深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與坑內(nèi)加固技術(shù)

單繼楠

摘要： 隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市建設(shè)的規(guī)模日益擴(kuò)大。在有限的城市空間建設(shè)中，城市建筑逐漸向地下和高空發(fā)展。因此，越來(lái)越多的建筑物大力發(fā)展地下空間，進(jìn)而使深基坑工程不斷增加，并逐步形成完整的深基坑支護(hù)技術(shù)體系。深基坑土方直壁開挖作為高層建筑的基礎(chǔ)開挖形式已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛應(yīng)用。支護(hù)結(jié)構(gòu)采用何種方式護(hù)壁，須綜合考慮各方面因素，包括各種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)選。采用排樁加內(nèi)支撐的圍護(hù)方案是比較安全可靠的，能較好的控制土體位移，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上較為合理。

關(guān)鍵詞： 深基坑；支護(hù)結(jié)構(gòu)；坑內(nèi)加固

1 深基坑支護(hù)施工技術(shù)的要求

1.1 技術(shù)性要求

高層建筑對(duì)施工技術(shù)要求很高，特別是在深基坑支護(hù)施工中，影響著建筑的整體安全。在高層建筑深基坑支護(hù)施工中，對(duì)技術(shù)水平的要求更高。根據(jù)高層建筑深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)土體物理力學(xué)參數(shù)的選擇，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是合理的。在這一過(guò)程中，有必要考慮深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的土壓力大小和周圍的地質(zhì)變化，確定土體的物理參數(shù)。同時(shí)，應(yīng)考慮開挖后的空間效應(yīng)，保證深基坑邊坡的穩(wěn)定性。合理設(shè)計(jì)深基坑支護(hù)方案，加強(qiáng)工程施工控制和控制深基坑周圍止水效果，以充分滿足高層建筑深基坑支護(hù)施工的技術(shù)要求。

1.2 安全性要求

質(zhì)量和安全是高層建筑施工的基本要求，而深基坑支護(hù)施工也應(yīng)注重安全要求。高層和深基坑是建筑發(fā)展的方向和趨勢(shì)，但也給施工帶來(lái)很大困難，特別是在深基坑支護(hù)中，需要進(jìn)一步改進(jìn)和提高施工技術(shù)和技術(shù)，確保施工安全。為了有效避免基坑開挖引起的土體位移和沉降，應(yīng)保護(hù)周圍環(huán)境設(shè)施和地下管線，防止施工造成的破壞。提高基坑穩(wěn)定性，有效解決空間約束和降水問(wèn)題。根據(jù)不同的環(huán)境條件，應(yīng)采用合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，充分發(fā)揮深基坑支護(hù)的作用。透水支護(hù)結(jié)構(gòu)和水密支護(hù)結(jié)構(gòu)是目前深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。

2 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇

2.1 水泥土攪拌樁支護(hù)（方案一）

抗?jié)B止水效果好，造價(jià)較為經(jīng)濟(jì)。因水泥攪拌樁整體穩(wěn)定性和抗傾覆能力差，剛度不夠，樁頂位移大，無(wú)法滿足本工程基坑側(cè)壁支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)（一級(jí)）的要求和一級(jí)深基坑工程施工規(guī)范的規(guī)定，安全性難以保證。

2.2 排樁加內(nèi)支撐支護(hù)（方案二）

2.2.1 基坑內(nèi)側(cè)采用￠1200/1300@1400/1500鉆孔灌注樁作支護(hù)結(jié)構(gòu)，外側(cè)采用￠850@1200三軸深攪樁作止水帷幕，另外￠800@1400/1500高壓旋噴樁作樁間加固處理。三道排樁作為圍護(hù)支撐結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是：剛度大、變形小、受力可靠；工藝成熟、樁徑可靈活調(diào)整；造價(jià)合理、不受工期影響；施工期間對(duì)周邊環(huán)境影響??；與主體結(jié)構(gòu)關(guān)系小、施工速度快；三軸深攪樁連接好、止水效果佳。實(shí)踐證明，采用方案二既解決了現(xiàn)場(chǎng)可支護(hù)面積狹小的不利條件，又滿足了設(shè)計(jì)要求，施工方便，安全度高，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，業(yè)主滿意，取得了預(yù)期的效果。

2.2.2 鉆孔灌注樁施工工藝有兩種方式：正循環(huán)和反循環(huán)。正循環(huán)指的是泥漿從鉆桿中心噴入，鉆進(jìn)與排渣同時(shí)連續(xù)進(jìn)行，護(hù)壁好，不易塌孔，但鉆速慢；反循環(huán)的泥漿從鉆孔進(jìn)入，然后由鉆頭的鉆桿下口吸進(jìn)，通過(guò)鉆桿中心排入至沉淀池。因返循環(huán)工藝采用的是泥漿主動(dòng)吸進(jìn)，所以清渣效果好，鉆速快，如遇土質(zhì)不好，易塌孔和卡鉆。具體采用哪種方式，要根據(jù)工程所處地塊的土質(zhì)勘探、現(xiàn)場(chǎng)情況及工期要求來(lái)確定。

2.2.3 鉆孔清渣驗(yàn)收合格后，應(yīng)立即灌注混凝土?；炷潦┕ひB續(xù)進(jìn)行，不得中斷，每根樁的澆筑時(shí)間應(yīng)大于混凝土的初凝時(shí)間。當(dāng)混凝土面接近鋼筋籠底部時(shí)，要適當(dāng)降低施工速度，以防鋼筋籠上浮，導(dǎo)管宜埋深在2-6米之間。樁頂混凝土超灌高度應(yīng)大于1倍樁徑且滿足樁身完整性及鋼筋籠焊接質(zhì)量要求，不得有斷樁、混凝土離析及夾泥現(xiàn)象出現(xiàn)。采用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法檢測(cè)樁身完整性，測(cè)斜儀測(cè)定成孔垂直度，井徑儀測(cè)量孔徑，靜載試驗(yàn)法檢測(cè)樁的承載力，止水樁可采用靜力觸探等手段檢查成孔質(zhì)量。通過(guò)一系列樁基工程檢測(cè)技術(shù)手段確保樁基施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)規(guī)定和滿足使用要求。

2.2.4 基坑內(nèi)支撐設(shè)置4道鋼筋混凝土支撐方式。因鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定，有可靠的鏈接構(gòu)造；具有足夠的剛度能滿足承載力要求，變形??；支撐立柱采用灌注樁內(nèi)插角鋼格構(gòu)柱。整個(gè)支撐體系縱橫向渾然一體，足以形成立體空間支撐系統(tǒng)。對(duì)鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量有異議的可采用超聲探傷法進(jìn)行檢測(cè)。

2.2.5 土方開挖前業(yè)主應(yīng)安排具有資質(zhì)的專業(yè)監(jiān)測(cè)單位制定系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方案，對(duì)基坑周圍環(huán)境包括近鄰建筑物、構(gòu)筑物、道路、地下管線、地下水走向及基坑邊坡土體的水平和豎向位移、基坑坑底土體隆起等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)測(cè)值達(dá)到設(shè)計(jì)監(jiān)控報(bào)警值、基坑底部可能出現(xiàn)流砂或管涌征兆、周圍土體出現(xiàn)可能導(dǎo)致剪切破壞的跡象時(shí)，應(yīng)立即停工，并對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境采取應(yīng)急保護(hù)措施。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整施工方案和施工進(jìn)度，并同步向建設(shè)、施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、質(zhì)量安全監(jiān)督等部門報(bào)告。監(jiān)測(cè)工作完成后，監(jiān)測(cè)單位應(yīng)提供完整的基坑工程監(jiān)測(cè)報(bào)告。

3 坑內(nèi)加固技術(shù)

3.1 根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，基坑開挖深度范圍內(nèi)，基坑側(cè)壁土層為：①層填土；②1粉質(zhì)粘土；②2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土；③粉質(zhì)粘土?；拥撞恐饕挥冖鄯圪|(zhì)粘土中。由于②2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為流塑狀，一旦土層挖開，經(jīng)過(guò)應(yīng)力釋放卸載后，坑底可能會(huì)產(chǎn)生涌土現(xiàn)象，危及支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊安全，應(yīng)考慮坑底抗隆起穩(wěn)定性要求，為防止坑底隆起應(yīng)對(duì)坑內(nèi)土質(zhì)采取加固措施，加固處理的目的是固結(jié)穩(wěn)定土層和止住地下水[1]。

3.2 為達(dá)到基坑支護(hù)被動(dòng)區(qū)（坑內(nèi)）加固效果，坑內(nèi)加固處理采用三軸深攪樁。樁徑850㎜，樁間距1900㎜，排距700㎜，水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。根據(jù)地勘報(bào)告和地下水埋深走向，本工程加固區(qū)域總體布局是：東北區(qū)域加固深度-26.5米，西南區(qū)域加固深度-24.0米，基坑內(nèi)四周6米范圍布滿深攪樁，中間區(qū)域呈4～5米寬豎格柵狀布置。加固深攪樁樁頂標(biāo)高-8.0米，-8.0米以上空頭部分水泥摻量減半，深攪樁有效長(zhǎng)度控制在16～18.5米，并應(yīng)在工程樁和支護(hù)樁施工前進(jìn)行[2]。

3.3 三軸深攪樁開工前，施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試樁試驗(yàn)，確定實(shí)際采用的水泥摻量、水泥漿液水灰比、成樁工藝、鉆機(jī)下沉及提升速度等施工參數(shù)與施工步驟，試樁數(shù)量不少于3根。根據(jù)試樁過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整，并將結(jié)果數(shù)據(jù)及時(shí)提交業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等相關(guān)單位。各方認(rèn)可后上報(bào)詳盡的三軸深攪樁施工方案，經(jīng)最終審批同意后方可實(shí)施。

3.4 三軸深攪樁采用套接孔法，二噴二攪施工工藝[3]。樁與樁的施工搭接時(shí)間不宜大于24小時(shí)，因故超時(shí)，必須放慢攪拌速度以保證搭接質(zhì)量；若搭接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或無(wú)法搭接應(yīng)作為冷縫記錄在案，并經(jīng)監(jiān)理和設(shè)計(jì)單位認(rèn)可后，采取在冷縫處補(bǔ)做兩根搭接長(zhǎng)度為200㎜的￠1000旋噴樁進(jìn)行封堵加強(qiáng)處理，以確保攪拌樁的施工質(zhì)量及止水效果。

結(jié)束語(yǔ)：

在實(shí)際工作中，應(yīng)提出多種可行性施工方案，通過(guò)定性或定量的分析比較最終確定方案。成孔質(zhì)量和入巖深度的判斷直接關(guān)系到鉆孔灌注樁的完整性及承載力，鉆孔灌注樁施工是深基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要一環(huán)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)完成后，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范要求對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行地下主體結(jié)構(gòu)的施工。

參考文獻(xiàn)

[1]韋希斌.探究建筑工程施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)管理[J].門窗，2016（05）：111-112.

[2]丁聲敏，康愛群.巖土工程施工中深基坑支護(hù)問(wèn)題探究[J].世界有色金屬，2016（01）：34-35.

[3]鄒洋.建筑工程中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析[J].江西建材，2015（14）：99+104.