濕陷性黃土地區(qū)深基坑邊坡支護(hù)的技術(shù)要點(diǎn)

張曉明

（甘肅一安建設(shè)科技集團(tuán)有限公司 甘肅省蘭州市 730060）

引言

近些年來(lái)，隨著甘肅省經(jīng)濟(jì)以及城市飛速發(fā)展，導(dǎo)致城市工程數(shù)量不斷增多，特別是對(duì)于地下工程來(lái)說(shuō)，如高層建筑的多層地下室、地下鐵道等，這些工程對(duì)地質(zhì)條件的要求非常高，再加上濕陷性黃土地質(zhì)在甘肅省分布廣泛，給深基坑施工環(huán)節(jié)提出了更高的要求。雖然濕陷性換土在干燥的情況下具有一定的荷載力，如果一旦浸水之后，在工程自重和荷載的作用下，就會(huì)導(dǎo)致土體變形，甚至?xí)绊懼苓叺慕ㄖこ?。所以，針?duì)甘肅省濕陷性黃土地質(zhì)較多的問(wèn)題，需要合理采用深基坑邊坡支護(hù)技術(shù)，從而保證工程質(zhì)量和施工安全。

1 濕陷性黃土地區(qū)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)

1.1 工程地質(zhì)條件和水文條件

巖土工程勘察報(bào)告剖面選?。簩?duì)于建筑物深基坑來(lái)說(shuō)，不同的邊線需要采用不同的地質(zhì)剖面圖對(duì)土體的綜合性質(zhì)進(jìn)行分析，包括土層分布、厚度、深埋、物理性能等各項(xiàng)指標(biāo)。

力學(xué)參數(shù)指標(biāo)選?。涸诹W(xué)參數(shù)指標(biāo)選取過(guò)程中，特別要關(guān)注所采用的試驗(yàn)方法對(duì)參數(shù)以及計(jì)算結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)也要充分考慮工程建設(shè)擾動(dòng)以及地下水對(duì)參數(shù)的影響。如果是采用水土分算的計(jì)算模式時(shí)，通常是要采用三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)當(dāng)中有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度、粘聚力、內(nèi)摩擦角指標(biāo)，并且還要注重土體的有效重度。如果是采用水土合算方法時(shí)，通常采用三軸固結(jié)不排水總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)、直剪指標(biāo)，并重點(diǎn)關(guān)注土體飽和重度。對(duì)甘肅省濕陷性黃土特性來(lái)說(shuō)，絕大部分工程都會(huì)選擇不擾動(dòng)試樣的直剪強(qiáng)度指標(biāo)。

地下障礙物調(diào)查：對(duì)于當(dāng)今工程建設(shè)中大部分勘察報(bào)告來(lái)說(shuō)，都很少會(huì)涉及到建筑物外圍基坑變形范圍內(nèi)支護(hù)土地的地層巖性狀況，由于當(dāng)今甘肅省建筑事業(yè)發(fā)展尤為迅速，很多擬建工程建筑深基坑不僅被其他的建筑工程所包圍，甚至被原有建筑工程基坑回填土包圍，這部分土壤的物理性能非常差，如果沒(méi)有正確選擇支護(hù)技術(shù)會(huì)威脅到人們的安全，這就需要在前期準(zhǔn)備工作當(dāng)中，重點(diǎn)對(duì)廢棄工程進(jìn)行調(diào)查，如廢氣管道、人防工程、建筑基礎(chǔ)等。某工程基坑施工過(guò)程中，該工程深度為8m，采用排樁支護(hù)方法，樁體長(zhǎng)度為14m。在護(hù)坡樁施工完畢后，業(yè)主提出基礎(chǔ)下部可能有防空洞，之后經(jīng)過(guò)探查和開(kāi)挖施工后發(fā)現(xiàn)支護(hù)樁正好處于防空洞邊墻的位置上，樁端處在半懸空狀態(tài)，嚴(yán)重影響深基坑和周邊工程的安全性。由此可見(jiàn)，調(diào)查地下障礙物是十分必要的工作。

1.2 主體建筑物情況材料

工程主體材料主要包括以下幾項(xiàng)：①建筑物總平面圖的包括用地紅線、基坑和用地紅線、工程周邊環(huán)境平面關(guān)系等；②深基坑樁體設(shè)計(jì)材料以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖；③深基坑形狀圖、尺寸圖、深度規(guī)格。同時(shí)也要全面考慮在基礎(chǔ)施工時(shí)所需要的腳手架、模板搭設(shè)所涉及到的范圍，如果是特殊條件還需要重點(diǎn)考慮地基施工中所需要的樁基設(shè)備等。

1.3 周邊環(huán)境調(diào)查

在環(huán)境調(diào)查中，需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：①深基坑邊坡支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)以及周圍土體的巖性條件，特別是要重點(diǎn)檢測(cè)周邊黃土是否被雨水浸透而產(chǎn)生濕陷性黃土，也要對(duì)黃土的發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行全面解析；②關(guān)注深基坑支護(hù)周邊工程情況，分析基坑與周邊工程的影響關(guān)系，包括周邊建筑人高度、基礎(chǔ)建設(shè)形式、荷載性、具體使用情況等；③基坑周邊交通情況，特別是要考慮臨近周邊道路路基的荷載性能；④深基坑周邊公共設(shè)施的具體分布情況以地下管線分布狀態(tài)。

2 濕陷性黃土地區(qū)深基坑邊坡支護(hù)技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)

2.1 懸臂式支護(hù)與土釘墻支護(hù)技術(shù)

此兩項(xiàng)技術(shù)主要是用作深度小于10m的深基坑支護(hù)工程當(dāng)中。其主要表現(xiàn)在：

（1）懸臂式鋼筋混凝土擋土排樁。采用該項(xiàng)技術(shù)主要是因?yàn)殇摻罱Y(jié)構(gòu)的彎矩系數(shù)較大，如果深基坑深度大于10m會(huì)提高造價(jià)，再加上樁體如土深度往往要高于深基坑土方開(kāi)挖深度，所以更加適用于10m以下的深基坑施工。樁體直徑控制在0.6～1.0m之間，采用旋挖過(guò)錐鉆機(jī)械進(jìn)行打孔施工，并在水下灌注混凝土。如果是一級(jí)的安全等級(jí)，則優(yōu)先選擇該項(xiàng)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)施工更加便捷、占地面積小，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備同時(shí)施工，從而提高了施工效率，樁體剛度非常強(qiáng)、具有良好的抗剪力。但是該項(xiàng)技術(shù)由于樁身彎矩系數(shù)大，需要較高的配筋量，樁頂位移較大，因此如果深基坑周圍有重要的建筑物時(shí)，則要慎重選擇。

（2）土釘墻支護(hù)。該項(xiàng)技術(shù)是在被加固的土體當(dāng)中安放具有一定長(zhǎng)度、密度的土釘，并固定在混凝土面板上，從而起到加固作用，構(gòu)成一個(gè)類似重力墻的擋土墻，此時(shí)土體和土釘共同受力，構(gòu)成一個(gè)強(qiáng)度大、剛性高復(fù)合體。土釘墻支護(hù)是一種主動(dòng)加固方法，可以有效提高黃土的抗拉性和整體剛度，保證深基坑邊坡的穩(wěn)定性。土釘成孔直徑為130mm，注漿的水灰比為1：0.5。如果需要加強(qiáng)土釘鋼筋長(zhǎng)度可以采用對(duì)焊接、搭接焊接方法。砂漿的強(qiáng)度等級(jí)要高于32.5，注漿壓力為0.4～0.6MPa。該項(xiàng)技術(shù)實(shí)施起來(lái)十分便捷，并且具有施工速度快、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，工程造價(jià)是排式灌注樁的30～60%左右。但該項(xiàng)技術(shù)只能滿足二、三級(jí)安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際施工過(guò)程中，由于土釘墻支護(hù)土體會(huì)產(chǎn)生較大的變形，因此如果深基坑周圍距離樓房較近時(shí)，則要謹(jǐn)慎使用。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨桿施工

預(yù)應(yīng)力錨桿施工過(guò)程中，錨桿直徑為150mm，錨桿成孔主要是采用跟管鉆進(jìn)方法。錨桿鉆孔水平方向與垂直方向誤差要控制在100mm之內(nèi)，傾斜誤差在±3%之內(nèi)。在錨桿正式入孔前，需要施工人員事先安裝定位支架，確保錨桿鋼筋處在鉆孔的中心位置，并控制支架沿鋼筋長(zhǎng)的間距，通常為2m左右。在注漿過(guò)程中主要是采用水泥砂漿，如M10，保證水泥強(qiáng)度不低于42.5級(jí)，水灰比控制在1：0.45，在錨桿部位全部注漿，注漿壓力為0.4～0.6MPa。將錨桿鋼筋和注漿管綁扎后同時(shí)進(jìn)行到孔洞內(nèi)，注漿管內(nèi)端孔底距離為0.5m，必須要做好注漿管漿口、底部的密封工作，在注漿時(shí)需要保持連續(xù)性，盡可能不中斷，之后將注漿管緩緩拔出，保證注漿管始終位于漿面以下。待到漿液溢出孔外后，即可將注漿管緩緩拔出并采用水泥沙袋豐富密封保持內(nèi)部壓力，再開(kāi)展孔外補(bǔ)充注漿。如果錨桿的錨固強(qiáng)度為15MPa以上并達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)，即可對(duì)鋼筋進(jìn)行逐根張拉鎖定，張拉荷載力度要稍稍高一些，通常是設(shè)計(jì)荷載的1.1倍，在穩(wěn)定5～10min后即可鎖定。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了能夠避免濕陷性黃土地區(qū)對(duì)深基坑施工的影響，必須要做好前提的調(diào)查準(zhǔn)備工作，結(jié)合工程建設(shè)要求和特點(diǎn)，合理選擇邊坡支護(hù)技術(shù)，這樣才能夠保障土體沉降、位移在合理范圍內(nèi)，提高深基坑施工過(guò)程中的穩(wěn)定性，保障工程建設(shè)安全，最終實(shí)現(xiàn)建筑工程的建設(shè)目標(biāo)。