試論巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)

楊殿斌

（山東省城鄉(xiāng)建設(shè)勘察設(shè)計(jì)研究院，濟(jì)南250000）

試論巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)

楊殿斌

（山東省城鄉(xiāng)建設(shè)勘察設(shè)計(jì)研究院，濟(jì)南250000）

巖土工程中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)是確保整個(gè)建設(shè)工程基礎(chǔ)穩(wěn)定的關(guān)鍵。在建設(shè)工程量不斷加大的今天，高層次化的工程建設(shè)成為熱點(diǎn)，這就需要高標(biāo)準(zhǔn)的地基施工技術(shù)。故此，論文分析了巖土工程深基坑支護(hù)的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)體系，并探討了深基坑支護(hù)施工技術(shù)，以供參考和借鑒。

巖土工程；深基坑；支護(hù)；施工技術(shù)

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.017

1 巖土工程深基坑支護(hù)的類(lèi)型

深基坑施工是一項(xiàng)長(zhǎng)期性、階段性的工程，只有嚴(yán)格按照先后階段順序施工，才能確保工程的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。巖土工程深基坑支護(hù)按照功能劃分為以下3種類(lèi)型：（1）擋土工程，主要包括地下連續(xù)墻、深層水泥攪拌樁、鋼板樁以及鋼筋混凝土板樁等，其作用是抵御外土壓力，形成支護(hù)排樁和支護(hù)擋土墻阻擋坑；（2）支撐系統(tǒng)，主要包括鋼和鋼筋混凝土的組合支撐、型管和鋼管內(nèi)部的支撐以及鋼筋混凝土內(nèi)部的支持等，其作用是限制結(jié)構(gòu)內(nèi)部位移，維護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)力；（3）擋水系統(tǒng)，主要包括鎖口鋼板樁、水泥攪拌樁、旋噴樁、壓密注漿等，其作用是有效阻擋外部水滲透到基坑中。

2 巖土工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)體系

2.1 土釘墻

2.1.1 土釘墻的結(jié)構(gòu)形式

土釘墻是原位擋土墻，由土釘、混凝土噴射面層、被加固的原位土體構(gòu)成，具有較強(qiáng)的自穩(wěn)能力，在維護(hù)開(kāi)挖面穩(wěn)固方面發(fā)揮著抵抗水土壓力及地面附加荷載等作用。如今，人們深入地研究土釘墻，使其得到了廣泛的應(yīng)用，根據(jù)不同的工程條件選擇與各種預(yù)應(yīng)力錨索、止水帷幕、微型樁等構(gòu)件結(jié)合，組成新型支護(hù)結(jié)構(gòu)，也就是我們所說(shuō)的復(fù)合土釘墻。根據(jù)不同的復(fù)合土釘墻構(gòu)造形式，可以將其劃分為7種形式，如圖1所示。

2.1.2 土釘墻的特點(diǎn)

土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，包括施工設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單、施工材料簡(jiǎn)單，施工技術(shù)要求低，工程造價(jià)不高；基坑內(nèi)沒(méi)有內(nèi)支撐體系，在土方開(kāi)挖環(huán)節(jié)很便捷；施工場(chǎng)地不大，能夠更好地保持土體原狀性能；混凝土噴射面層封閉起基坑開(kāi)挖面，阻擋了地表水、雨水對(duì)基坑側(cè)壁的沖刷。土釘墻也存在一定的不足，由于成孔時(shí)采用的是洛陽(yáng)鏟，所以在含水量偏高、松散程度較大的土層中不適用；土釘墻自身受力有限，所以不適用開(kāi)挖深度超過(guò)12m的基坑，在位移變形要求不高或周?chē)m合放坡的基坑工程中效果較好。

2.2 水泥土重力式圍護(hù)墻

水泥土重力式圍護(hù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)是利用深層攪拌機(jī)攪拌地基土與水泥，制備高強(qiáng)度的水泥土，并利用連續(xù)的柱狀水泥土搭接成連續(xù)的水泥土墻體，根據(jù)施工工藝的差異，分為深層攪拌樁圍護(hù)墻和高壓旋噴樁圍護(hù)墻2種形式。一般利用高壓噴射注漿機(jī)、雙軸水泥土攪拌機(jī)和三軸水泥土攪拌機(jī)進(jìn)行作業(yè)，根據(jù)不同的施工機(jī)械可以將該支護(hù)結(jié)構(gòu)分為不同的形式。水泥土重力式圍護(hù)墻的封閉性以及止隔水性能較好。但該支護(hù)形式施工要占用很大的空間，并且墻體剛度偏差極易發(fā)生變形，適用于施工周?chē)h(huán)境要求較低的基坑工程。

圖1 7種復(fù)合土釘墻形式

2.3 型鋼水泥土攪拌樁

型鋼水泥土攪拌樁支護(hù)技術(shù)也叫作SMW工法，其原理是將“H”型或“工”字型等型鋼插入連續(xù)搭接的水泥土樁中，增強(qiáng)墻體受力，是一種適用于深基坑支護(hù)的地下連續(xù)墻施工技術(shù)，具有抵抗側(cè)向土、水壓力和阻止地下水滲漏的功能，適用于黏性土、砂性土、砂礫層等土層，尤其是施工場(chǎng)地狹窄，鄰近建筑物較多的基坑工程中。型鋼的作用是承受彎矩和剪力，水泥土在防滲的同時(shí)約束、圍箍型鋼。型鋼水泥土攪拌樁內(nèi)置的型鋼可以收回，所以該支護(hù)形式經(jīng)濟(jì)性較好。當(dāng)基坑附近的建筑物對(duì)基坑位移變化有著高要求時(shí)要做好收回型鋼后的空隙回填作業(yè)。但型鋼水泥土攪拌樁剛度偏低且極易變形，所以必須注重變形驗(yàn)算[1]。

3 深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析

3.1 土釘支護(hù)施工

巖土工程基坑支護(hù)一般會(huì)利用土釘與土體相互作用來(lái)加固邊坡，提高土體的穩(wěn)定性與整體性。土釘支護(hù)施工由于受到彎矩和拉力的相互作用，土體易出現(xiàn)變形，所以必須結(jié)合施工場(chǎng)地的具體情況，以及相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算好土釘?shù)睦εc強(qiáng)度。施工時(shí)需要注意：（1）根據(jù)施工要求進(jìn)行嚴(yán)格的土釘拉拔實(shí)驗(yàn)，保障土釘?shù)睦瘟Ψ鲜┕ひ?，同時(shí)準(zhǔn)確把握注漿量以及注漿力度，確保墻體的穩(wěn)固性；（2）根據(jù)鉆機(jī)的總長(zhǎng)度精確測(cè)算土釘?shù)膶?shí)際孔深，并明確標(biāo)注各個(gè)孔口的深度來(lái)滿(mǎn)足施工的需求；（3）根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制漿液中的水灰比例以及外加劑的數(shù)量和類(lèi)型。整個(gè)注漿操作利用的是重力作用，直到把漿液注滿(mǎn)為止。另外，在漿液初凝之前要進(jìn)行1～2次的補(bǔ)漿作業(yè)[2]。

3.2 土層錨桿施工

錨桿施工是在完成鋼筋混凝土樁、灌注樁或地下連續(xù)墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)后配合基坑開(kāi)挖進(jìn)程，在土層內(nèi)部進(jìn)行的施工環(huán)節(jié)。在預(yù)定的錨桿設(shè)計(jì)深度進(jìn)行施工，主要包括在土層中成孔、插入錨桿、灌漿、張拉錨固等操作步驟。

3.2.1 成孔

一般利用螺旋式、旋轉(zhuǎn)沖擊式、沖擊式鉆孔機(jī)進(jìn)行成孔作業(yè)，采用壓水鉆進(jìn)法成孔工藝一次完成成孔過(guò)程中的鉆進(jìn)、出渣、清孔等工序。當(dāng)土層無(wú)地下水時(shí)也可用螺旋鉆干作業(yè)法成孔。

3.2.2 安放拉桿

使用拉桿前要除銹，鋼絞線(xiàn)要清除油脂。土層錨桿的全長(zhǎng)一般大于10m，有的長(zhǎng)達(dá)30m。在安放拉桿時(shí)要注意平衡力度，將誤差控制在合理的范圍內(nèi)。

3.2.3 灌漿

灌漿是關(guān)鍵工序，一般用普通硅酸鹽水泥，若地下水有腐蝕性應(yīng)用防酸水泥。水灰比應(yīng)控制在±0.4，其若達(dá)到需泵送的流動(dòng)度，一般摻加0.3%的木質(zhì)素磺酸鈣，避免泌水、干縮和降低水灰比。常利用壓漿泵將水泥漿經(jīng)膠管壓入拉桿內(nèi)后由拉桿管端注入錨孔，灌漿壓力為0.4MPa。待漿液流出孔口時(shí)，用水泥袋紙塞入孔內(nèi)，用濕黏土堵塞孔口，嚴(yán)密搗實(shí)，再以400～600kPa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌，穩(wěn)壓數(shù)分鐘。

3.2.4 張拉錨固

預(yù)應(yīng)力錨桿在灌漿后要進(jìn)行張拉錨固，通常是在錨固體及臺(tái)座的混凝土強(qiáng)度大于15MPa時(shí)進(jìn)行作業(yè)。錨桿張拉前應(yīng)選取0.1～0.2倍的設(shè)計(jì)軸向拉力值，并進(jìn)行1～2次的錨桿預(yù)張，以拉緊錨桿各個(gè)部位來(lái)達(dá)到桿體完全平直的狀態(tài)。

【1】邢光輝.巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用[J].江西建材, 2016(20):71.

【2】王連東.關(guān)于深基坑支護(hù)技術(shù)在巖石工程施工中的措施分析[J].低碳世界,2016(22):175-176.

Discussion on the Construction Technology of Deep Foundation Pit Supporting in Geotechnical Engineering

YANG Dian-bin
（ShandongUrban&RuralConstructionSurveyandDesignInstitute,Ji'nan 250000,China）

Theconstructiontechnologyofdeepfoundationpit supportingingeotechnical engineeringisthe keyto ensure the stabilityofthe wholeconstructionproject.Nowadayswiththe increasingconstructionprojects,thehigh-riseconstructionhasbecomeahottopic,whichrequires highstandardsoffoundationconstructiontechnology.Therefore,thispaperanalyzesthetypeand structureofdeepfoundationpitsupportingin geotechnicalengineering,anddiscussestheconstructiontechnologyofdeepfoundationpitsupporting,forreference.

geotechnicalengineering;deepfoundationpit;supporting;constructiontechnology

TU753

B

1007-9467（2016）10-0038-02

2016-09-12

楊殿斌（1969～），男，山東鄆城人，高級(jí)工程師，從事巖土工程研究。