深基坑邊坡支護(hù)中高壓噴射注漿法的應(yīng)用

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摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越多的高樓大廈出現(xiàn)在城市中，建筑基坑的規(guī)模及深度在不斷的擴(kuò)大?？茖W(xué)合理的對(duì)深基坑進(jìn)行支護(hù)，在深基坑工程中有著極大的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過對(duì)剖析深基坑邊坡支護(hù)中高壓噴射注漿的應(yīng)用進(jìn)行分析探討，得出幾點(diǎn)有關(guān)的體會(huì)，希冀在深基坑邊坡支護(hù)中高壓噴射注漿的應(yīng)用方面對(duì)相關(guān)企業(yè)和工作人員帶來一些參考及借鑒。

關(guān)鍵詞：深基坑；邊坡支護(hù)；高壓噴射注漿法

引言

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的逐步發(fā)展深入，深基坑加固技術(shù)日益成為當(dāng)代人思考的話題，從一定角度來說基坑加固，已經(jīng)成為我國(guó)推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展的瓶頸。盡管，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)水平相比原來已經(jīng)有了較大的提升，但是過去幾年深基坑加固一直沒有引起足夠的重視。大量高層建筑的涌現(xiàn)，深基坑工程逐漸增多，在深基坑工程的開挖和暴露期間存在著許多安全問題。開挖基坑時(shí)，原有的土體平衡被破壞，由于土體壓力發(fā)生變化，土體和支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，引起周圍地面發(fā)生不均勻沉降，過大的沉降變化將會(huì)造成鄰近建筑物、基坑、地下管線等設(shè)施被破壞，基坑加固已經(jīng)成為當(dāng)代工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，及時(shí)對(duì)基坑進(jìn)行科學(xué)合理的加固，可以避免工程事故的發(fā)生。

1 深基坑的支護(hù)方法

當(dāng)代，深基坑的支護(hù)方法在我國(guó)有很多種。按照支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)可以劃分為三類不同的深基坑支護(hù)類型：

1.1被動(dòng)受力支護(hù)結(jié)構(gòu)

通過支護(hù)結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度和剛度來被動(dòng)的承受土體產(chǎn)生的土壓力，限制土體的變形，從而起到支護(hù)的目的。常常采用的支護(hù)方法有：挖孔灌注樁、鋼管樁、鋼板柱、地下連續(xù)墻等；

1.2主動(dòng)受力支護(hù)結(jié)構(gòu)

通過采用不同的方式方法實(shí)現(xiàn)提高土體的強(qiáng)度目的，讓被支護(hù)土體和支護(hù)體形成相互作用的體系，從而保證施工時(shí)深基坑的安全穩(wěn)定性能。常常采用被稱作補(bǔ)強(qiáng)類支護(hù)技術(shù)進(jìn)行支護(hù)，常見的支護(hù)技術(shù)有：樹根柱技術(shù)、攪拌樁技術(shù)、土釘支護(hù)技術(shù)等；

1.3組合型支護(hù)結(jié)構(gòu)

通過分析施工現(xiàn)場(chǎng)和土體的受力情況，科學(xué)合理的將被動(dòng)受力支護(hù)結(jié)構(gòu)和主動(dòng)受力支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合應(yīng)用到同一個(gè)基坑工程中的支護(hù)方式。

2 深基坑邊坡支護(hù)方案的選擇需要考慮的因素

邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇的正確與否直接反映邊坡支護(hù)效果的好壞，然而由于影響邊坡支護(hù)效果的因素太多，如何根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件、邊坡性質(zhì)的特性選擇正確的支護(hù)結(jié)構(gòu)并不是一件簡(jiǎn)單的事，因此，在實(shí)際的邊坡支護(hù)方案的選擇過程中需要充分考慮邊坡變形失穩(wěn)機(jī)理、經(jīng)濟(jì)合理與可實(shí)施性，選擇最合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。

2.1地質(zhì)條件

在邊坡支護(hù)方案選擇的考慮因素中，地質(zhì)條件的等相關(guān)因素是邊坡穩(wěn)定性分析和支護(hù)設(shè)計(jì)最基礎(chǔ)、最重要的因素，直接影響支護(hù)的實(shí)際效果，因此在支護(hù)方案確定過程中，需要加強(qiáng)在這方面的考慮。所謂的地質(zhì)條件，籠統(tǒng)地說包括地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地表水等。其中地形地貌等相關(guān)影響因素是邊坡穩(wěn)定性的控制因素之一，同時(shí)也是邊坡穩(wěn)定性分析過程中，可以作為參考借鑒的宏觀判斷的重要依據(jù)。此外，地質(zhì)構(gòu)造等影響因素不僅影響邊坡的地形地貌，更重要的是影響邊坡巖體的力學(xué)性質(zhì)，在一定程度上，地質(zhì)構(gòu)造決定著邊坡變形失穩(wěn)的機(jī)理，可能會(huì)導(dǎo)致陡傾巖體的傾倒破壞或者碎裂巖體危巖崩塌等危險(xiǎn)發(fā)生。其次，水文地質(zhì)及地表水等因素的影響，可能會(huì)使邊坡土體軟化和強(qiáng)度降低，降低軟弱結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度，因此支護(hù)結(jié)構(gòu)必須和排水措施一并考慮，從而使邊坡穩(wěn)定性增強(qiáng)。

2.2變形失穩(wěn)機(jī)理的考慮

除了地質(zhì)因素決定的邊坡固有特性之外，邊坡的其他性質(zhì)也是需要考慮的因素，比如說：坡高與坡比、邊坡的使用年限；邊坡是挖方邊坡還是填方邊坡或者是半挖半填邊坡；以及邊坡上方的附加荷載、是否有震動(dòng)因素等。這些因素的存在都一定程度上影響邊坡支護(hù)的設(shè)計(jì)方案的確定。此外，值得注意的一點(diǎn)是，邊坡的支護(hù)的方案的選擇很大程度上是根據(jù)邊坡變形失穩(wěn)機(jī)理的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算而確立的，然后根據(jù)邊坡使用及周邊環(huán)境特性，分別確定邊坡重要性等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)，進(jìn)而設(shè)計(jì)計(jì)算采用不同的邊坡支護(hù)方案。然而不同的邊坡其變形失穩(wěn)機(jī)理有所不同，其變形失穩(wěn)的主導(dǎo)因素也不盡相同。此外由于邊坡穩(wěn)定條件的影響因素太多，而且計(jì)算起來十分復(fù)雜，因此要想徹底搞清邊坡的變形失穩(wěn)機(jī)理是較為困難的，這也一定程度上制約著設(shè)計(jì)思路和支護(hù)形式的選擇。因此，認(rèn)清邊坡產(chǎn)生變形失穩(wěn)的類型十分重要。

3 高壓噴射注漿法的優(yōu)點(diǎn)

高壓噴射注漿法技術(shù)由日本相關(guān)專家最先研究使用。由于日本處于地震帶上，其地震相對(duì)較為頻繁，這對(duì)其基坑支護(hù)和邊坡治理提出了較高的要求。高壓噴射注漿法工作原理主要是通過將水泥漿通過高壓作用噴射到支護(hù)體內(nèi)部，使深部巖層和支護(hù)體共同粘結(jié)成統(tǒng)一的地基整體，達(dá)到加固地基的目的。

3.1施工簡(jiǎn)便

高壓噴射注漿法和其它錨噴加固技術(shù)相比，高壓噴射注漿法無論是具體的施工過程，還是工作原理都非常簡(jiǎn)便。總體來說，在施工時(shí)，只需在地基土層中開挖直徑在50mm到300mm之間的小孔，然后通過高壓噴射機(jī)械對(duì)鉆孔注射水泥漿。水泥凝固后，鉆孔周圍可以形成一個(gè)直徑不等的固結(jié)體，進(jìn)而達(dá)到邊坡支護(hù)的目的。高壓噴射注漿法不但適應(yīng)各種施工環(huán)境，并且其使用的施工機(jī)械也相對(duì)簡(jiǎn)單。對(duì)于建筑施工而言簡(jiǎn)便的施工程序非常重要，無論是具體的施工調(diào)整方面，還是在工程施工計(jì)劃都具有重要的意義。

3.2噴射注漿可以選任意角度

由于水泥漿其液態(tài)性較大，為不影響會(huì)影響掛漿的效果傳統(tǒng)的邊坡噴漿工藝中噴漿方向主要為垂直方向。由于高壓噴射注漿法主要是對(duì)鉆孔內(nèi)進(jìn)行施工在施工過程中，水泥漿噴射速度和壓力都較大，所以，水泥漿可以從任意角度進(jìn)行施工注漿。高壓噴射注漿法不但滿足不同角度邊坡的要求，并且不會(huì)發(fā)生流漿等問題可以很好的節(jié)省原料。在實(shí)際的施工過程中，深基坑邊坡主要是以傾斜角度和垂直為主，傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)很難保證工程的支護(hù)質(zhì)量，但是高壓噴射注漿法就能滿足工程技術(shù)要求。

3.3固結(jié)體形狀便于控制

在深基坑工程中，不同工程對(duì)于邊坡支護(hù)的要求不同，此時(shí)可以根據(jù)固結(jié)的形狀來滿足邊坡支護(hù)要求。高壓噴射注漿法便于控制固結(jié)體形狀剛好課一滿足其工程需求。在實(shí)際的工程中，通過調(diào)整提升速度和旋噴速度來實(shí)現(xiàn)增減噴射壓力，更換噴嘴孔徑改變流量進(jìn)而到達(dá)不同的固結(jié)體性形狀。

4 高壓噴射注漿法邊坡支護(hù)中的施工流程

4.1鉆孔

結(jié)合工程的地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備合理選用鉆孔的方法，保證將噴射注漿管插入到設(shè)計(jì)好的相應(yīng)地層之中，如果遇到的土層較為堅(jiān)硬時(shí)應(yīng)該換用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。

4.2插管

鉆孔完成后，應(yīng)將噴射注漿管及時(shí)插入地層己指定的深度。如果使用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，必須拔出相應(yīng)的巖芯管，然后漿噴射管插入其中。為了防比泥砂的堵塞，在插管的過程中，可一邊插管、一邊用水壓在1Mpa以下的水向管內(nèi)射水。

4.3噴漿

根據(jù)土類、地下水、土質(zhì)等具體地質(zhì)情況，進(jìn)行自下而上地噴射注漿。如果第一次不能滿足工程需要，還需要進(jìn)行復(fù)噴。由于復(fù)噴時(shí)是對(duì)第一次噴射的漿土混合體進(jìn)行噴射，此時(shí)噴射流所遇阻力小于第一次噴射的阻力，可以增加固結(jié)體的直徑。

4.4補(bǔ)漿

由于漿液具有析水作用，在噴漿的過程中其會(huì)不同程度的產(chǎn)生收縮，導(dǎo)致頂部下陷，這樣就對(duì)防水力度和地基堅(jiān)固程度造成影響，目前常采用的采辦法是：對(duì)固結(jié)體頂部采用二次注漿和從噴口直接注入漿液來填收縮的空洞。

5.結(jié)語

在深基坑邊坡支護(hù)工程中采用高壓噴射混凝土灌漿技術(shù)進(jìn)行邊坡支護(hù)，能極大程度上保證邊坡支護(hù)的效果，有效的控制了深基坑的變形，保證了工程建設(shè)質(zhì)量，同時(shí)也極大程度上降低了工程造價(jià)，加快了工程進(jìn)度，對(duì)以土質(zhì)為主的坡面穩(wěn)定性有很好的作用。因此，加強(qiáng)高壓噴射混凝土灌漿技術(shù)的探究，可以有效的推動(dòng)我國(guó)基坑建設(shè)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)城市建設(shè)的快速良性發(fā)展，對(duì)深基坑施工中邊坡支護(hù)的建設(shè)有著重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖英.深基坑及基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)展綜述[J].科技進(jìn)步與對(duì)策（增刊），2003：22-25