摘 要：現(xiàn)代的城市建設(shè)進(jìn)程中，地下空間被充分地利用起來(lái)。地下空間需要采用基坑施工。如果是在軟土地區(qū)進(jìn)行基坑開(kāi)挖，就要對(duì)施工場(chǎng)地周?chē)慕ㄖ飳?shí)施保護(hù)。根據(jù)多年的工程施工經(jīng)驗(yàn)，基坑施工中采用CFG樁，主要是利用樁間土的承載力所發(fā)揮的作用，將荷載向更深層的地基傳遞，因此需要在CFG樁施工中，考慮到由于地基土擾動(dòng)、地下水變化等等對(duì)施工的影響，以避免基坑內(nèi)進(jìn)行CFG樁施工中出現(xiàn)基坑周?chē)孛骈_(kāi)裂、塌陷等的現(xiàn)象。本論文針對(duì)CFG樁基坑內(nèi)施工對(duì)基坑支護(hù)穩(wěn)定性的影響進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：基坑施工；CFG樁；基坑支護(hù)；穩(wěn)定性

CFG樁是目前基坑施工中常用的地基處理方法，它是在按建筑設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖到設(shè)計(jì)基底標(biāo)高后，當(dāng)?shù)鼗休d力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求值時(shí)，然后進(jìn)行CFG樁施工以提高地基土的承載能力。但是基坑施工中，CFG樁在地基處理的過(guò)程中會(huì)受到地基的擾動(dòng)以及地下水變化等等的影響，對(duì)基坑支護(hù)的穩(wěn)定性造成影響，這也成為目前基坑施工中需要重點(diǎn)研究的課題。

1 工程概況

某小區(qū)工程共四棟樓，其中住宅樓三棟，農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)一棟。在施工場(chǎng)地的南部有一博物館，基坑的東側(cè)有一棟四層樓。本工程開(kāi)挖的基坑規(guī)格為，長(zhǎng)97.3米，寬69.8米，占地面積6791.54平方米。所挖掘的基坑的深度為8.9米。在地基施工過(guò)程中，采用CFG樁地基處理，以增加地基承載力。CFG樁的長(zhǎng)度為12米，直徑0.54米。在基坑施工場(chǎng)地的東側(cè)采用單排支護(hù)樁，其他都為雙排支護(hù)樁，相互直接咬合0.25米。在基坑施工中，在基坑的東側(cè)和北側(cè)都出現(xiàn)了裂縫。裂縫處如果不仔細(xì)檢查是看不出來(lái)的。過(guò)了一個(gè)星期后，裂縫的程度加深，且裂縫之間連貫起來(lái)并趨于穩(wěn)定。此時(shí)，最大裂縫的寬度達(dá)到了5.5毫米，且已經(jīng)延伸到住宅樓的兩側(cè)。

2 基坑施工模擬

2.1 材料參數(shù) 基坑施工模擬的構(gòu)建，根據(jù)工程特點(diǎn)建立D-P模型（Drucker-Prager模型），設(shè)定介質(zhì)相同，即為各向均質(zhì)；選擇彈性和塑性都較為理想的材料；彈性體則為樁、支撐?；邮┕つM利用Midas/GTS來(lái)完成[1]。由于基坑的土層分布較為復(fù)雜，需要將參數(shù)相近的涂層進(jìn)行合并。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)勘查，這里的地質(zhì)土層為14層。

2.2 建立模型 常規(guī)而言，基坑開(kāi)挖的影響寬度和影響深度都是開(kāi)挖深度的3倍左右，但是，本工程較為特殊。受到基坑周?chē)h(huán)境因素的影響，基坑開(kāi)挖的影響寬度如下計(jì)算：

基坑開(kāi)挖的影響寬度=2×（開(kāi)挖深度+CFG樁施工深度）

按照計(jì)算機(jī)配置，基坑開(kāi)挖的影響深度為CFG樁下面的2.5倍。有限元模型尺寸即為：236米×219米×46米。

對(duì)基坑模型的移動(dòng)情況進(jìn)行控制，可以采取位移約束的方式，包括模型的底部和四周?chē)倪吘壎家扇】刂拼胧?，以避免模型出現(xiàn)位移[2]。

2.3 模擬監(jiān)測(cè)結(jié)果分析 針對(duì)基坑支護(hù)CFG樁的樁頂質(zhì)量進(jìn)行分析，可以明確，隨著基坑開(kāi)挖，模型的各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移情況就更為明顯，且各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移都存在著共性。運(yùn)用MIDAS分析軟件，就可以通過(guò)建模的方式，模擬基坑支護(hù)的整個(gè)操作過(guò)程。

從基坑內(nèi)施工中所存在的土體位移情況來(lái)看，基坑施工中的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象就是周?chē)h(huán)境中的建筑物。因此，就要在建筑物到基坑的一段距離中選取幾個(gè)計(jì)算點(diǎn)，以對(duì)基坑周?chē)l(fā)生的土體變化情況進(jìn)行分析，總結(jié)出土體變化規(guī)律。

可以明確，處于基坑施工的前期，從應(yīng)力分布情況來(lái)看，土體所發(fā)生的變形以及所存在的土體沉降都會(huì)隨著基坑深度而有所增加，相應(yīng)地，處于支護(hù)結(jié)構(gòu)后側(cè)的主動(dòng)土?xí)黾訅毫?。此時(shí)，CFG樁的距離就會(huì)與土體的位移情況呈反比，即，如果支護(hù)樁距離較小，土體的位移就會(huì)加大，反之亦然?；邮┕ぶ兴鶎?dǎo)致的地表沉降則會(huì)因其距離基坑較遠(yuǎn)而沉降幅度減小，如果距離基坑較近而沉降幅度增大，緊靠圍護(hù)樁體的位置所發(fā)生的地表沉降是最大的。

3 基坑施工的改進(jìn)措施

由于基坑施工中連續(xù)施打CFG樁，導(dǎo)致基坑的東側(cè)和北側(cè)都出現(xiàn)了裂縫，因此而設(shè)計(jì)了兩種CFG樁施工方案，即在基坑內(nèi)擊打CFG樁的時(shí)候，采用連續(xù)施打和間隔跳打兩種方式。

在開(kāi)挖基坑和支錨中，這兩種施工方案是相同的，但是施工的步驟存在著不同。當(dāng)連續(xù)施打CFG樁和間隔跳打中，基坑底部出現(xiàn)了擾動(dòng)，CFG樁出現(xiàn)了位移，且位移的程度較低。

從基坑周?chē)嬖诘耐馏w變形情況來(lái)看，間隔跳打的CFG樁中，其中的一根不符合基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)要求。如果采取CFG樁的連續(xù)施打和間隔跳打施工，基坑周?chē)耐馏w就會(huì)出現(xiàn)水平方向的位移和縱向位移。為了確保基坑支護(hù)的穩(wěn)定性，可以采取間隔三根就跳打一次的方式，但是，卻因此而導(dǎo)致基坑施工進(jìn)度緩慢，影響了經(jīng)濟(jì)效益。

4 產(chǎn)生地面開(kāi)裂的原因

4.1 基坑主動(dòng)區(qū)的土體發(fā)生了變形 開(kāi)挖基坑內(nèi)的CFG樁的施工，在排土上采用了長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓的工藝技術(shù)，但是由于樁間密度較高，使得大量的土體在基坑中被排出之后，主動(dòng)區(qū)土體的變形幅度較大，由此而導(dǎo)致局部地面開(kāi)裂。

4.2 CFG樁的施工中，混合料強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到要求 基坑內(nèi)的CFG樁施工，可以加快施工進(jìn)度，但是混合料在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以明確，通常情況下，如果工程施工的時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)施工28天的時(shí)候，混合料的強(qiáng)度就要達(dá)到100%，而且時(shí)間越長(zhǎng)，強(qiáng)度就應(yīng)該越大，到90天的時(shí)候，混合料強(qiáng)度就要達(dá)到28天強(qiáng)度的2倍，才可以確保工程安全[5]。但是，CFG樁施工加快了施工速度，縮短了工期，使得混合料的強(qiáng)度難以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。此外，混合料存在浮漿問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致距離樁頂?shù)囊欢纬霈F(xiàn)空樁，或者樁頂部位的質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求，由此而導(dǎo)致土體移動(dòng)。

4.3 基坑周?chē)馏w出現(xiàn)不均勻沉降 從施工場(chǎng)地的土質(zhì)情況來(lái)看，以粉土、粘性土居多。這類(lèi)土的抗壓能力較差，在壓力作用下很容易出現(xiàn)塑性變形，使得基坑周?chē)耐馏w出現(xiàn)不均勻沉降。

5 結(jié)論

綜上所述，科學(xué)技術(shù)滲入到建筑工程施工中，使得建筑工程逐漸向地下發(fā)展，以將地下空間充分地利用起來(lái)。地下工程中，深基坑工程技術(shù)問(wèn)題是需要直接面對(duì)的。為了避免地下建筑結(jié)構(gòu)受到各種因素的影響而遭到損毀，就需要進(jìn)行深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。CFG樁雖然在基坑施工得以普遍應(yīng)用，但是會(huì)受到施工設(shè)備的局限。為了使CFG樁施工能夠滿(mǎn)足技術(shù)要求，就要針對(duì)CFG樁對(duì)基坑支護(hù)穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊保林，王希良，路春嬌.高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索格子粱加固系統(tǒng)三維有限元分析[J].鐵道建筑，2010（02）：67-70.

[2]王偉.柔性基礎(chǔ)下CFG樁復(fù)合地基工作機(jī)理探討[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，30（S）：108-110.

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