復(fù)合土釘支護技術(shù)在淤泥層的深基坑工程中的應(yīng)用

林振霞

摘 要：在深基坑工程中，淤泥層是一種常見的土層，屬于不良地質(zhì)，如果處理不當(dāng)，會對深基坑工程質(zhì)量造成不良影響。復(fù)合土釘支護技術(shù)在深基坑工程中應(yīng)用較為廣泛，但在淤泥層使用中，會受到一定限制。本文就對淤泥層深基坑工程中復(fù)合土釘支護技術(shù)的應(yīng)用展開探討，以為淤泥層深基坑工程支護水平的提高提供有效參考。

關(guān)鍵詞：復(fù)合土釘支護技術(shù)；淤泥層；深基坑工程；應(yīng)用

中圖分類號：TU476 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

土釘支護技術(shù)是在20世紀(jì)90年代興起的一種支護技術(shù)，具有施工簡單、安全可靠、成本低、工期短以及占用空間小等優(yōu)點，在各類支護工程中應(yīng)用十分廣泛。但是，土釘支護技術(shù)在淤泥質(zhì)等松軟土層中應(yīng)用會受到一定限制，需要與其它方法進行組合，形成復(fù)合土釘支護，來擴大土釘支護技術(shù)的應(yīng)用范圍。本文就以淤泥層深基坑工程為例，探討了復(fù)合土釘支護技術(shù)應(yīng)用的方法。

一、淤泥層深基坑工程中土釘支護技術(shù)應(yīng)用的難點

就土釘支護技術(shù)而言，在相關(guān)規(guī)范規(guī)定中，是“不宜用于淤泥質(zhì)、飽和軟土層”中的，究其原因，主要有以下四方面：首先，淤泥土層本身具有較高的含水率，在抗拉、抗剪強度上相對較弱，如果使用土釘支護，軟弱土層對土釘?shù)膫?cè)阻力、樁端阻力都極為有限，無法達(dá)到土釘支護抗拔力的需求，造成土釘位移、下沉，影響土釘支護效果。其次，當(dāng)淤泥土層飽和含水時，其與噴射混凝土之間的黏結(jié)強度相對較低，噴射的混凝土面層難以與土體邊坡構(gòu)成一個整體，影響土釘支護效果。第三，當(dāng)淤泥土層表現(xiàn)出流塑或者軟塑狀態(tài)時，其本身是難以建立臨時自立邊坡的，土釘、網(wǎng)施工無法進行，自然也就無法應(yīng)用土釘支護技術(shù)。第四，在淤泥層深基坑中，其基坑底部有滲流、隆起等問題，基坑的穩(wěn)定性較差，需要維向基坑底部中插入足夠的深度才能有效解決此問題，但是，土釘墻是無法深入坑底的，這也會制約淤泥層中土釘支護技術(shù)的應(yīng)用。

二、淤泥層深基坑工程中復(fù)合土釘支護技術(shù)應(yīng)用的方法

（一）淤泥層深基坑工程概況

以某以人防工程為例，此深基坑工程周邊建筑物數(shù)量較少，工程周長為200m，面積約2400㎡，是湖中工程，湖水深1m，湖底與堤埂高度差為2m。在深基坑施工過程中，對湖面實施圍堰，以圍堰平臺高度為準(zhǔn)，深基坑開挖深度為7.5m。在地質(zhì)結(jié)構(gòu)上，該深基坑工程土層有填土層，厚度為0.5m～3.2m，多在圍堰堤坡和堤埂處；然后是飽和淤泥層，厚度為0.50m～1.50m，分布在湖底，呈流塑狀；再之下是飽和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，厚度為4.00m～5.90m，呈軟塑狀態(tài)；下部是飽和粉砂夾粉土層。

（二）淤泥層深基坑工程復(fù)合土釘支護技術(shù)方案

1 方案的選取

在本淤泥層深基坑工程中，含水率較大，自立性較差，在施工過程中，容易發(fā)生嚴(yán)重滲水、涌水等問題，影響施工安全。因此，在基坑圍護時，主要應(yīng)重視基坑整體滑移與變形的控制。在施工前期，支護方案計劃采取粉噴樁支護技術(shù)，但經(jīng)現(xiàn)場試驗后，粉噴樁支護施工難以形成連續(xù)樁體，其它的樁支護或者連續(xù)墻支護等方式，在施工成本、施工工期方面均不理想。因此，本工程最終采用適當(dāng)放坡、復(fù)合土釘支護技術(shù)，是豎向花管注漿結(jié)合土釘支護的方式。

2 方案的設(shè)計

在本工程支護方案中，對于基坑上部3m土層進行放坡處理，以起到卸載作用；對于下部4.5m采取復(fù)合土釘支護，具體設(shè)計內(nèi)容為：首先，通過現(xiàn)場的預(yù)先試驗，在復(fù)合土釘支護中，豎向注漿花管是用焊管制作的，規(guī)格是48cm×3.5m，漿液為水泥凈漿，水灰比需控制在0.45～0.55，注漿壓力應(yīng)保持在0.4MPa～0.6MPa，確保漿液能夠充分注入到地基中，漿液的擴散半徑大約為0.6m～0.8m，在灌漿兩天后，漿液與地基混合固結(jié)的抗壓強度值能夠達(dá)到1.2MPa，滿足土釘支護荷載的需求。同時，為確保支護的安全性，在灌注樁設(shè)置上，在基坑的迎水一面，需要采取雙排樁的布置方式，按梅花樁進行布設(shè)，樁距和排距分別取0.6m、0.4m，插入坑底深度取8m；在基坑的背水一面，采用一排樁即可，樁距以0.5m為宜，深度也需要達(dá)到8m。其次，在本工程的土釘支護中，應(yīng)當(dāng)設(shè)置四排注漿土釘，支護面的厚度應(yīng)當(dāng)在100mm±20mm范圍之內(nèi)，噴射混凝土需要選擇強度等級C20的混凝土，并在中間加入雙層雙向鋼筋網(wǎng)，土釘應(yīng)當(dāng)采用焊管材質(zhì)，規(guī)格與花管相同。

（三）淤泥層深基坑工程復(fù)合土釘技術(shù)施工應(yīng)用

1 豎向注漿花管的施工

在豎向注漿花管的施工中，需要先做好花管的制作，選擇設(shè)計方案規(guī)格的焊管，做好質(zhì)量控制，保證焊管的強度、抗腐蝕能力等滿足工程需求。然后，按照現(xiàn)場試驗的結(jié)果進行花管布設(shè)，在花管上端2m以下的部位，圍繞花管四周進行注漿孔的布設(shè)，注漿孔孔距約為0.25m～0.33m，孔徑控制在6mm～8mm。再次，采用吊錘敲擊的方式，將制作好的花管打入地基當(dāng)中，達(dá)到設(shè)計的深度。最后，完成灌漿操作，選用425#標(biāo)號的普通硅酸鹽水泥，做好水泥漿液水灰比的控制，在灌漿過程中，按照試驗情況，做好灌漿壓力和灌漿量的控制，確保灌漿質(zhì)量。

2 土釘支護結(jié)構(gòu)的施工

在土釘支護結(jié)構(gòu)施工中，需要先按上述方案設(shè)計結(jié)果進行土釘制作，注漿孔布設(shè)方式、孔徑和孔距與上述相同，在管口3m以內(nèi)不進行開孔，開孔部分還需要設(shè)置防滑鋼筋。其次，做好基坑開挖與土釘施工，基坑開挖采取的是分段開挖方式，每段的寬度為30m；在土釘支護施工中，需要把成孔與桿體放置兩個環(huán)節(jié)融合為一個步驟，管體打入地基的方式采用氣動沖擊式錨桿，不采取單獨成孔的方式，有效提高施工效率，解決淤泥層土釘支護成孔、桿體放置困難的情況。同時，為充分發(fā)揮豎向注漿管的作用，可以采用焊接的方式，將邊坡上部的豎向花管、土釘以及鋼筋網(wǎng)連接起來，構(gòu)成一個整體，更好地發(fā)揮支護和穩(wěn)定作用。

3 做好施工過程的監(jiān)測

首先，對地下水的監(jiān)測。本工程淤泥層含水率較高，孔隙水較為豐富，必須在阻隔后才能進行開挖，以免發(fā)生滲漏水問題，造成坑壁面層塌落等后果。在復(fù)合土釘支護技術(shù)中，豎向花管和土釘支護面具有一定防水作用，可以預(yù)防滲漏水問題發(fā)生。在實際監(jiān)測中可發(fā)現(xiàn)，只有局部點滲，無大面積的滲漏水或者面層塌落問題，表明復(fù)合土釘支護起到了相應(yīng)的防滲作用。其次，對位移、沉降的監(jiān)測。在本深基坑工程中，在開挖時，坑底迎水面一側(cè)坡頂?shù)淖畲笪灰坪妥畲蟪两捣謩e為2.0cm和7.5mm，背水面一側(cè)坡頂最大位移和最大沉降分別為2.6cm和9.2mm，未超過相應(yīng)的允許范圍。究其原因，在復(fù)合土釘支護中，豎向花管灌漿的漿液會與周邊土體發(fā)生固結(jié)，形成擋土墻，其強度得到一定提高，在厚度上，迎水面一側(cè)大于背水面一側(cè)，從而有效降低位移；在土釘結(jié)構(gòu)的灌漿中，會起到固化周邊土體，增強土體抗拉、抗剪強度的作用，提高地基的承載力，控制沉降。此外，在該支護體系中，花管管體還具有加筋作用，在結(jié)合橫向土釘之后，能夠?qū)幼冃纹鸬搅己每刂菩Ч?/p>

結(jié)語

綜上所述，土釘支護技術(shù)是無法滿足淤泥層深基坑工程支護需求的，而其它樁支護、墻支護等方式會增加支護成本、延長施工周期，經(jīng)濟性相對較差。復(fù)合土釘支護技術(shù)是一種新技術(shù)，通過土釘支護與其它支護方式的結(jié)合，可以起到更佳的支護效果，滿足淤泥層支護施工的需求。因此，加強淤泥層深基坑工程復(fù)合土釘支護技術(shù)的研究，將其更好應(yīng)用于實踐當(dāng)中，有著重要現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)

[1]聶重軍，許百盛，雷鳴.復(fù)合土釘支護技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用[J].長沙大學(xué)學(xué)報，2009（05）：47-49.