加筋旋噴樁在基坑支護(hù)中的應(yīng)用研究

朱蘭英

【摘 ?要】伴隨著當(dāng)今我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，錨固式施工技術(shù)現(xiàn)已變成了巖土施工技術(shù)中的一個(gè)重要成分。針對(duì)巖土結(jié)構(gòu)層而采取的錨固式巖土施工技術(shù)是指借助于某些自身具備較大硬度的錨固結(jié)構(gòu)體及加筋結(jié)構(gòu)體來(lái)強(qiáng)化其鄰近區(qū)域松軟散碎態(tài)巖土層之結(jié)構(gòu)硬度的一種新型工程技術(shù)，并且顯著增強(qiáng)軟松巖土層的自身穩(wěn)固能力，直至迫使軟松式巖土邊坡變成非常穩(wěn)固而堅(jiān)韌的狀態(tài)。和以往所用的內(nèi)強(qiáng)化支護(hù)工藝作比較，巖土式錨固施工工藝現(xiàn)已成為處治大型基坑側(cè)壁穩(wěn)固與堅(jiān)韌問(wèn)題中最快捷、最穩(wěn)妥的手段之一。本文結(jié)合實(shí)例就加筋旋噴樁技術(shù)在基坑支護(hù)中的應(yīng)用及效果展開(kāi)研究，旨在推進(jìn)此項(xiàng)工程操作的高效開(kāi)展，即達(dá)到相互交流共同提高的目的。

【關(guān)鍵詞】旋噴攪拌;加筋樁;基坑支護(hù);應(yīng)用策略

引言

此處所言的旋噴攪拌式加筋樁是屬于一種應(yīng)用于基坑人工支護(hù)的新興技術(shù)，其同時(shí)運(yùn)用高壓旋噴和攪拌的協(xié)同作用，促使混凝土漿液和巖土混合更為均勻，樁體直徑和自身強(qiáng)度顯著提升，由此加大了軟松巖土層的穩(wěn)固性能，其是以往單純利用錨桿及土釘?shù)戎ёo(hù)方式所不能企及的。和普通型的錨桿支護(hù)、土釘支護(hù)以及內(nèi)強(qiáng)化支護(hù)工藝做比照，旋噴攪拌式加筋樁技術(shù)以其高超的支護(hù)功效、簡(jiǎn)潔的施工程序能夠給后續(xù)施工創(chuàng)建起有利的施工環(huán)境。然而到現(xiàn)在針對(duì)于此款新式支護(hù)形態(tài)中加筋體內(nèi)的應(yīng)力分布狀況還未完全確定，并且在具體支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)其旋噴攪拌式加筋樁所負(fù)有的抗拔能力是選取粘結(jié)力依著錨固段總長(zhǎng)的均勻布設(shè)來(lái)具體展開(kāi)設(shè)計(jì)的，和其所遵循的操作機(jī)理存在著較大的差距，依托延長(zhǎng)其錨固段的長(zhǎng)向尺寸來(lái)達(dá)到提升其本身抗拔能力的目的，疏忽于臨界長(zhǎng)度的要求，由此即減弱了基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的堅(jiān)韌穩(wěn)固性，且加大了工程施工成本。

1、旋噴攪拌式加筋樁支護(hù)工藝概述

所言旋噴攪拌式加筋樁支護(hù)工藝，其是指一種在兼具混凝土攪拌樁和高壓式旋噴樁兩者分別的技術(shù)特點(diǎn)的條件下，實(shí)施人工基坑預(yù)備性支護(hù)的設(shè)計(jì)思維，在不斷總結(jié)基坑施工經(jīng)驗(yàn)后所獲取到的。此項(xiàng)技術(shù)巧妙性地運(yùn)用攪拌設(shè)備和高壓噴射裝備之間的緊密配合，把混凝土拌和樁與壓力式旋噴樁整體地配置到一起，展現(xiàn)出了兩類技術(shù)中的各自性特點(diǎn)，促使混凝土漿體和土體之間的混合狀態(tài)更為均勻，混凝土樁體自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也有了顯著的提升，此項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于各類巖土層的基坑施工，特別是其完美地解決好了較為繁雜性巖土層的深基坑施工問(wèn)題。

此種旋噴攪拌式加筋樁是依托旋噴裝置依照某一角度在巖土層中構(gòu)置成孔，在置孔的過(guò)程中，利用壓力式旋噴裝置往巖土層內(nèi)部噴入某種特定摻合比例的混凝土漿液，且使用攪拌設(shè)備的鉆頭進(jìn)行反復(fù)攪拌以構(gòu)建出所需的樁體，并且借助于鉆孔設(shè)備把加筋結(jié)構(gòu)體（鋼絞線）引入樁體內(nèi)部，等樁體結(jié)構(gòu)材料轉(zhuǎn)化到原定強(qiáng)度指標(biāo)后即對(duì)加筋體實(shí)施張拉過(guò)程以賦予其充分的預(yù)應(yīng)力，進(jìn)而構(gòu)成此款預(yù)備性支護(hù)機(jī)構(gòu)——旋噴攪拌式加力樁結(jié)構(gòu)。其擁有如下幾項(xiàng)特點(diǎn)：

（1）在進(jìn)行旋噴攪拌式加筋樁的構(gòu)置過(guò)程中，其施工所占的場(chǎng)地面積不大，而且適合于各類地形及地貌：

（2）和內(nèi)強(qiáng)化支護(hù)結(jié)構(gòu)做比照，旋噴攪拌式加筋樁的支護(hù)模式，其一方面能夠大大減小基坑側(cè)壁結(jié)構(gòu)施工的成本，可節(jié)約掉30%上下的施工成本，另外一方面采用此基坑支護(hù)方案還可讓基坑空間變得很空曠，從而優(yōu)化施工操作環(huán)境，壓減工期三成有余。

（3）將此種旋噴攪拌式加筋樁模式運(yùn)用到軟松土大基坑支護(hù)施工中可取得滿意的成效，其是過(guò)去的錨桿支護(hù)模式、土釘形支護(hù)模式所不能實(shí)現(xiàn)的，而且此款支護(hù)模式亦圓滿克服了土釘與錨桿支護(hù)過(guò)程在松軟土層實(shí)施時(shí)所碰到的管涌、收徑及岐流等多類狀態(tài)下的施工困難。

2、旋噴攪拌式加筋樁的組成結(jié)構(gòu)

該旋噴攪拌式加筋樁作為當(dāng)今一款新興起的大基坑人工預(yù)備性支護(hù)工藝，其在現(xiàn)實(shí)基坑工程中的大量運(yùn)用，已彰顯出其在錨固強(qiáng)度、施工速度等方面所特有的優(yōu)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)中重點(diǎn)包括樁頭、自由區(qū)間、加筋本體以及錨固本體四個(gè)部分。

旋噴攪拌式加固樁的本體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1所示。

（1）樁頭

樁頭亦稱為緊固頭，其是擋土機(jī)構(gòu)和旋噴攪拌式加勁樁外錨支撐架上的鎖緊部件，亦是付出預(yù)應(yīng)力的張拉器件，其總體是由壓頂梁、腰部梁、外引鋼絞線、承重式鋼枕板、錨固器具以及夾片所組成。其所起的基本作用重點(diǎn)是把擋土機(jī)構(gòu)所承受的外部壓力借助于鋼絞線（或鋼絞索）來(lái)完整地傳送到錨固體。

（2）自由區(qū)間

自由區(qū)間是屬于旋噴攪拌加固樁的傳力功能段，是穿越被固化巖土層的區(qū)段，其下部是屬于錨固段，上部做為緊固用的端頭。自由區(qū)間內(nèi)的鋼絞索周邊不做噴漿處理或是在將其用塑料套管套入后再進(jìn)行噴漿處理，其實(shí)屬于無(wú)粘結(jié)的區(qū)段，鋼絞索能夠做自由的伸縮過(guò)程，把緊固端頭所施加給的預(yù)應(yīng)力傳送到錨固區(qū)段，且把錨固區(qū)段的反向力傳送回緊固用的端頭。

（3）加筋本體

該旋噴攪拌式加固樁中的加筋本體是屬于柔性的加筋體結(jié)構(gòu)，通常都是利用抗拉性能較強(qiáng)的鋼材料制作而成，比如常見(jiàn)的鋼絞線、鋼絞索部件等，其處于旋噴攪拌式加固樁的軸心線上，它的作用是把緊固頭給出的預(yù)應(yīng)力完整地傳送到錨固區(qū)段，且提升樁體本身的剛性，避免其混凝土錨固體由于受到拉力的作用而發(fā)生開(kāi)裂的情況。

（4）錨固結(jié)構(gòu)體

錨固結(jié)構(gòu)體是屬于旋噴攪拌加固樁延伸到滑動(dòng)接觸面之下穩(wěn)固巖土層內(nèi)的樁體混凝土芯柱，其和加筋結(jié)構(gòu)體之間密切接觸且和周?chē)膸r土層彼此嵌固，把來(lái)自于加筋體的應(yīng)力，借助于樁旁巖土層中的摩擦阻力和擴(kuò)展體端頭的阻力傳送至穩(wěn)固態(tài)的巖土結(jié)構(gòu)體，讓穩(wěn)固態(tài)的巖土層做為承但預(yù)應(yīng)力的支撐體。

3、RIIPA-RJM基坑支護(hù)模式

RIIPA-RJM它是屬于一款融經(jīng)濟(jì)品質(zhì)、安全品質(zhì)于一身的新式支護(hù)形態(tài)，是屬于旋噴攪拌式加固樁錨支護(hù)構(gòu)架。RIIPA-RJM基坑支護(hù)模式，能夠明顯提升各段錨索的負(fù)荷能力，防止由于錨索復(fù)合功能預(yù)計(jì)過(guò)高而給本地環(huán)境帶來(lái)影響;施工環(huán)節(jié)中，在軟土質(zhì)層錨固支護(hù)預(yù)置孔內(nèi)插入鋼絞索，爾后利用壓力注漿方式順著錨索穿眼方向構(gòu)建出斜式旋噴攪拌的加筋樁。

4、工程案例

一高速路軟土大基坑項(xiàng)目，為達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境保護(hù)的需要，選用RIIPA-RJM基坑支護(hù)模式，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)參數(shù)及其巖土層技術(shù)指標(biāo)，擬建支護(hù)形態(tài)剖面圖，見(jiàn)圖2所示。

在施工現(xiàn)場(chǎng)選取典型剖面，對(duì)圖2中MS-1和MS-2兩道錨索進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合上述提出的力學(xué)簡(jiǎn)化模型計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，可獲取到相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果和公式。計(jì)算值見(jiàn)表1所示。

由表1內(nèi)容能夠看出：選取本文的簡(jiǎn)化力學(xué)模型和計(jì)算公式得到RIIPA-RJM極限抗拔力與現(xiàn)場(chǎng) 試驗(yàn)值誤差只有4.65%和4.75%，進(jìn)一步驗(yàn)證了計(jì)算公式的合理性。

結(jié)語(yǔ)

文章通過(guò)實(shí)施基坑支護(hù)中旋噴攪拌加筋斜樁RIIPA-RJM，可有效提高單孔錨索的承載能力和降低錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，承載機(jī)理與普通預(yù)應(yīng)力錨索存在較大差異，不能完全按照普通預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)方法進(jìn)行承載力計(jì)算。在淤泥質(zhì)軟土地層深基坑工程中對(duì)新型旋噴攪拌加勁樁錨固支護(hù)的應(yīng)用中，由于旋噴攪拌加勁樁水泥土樁體強(qiáng)度較低，本結(jié)構(gòu)只是在一定程度上提高了樁體的錨固效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]采用“旋噴樁”作保護(hù)施工的論證和技術(shù)措施[J].秦國(guó)成.華東電力.1989（12）.

[2]論旋噴樁技術(shù)在樁基缺陷處理中的應(yīng)用[J].張鐵溈.中外建筑.2017（08）.

[3]水平旋噴樁施工引起周?chē)馏w變形分析[J].王志豐，沈水龍，謝永利.巖土力學(xué).2016（04）.

[4]監(jiān)測(cè)技術(shù)在水利工程基坑施工中的應(yīng)用[J].陳衛(wèi)奇.技術(shù)與市場(chǎng).2017（04）.

[5]涵閘工程基坑施工及防護(hù)措施[J].王明江.城市建設(shè)理論研究（電子版）.2017（14）.

（作者單位：寬城滿族自治縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局）