
(2) 基坑开挖深度小于7m,采用水泥搅拌桩作为基坑支护具有以下优点：①、无噪音，不挤土，对周围环境影响小；②、水泥搅拌桩重力式挡墙具有比较好的整体刚度和良好的止水效果；③、施工进度快且方便；④、工程造价相对较低。
(3) 深基坑必须按规定进行监测，进行信息化施工，掌握和控制支护结构的变形情况，以便及时采取相应措施，确保支护结构以及周边建构筑物、道路、地下管网等的安全和正常使用。
(4) 要科学组织施工，尽量缩短地下工程的施工工期，地下室施工完成后及时回填土方以消除对周边环境的不利影响。
(5) 深基坑的施工要严把工序质量关，制定专项施工方案并根据实际情况和遇到的问题制定相应措施。
本工程在搅拌桩施工时遇有较大块石，但未引起重视而采取有效措施进行处理，导致出现搅拌桩倾斜、下部开叉，基坑侧面局部渗水等一系列问题。
