摘要：文章根據筆者多年建筑施工實踐，詳細介紹了深層水泥攪拌樁及土釘墻支護技術原理，并結合工程實例，詳細闡述了深層水泥攪拌樁-土釘墻復合支護技術在深基坑工程中的設計與施工技術。
近年來，隨著大批的高層建筑的建設，開發(fā)商為提高建筑用地率，加之國家有關規(guī)范對基礎埋置深度和人防工程的要求，多層、超高層建筑地下室的設計必不可少，有的地下建筑甚至有三四層，最深的達數十米，于是，地下建筑開挖時的深基坑支護成為一個必要的施工過程。深基坑支護的設計、施工、監(jiān)測技術是近20年來在我國逐漸涉及的技術難題。本文結合工程實例，對深基坑支護技術進行論述。
一、工程概況
某工程位由3棟33層高層住宅和1個地下五級人防車庫組成。3棟住宅均為箱型基礎，上部為剪力墻結構。1＃、2＃房為地下一層，地上33層，高度96.6米；3#房為地下二層，地上33層，高度99.5米。2＃、3＃房之間由1個地下車庫連通。場地狹小，1＃房單獨做基坑圍護；2＃、3＃和車庫則做聯(lián)體基坑圍護?；娱_挖深度：1＃、2＃房和地下車庫為±0.000以下5.4米，3＃房±0.000以下7.15米（二層地下室）。屬深基坑?；又車嚯x道路和各類管線較近，地下室開挖及施工期間不能影響市區(qū)交通行駛和各類管線的正常使用。
二、工程地質條件
根據地質報告，場地不良土質的素填土帶厚度為-0.5～-5.3m，分布范圍廣泛。素填土帶下大量分布全風化泥巖、全風化泥質粉砂巖，厚度為-0.6～-3.0m，該土層雖土質稍好，但泡水易軟、易崩解；地質報告還顯示，地下水位較高，平均水位-2.3m，對土層穩(wěn)定性威脅很大，必須進行支護。深基坑支護不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定，而且要滿足變形控制要求，以確?；又車慕ㄖ铩⒌叵鹿芫€、道路等的安全。如今支護結構日臻完善，出現(xiàn)了許多新的支護結構形式與穩(wěn)定邊坡的方法。
三、支護方案的選擇
本工程采用深層攪拌樁和土釘墻復合式基坑支護技術。深層攪拌樁是采用水泥作為固化劑，通過深層攪拌機械，在地基深處就地將軟土和水泥強制攪拌，利用水泥和軟土之間所產生的一系列物理化學反應，使軟土化成整體性的并具有一定強度的擋土和防滲墻。由于其強度低，不足以保證基坑的穩(wěn)定性，因此利用土釘墻的土釘群體與土體的共同作用來提高基坑的穩(wěn)定性。
四、深層攪拌樁的施工技術
1．工作原理。深層水泥攪拌樁是一種應用較廣泛的地基加固、基坑支護止水的方法，它是利用水泥等材料作為固化劑，通過特定的攪拌機械，就地將軟土和水泥漿液強制攪拌，使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的水泥加固體，從而提高地基土強度和物理力學性能、增大變形模量。它適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粉土、飽和黃土、粘性土、素填土及無流動地下水的飽和松散砂土等地基；在基坑支護中深層水泥攪拌樁還作為基坑的超前支護結構。
根據工程地質的揭露情況，地層中含有砂層的，在攪拌水泥漿液的同時可放置一定比例的水泥粉，以增加水泥漿液的稠度和止水效果。
2．工藝流程：攪拌樁成樁工藝通常為“一次噴漿，二次攪拌”，具體施工流程如下：樁機定位——預攪下沉制配水泥漿——提升噴漿攪拌——重復下沉攪拌——重復提升攪拌——成樁結束、移位——下一根樁施工。
3．施工質量控制。
?。?）按照圖紙要求放出攪拌樁位置的灰線，根據設計圖紙和工程實際情況，確定第一根樁的開始位置，確定施工順序，并將樁位全部進行編號，以免遺漏。樁機就位后，測出樁機底盤標高，以控制樁頂和樁底標高。
?。?）應先做試樁，以便于根據土質情況在設計、規(guī)范允許的情況下調整工藝參數：如水灰比、外加劑、噴漿下沉及提升速度、噴漿壓力、速率等。
?。?）為防止施工受阻或樁位偏移，應清除各種障礙物；開挖樣槽，以消除施工中大量用土造成的不力影響，更好的控制標高和樁頂質量。
（4）垂直度控制：為了保證成樁的垂直度，機架垂直度偏差要控制在1％以內。
?。?）根據樁徑、樁長、土的重度及水泥摻量，計算出每根樁的水泥用量。按照設計水灰比要求，拌制水泥漿。必須嚴格控制外加劑的摻量。特別強調，水泥漿要攪拌均勻，水泥不得受潮、結塊。
?。?）控制下沉和提升速度：通常預攪下沉速度控制在0.8m/min，噴漿提升速度控制在0.5m/min，重復攪拌升降速度控制在0.5～0.8m/min。特別是提升攪拌噴漿速度要均勻。
五、土釘墻的施工技術
1．土釘墻的工作原理。所謂土釘墻工作原理，就是土釘、面墻與原狀土三者共同作用。通過土釘、面墻與原狀土的共同作用，形成以主動制約機制為基礎的復合體，具有明顯提高邊坡土體的結構強度和抗變形能力，減少土體側向變形，增強整體穩(wěn)定的特點。因此其性狀主要由土釘與面墻接合程度、原狀土體性狀、坡頂荷載、開挖深度等因素綜合確定，其中土釘的工作性狀起決定性的作用。
2．“復合土釘墻”的作用。所謂“復合土釘墻”支護就是以水泥土攪拌樁或豎向壓管注漿帷幕等超前支護措施解決土體的自立性、隔水性，以水平向壓密注漿及二次壓力灌漿解決土體加固及土釘抗拔力問題，以一定的插入深度解決坑底的抗隆起和管涌問題，由止水帷幕、超前支護及土釘三者組成的復合型的土釘墻支護方式。
3．施工準備。
?。?）在基坑開挖前提前7～10天做井點降水，排除地表水、地下水，以有效減少或消除作用于面層上的靜水壓力，并設置觀察孔，滿足施工要求后才可開挖土方。
?。?）確定基坑開挖線、軸線定位點、水準基點、變形觀測點等，并妥善保護。
?。?）周密安排好土釘施工與土方開挖、出土運輸等工序的關系，使二者密切配合，以保證施工連續(xù)、快速。
（4）檢查空壓機、鉆機、攪拌機、噴射機等施工機械；土釘、水泥、鋼筋等材料應備足，以滿足施工進度的要求，并堆放有序，方便施工。
4．施工工藝。第一層土方開挖——做第一道土釘并注漿——綁扎鋼筋并于土釘牢固焊接——噴射面層混凝土——開挖第二層土方…
5．施工質量控制。
?。?）每層土方開挖的深度應比設計的土釘排距深300mm，但嚴禁超層開挖。
（2）第一排土釘打入時常常會碰到地下障礙物。因此要根據實際情況調整土釘的角度。本工程將土釘的角度由φ10度調整至φ15度左右。
?。?）采用0.6MPa壓力的注漿泵注漿。注漿時導管要插至孔底，在注漿同時導管要勻速緩慢拔出，并將導管始終埋在漿體面以下，以保證土釘中的氣體全部排出，并在注滿漿后保持壓力3～5分鐘，再用止?jié){塞封堵。
六、結論
深基礎基坑支護工程施工技術措施科學、合理與否，直接影響到工程本身的質量與進度，并對工程經濟效益提高與人身安全的保證起到關鍵性作用。深基坑支護工程是近二十年來隨著城市高層建筑發(fā)展而發(fā)展的一門新的實踐工程學，它還有待于理論上的完善，如何選取一種在經濟、技術上都合理的支護類型，還必須充分考慮施工現(xiàn)場的環(huán)境、工程地質條件以及具體的工程要求。
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