摘 要：常規(guī)的土巖組合地區(qū)深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工主要使用樁壁周圍鉆孔法形成支護(hù)樁墻，易受錨桿固定點(diǎn)位變化影響，支護(hù)錨固力偏低，因此需要設(shè)計(jì)一種全新的土巖組合地區(qū)深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。本文搭建重力式內(nèi)支撐支護(hù)擋墻，施打SMW內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)工法樁，設(shè)置內(nèi)支撐支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索，從而完成深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工。實(shí)例分析結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的土巖地區(qū)深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的支護(hù)錨固力較高，符合深基坑內(nèi)支護(hù)要求，具有可靠性和一定的應(yīng)用價(jià)值，為優(yōu)化土巖組合地區(qū)的施工進(jìn)程、降低施工難度做出了一定貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：土巖組合地區(qū)；深基坑；支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TU 753" " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在土巖組合地區(qū)，土體和巖體在空間上常呈不規(guī)則分布狀態(tài)[1]，容易受環(huán)境變化影響出現(xiàn)滑坡、崩塌和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害[2]。深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的條件復(fù)雜，注意要點(diǎn)較多。首先，需要考慮支撐結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性，避免因安裝誤差導(dǎo)致支撐結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或變形。其次，在拆除過(guò)程中，需要注意拆除順序和方式，避免對(duì)周圍土體和環(huán)境造成不良影響。最后，需要在整個(gè)施工過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，保證支撐結(jié)構(gòu)的使用壽命，并保障其安全性。尤其在土巖組合地區(qū)，基坑周圍土體可能存在軟弱地層或原始地質(zhì)條件較差，采用內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)可有效提高基坑的穩(wěn)定性和安全性，防止發(fā)生土體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害[3]。在上述背景下，本文對(duì)土巖組合地區(qū)的深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行了研究。

1 工程概況

為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的土巖組合地區(qū)深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的施工效果，本文選擇某深基坑工程進(jìn)行實(shí)例分析。已知該工程位于某市的偏遠(yuǎn)土巖區(qū)域，基坑開(kāi)挖面積為67854m2，基地標(biāo)高為-5.63m。研究區(qū)域的基坑開(kāi)挖較深，支護(hù)設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度為1024.5m，屬于臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)。根據(jù)該工程的設(shè)計(jì)要求，本文調(diào)整了勘探鉆孔地面標(biāo)高。該研究區(qū)域的地層巖土層分布見(jiàn)表1。

由表1可知，研究區(qū)域鉆孔后出現(xiàn)了地下水。地下水的類型包括孔隙水、裂隙水和熔巖水，埋深為2.3m～5.8m，水位標(biāo)高為6.54m～11.53m。

研究區(qū)域使用基礎(chǔ)樁錨結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。樁錨支護(hù)施工示意圖如圖1所示。

由圖1可知，上述施工方式可以根據(jù)支護(hù)變形限制要求調(diào)整預(yù)應(yīng)力，限制支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重形變。研究區(qū)域根據(jù)GB50497基坑工程監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工方案，保證基坑開(kāi)挖深度遵循地質(zhì)條件要求。施工雜填土部分將混凝土鉆孔灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨索作為主要支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2 土巖組合地區(qū)深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1 搭建重力式內(nèi)支撐支護(hù)擋墻

以上述工程為例，本文使用放坡開(kāi)挖技術(shù)搭建重力式內(nèi)支撐支護(hù)擋墻。先根據(jù)邊坡的穩(wěn)定性關(guān)系進(jìn)行護(hù)坡處理[4]，再根據(jù)庫(kù)倫強(qiáng)度理論進(jìn)行重力分解，此時(shí)的邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)計(jì)算式KS如公式（1）所示。

式中：c為土體黏聚力；l為基坑下部圓弧長(zhǎng)度；FN為基坑支護(hù)法向力；φ為土體的滑動(dòng)剪力角；FW為支護(hù)抗滑力；θ為滑動(dòng)法線與垂線夾角。

根據(jù)上述邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)可以確定土體支護(hù)平衡條件，使用預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻進(jìn)行支護(hù)處理。計(jì)算土釘墻的復(fù)合支護(hù)剪力ksj，如公式（2）所示。

式中：ksj為支護(hù)抗滑力矩與滑動(dòng)力矩比值；ψ為支護(hù)摩擦系數(shù)；Gj為支護(hù)錨桿自重。

此時(shí)進(jìn)行水泥拌和處理[5]，計(jì)算重力式內(nèi)支撐支護(hù)擋墻墻體的嵌固深度與嵌固寬度，穩(wěn)定性驗(yàn)算式如公式（3）所示。

式中：Epk為墻體承受被動(dòng)土壓力值；G為墻體自身質(zhì)量；um為墻體底面壓力；B為墻面寬度；Eak為墻體承受的主動(dòng)壓力值。

根據(jù)計(jì)算出的支護(hù)參數(shù)調(diào)整重力式支護(hù)擋墻的支撐形式，選取可靠的墻體厚度[6]，此時(shí)墻體的受彎承載力M如公式（4）所示。

M=αfc（h）+Ap （4）

式中：α為支撐系數(shù)；fc（h）為混凝土抗拉強(qiáng)度；Ap為受拉區(qū)截面積。

根據(jù)受彎承載力可以調(diào)整重力墻支撐位置，設(shè)置不同的支撐支護(hù)槽段。

本文設(shè)計(jì)的深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)使用“U”形鋼板樁搭建重力式內(nèi)支撐支護(hù)擋墻[7]。該鋼板樁的強(qiáng)度較高，可以作為基礎(chǔ)圍護(hù)結(jié)構(gòu)降低支護(hù)風(fēng)險(xiǎn)。該鋼板樁的剖面示意圖如圖2所示。

由圖2可知，此時(shí)需要進(jìn)行柱列式布置，改變相鄰樁間的間隔，并切割重合部分，以提高內(nèi)支撐支護(hù)擋墻的防滲水能力。搭建的支護(hù)擋墻如圖3所示。

由圖3可知，使用上述支護(hù)擋墻可最大程度滿足支護(hù)嵌固要求，降低深基坑支護(hù)風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 施打SMW內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)工法樁

為了避免在施工中受基坑側(cè)壁強(qiáng)度改變的影響發(fā)生嚴(yán)重的施工安全事故，本文根據(jù)基坑土體的形變要求和住戶防水原則施打SMW工法樁，將其作為內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，輔助止水帷幕和連續(xù)墻完成支護(hù)施工。施打工法樁前，需要在重力支護(hù)擋墻外側(cè)設(shè)置止水帷幕，利用旋噴樁進(jìn)行保護(hù)處理。

施打內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)前，需要根據(jù)施工要求選取支護(hù)材料，考慮施工質(zhì)要求，本文選取鋼筋混凝土內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，使用支撐平面布置法調(diào)整桁架、角撐的位置，按照不規(guī)則布置法生成完整的內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。SMW內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)工法樁施打示意圖如圖4所示。

根據(jù)圖4確定合理的施工順序及配套機(jī)械、水泥等材料的放置位置，并規(guī)劃具體的施打方案，具體方案如下所示。1） 按照攪拌樁樁位平面布置圖測(cè)量放線處理，清除施打前地面存在的障礙物，設(shè)置導(dǎo)向樁，樁位平面偏差≤5mm。2） 進(jìn)場(chǎng)組裝三軸攪拌機(jī)與樁架，試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后才能就位。3） 確定施工位置，開(kāi)挖導(dǎo)向溝，確定是否置放導(dǎo)軌，并設(shè)置定位型鋼。導(dǎo)溝開(kāi)挖后，需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求在導(dǎo)向定位型鋼上做出鉆孔位置和“H”形鋼的插入位置。4） 根據(jù)確定的位置移動(dòng)樁機(jī)并就位，就位平面誤差≤2cm。用水平尺將平臺(tái)調(diào)平，并調(diào)直機(jī)架，保證機(jī)架垂直度偏差≤0.5%。5） 制備水泥漿液。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求的加固土體強(qiáng)度、水泥摻量等指標(biāo)，利用工藝試驗(yàn)和配合比試驗(yàn)得出水泥漿配合比，施工中嚴(yán)格按照該配合比進(jìn)行泥漿配制。6） 噴漿、噴氣攪拌下沉至樁底標(biāo)。當(dāng)攪拌樁機(jī)鉆桿下沉到攪拌樁的設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí)，開(kāi)動(dòng)灰漿泵，待純水泥漿到達(dá)攪拌頭后，以0.5m/min～lm/min的速度下沉攪拌頭，邊注漿，邊攪拌，邊下沉，使水泥漿和原地基土充分拌和。觀測(cè)鉆桿上樁長(zhǎng)標(biāo)記，待達(dá)到樁底后設(shè)計(jì)標(biāo)高。7） 噴漿、噴氣攪拌提升至樁頂標(biāo)。鉆掘攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，稍上提10cm，再開(kāi)啟灰漿泵，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)攪拌鉆頭，提升速度控制在lm/min～2m/min，泵送必須連續(xù)。同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)確定的提升速度提升鉆掘攪拌機(jī)。鉆桿在下沉和提升過(guò)程中均需注入水泥漿液。8） 按照上述施打順序進(jìn)行施打，施打完畢后插入“H”形鋼進(jìn)行固定，完成施工。

上述內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)能有效解決墻體硬化造成的支護(hù)沉降問(wèn)題，提高支護(hù)施工的可靠性。

2.3 設(shè)置內(nèi)支撐支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索

支撐工法樁施打完畢后可能會(huì)出現(xiàn)樁間距不足的問(wèn)題，如果此時(shí)土質(zhì)松散度較高，就很容易出現(xiàn)串孔現(xiàn)象，導(dǎo)致支護(hù)穩(wěn)定性降低，因此，本文使用跳挖法進(jìn)行混凝土澆筑處理。首先，設(shè)置內(nèi)支撐支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索，測(cè)量不同樁的位置，使鉆機(jī)處于就位狀態(tài)。其次，開(kāi)孔鉆進(jìn)，并將該過(guò)程中產(chǎn)生的棄土進(jìn)行外運(yùn)清理。再次，鉆孔清孔，測(cè)量中孔，制作符合施工要求的鋼筋籠。最后，下鋼筋籠，進(jìn)行澆筑處理，清洗導(dǎo)管，起拔護(hù)筒。待上述步驟完畢后，設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索。

為了避免注漿未完全充盈造成錨固作用不足，影響最終的注漿施工深度，本文設(shè)計(jì)的深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)使用二次注漿施工技術(shù)進(jìn)行注漿施工，并設(shè)置高性能內(nèi)支撐支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索。在錨索設(shè)置初期，需要根據(jù)頂點(diǎn)施工位置進(jìn)行鉆孔，安裝可靠的邊索平臺(tái)。根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的注漿變化進(jìn)行注漿噴錨處理，調(diào)整腰梁安裝的位置，避免出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力錨索安裝偏差。此時(shí)，深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)全部錨入了樁內(nèi)，穩(wěn)固性較高，提高了各個(gè)點(diǎn)位的支護(hù)錨固力，可滿足支護(hù)施工要求。

3 施工驗(yàn)證分析

選取KS-GF錨固力測(cè)試儀測(cè)試不同支護(hù)點(diǎn)位的支護(hù)錨固力。KS-GF錨固力測(cè)試儀的測(cè)量范圍為0kN～300kN，儀表分辨率較高，能存儲(chǔ)多組測(cè)試數(shù)據(jù)。利用該錨固力測(cè)試儀可以輸出有效的深基坑內(nèi)支撐支護(hù)施工結(jié)果。

4 施工結(jié)果與討論

在該工程中隨機(jī)選擇8個(gè)預(yù)設(shè)的中心支護(hù)點(diǎn)位，依次向該點(diǎn)位左側(cè)、右側(cè)布設(shè)其支護(hù)點(diǎn)位。利用KS-GF錨固力測(cè)試儀測(cè)試不同點(diǎn)位的支護(hù)錨固力。施工結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，在不同深基坑支護(hù)點(diǎn)位，本文設(shè)計(jì)的土巖組合地區(qū)深基坑內(nèi)支撐支護(hù)施工技術(shù)的支護(hù)錨固力較高，施工效果較好，能滿足深基坑支護(hù)施工要求，具有可靠性和一定的應(yīng)用價(jià)值。

5 結(jié)語(yǔ)

為提高土巖組合地區(qū)深基坑支護(hù)點(diǎn)位的支護(hù)錨固力，本文設(shè)計(jì)了一種全新的深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，并進(jìn)行實(shí)例分析。結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的施工效果較好，具有可靠性和一定的應(yīng)用價(jià)值，為降低深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)做出了一定貢獻(xiàn)。

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