時(shí)間：2023-02-20 07:09:05
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現(xiàn)階段我國將鉆孔咬合樁應(yīng)用在維護(hù)結(jié)構(gòu)工作當(dāng)中，這種方式是一種較為新型的維護(hù)結(jié)構(gòu)。該方式被廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原因在于，鉆孔咬合樁所應(yīng)用的全套護(hù)壁，在一些不穩(wěn)定的地層地區(qū)也能夠很好的完成成樁工作。除此之外，鉆孔成樁方式的工程造價(jià)比較低，能夠適用于各種惡劣的施工環(huán)境，為此，該方式具有較大的應(yīng)用前景。盡管如此，由于鉆孔咬合樁技術(shù)目前為止還未發(fā)展成熟，施工到目前還停留在研究階段。因此，在施工中應(yīng)用該方式時(shí)應(yīng)該重視以下問題。
一、軟土地層咬合樁成樁施工工程背景
本文研究中的工程主要是某一交通區(qū)間隧道施工，在該工程中咬合樁維護(hù)區(qū)間段的長度為246米，應(yīng)用明挖施工的方式進(jìn)行施工，在這一過程中需要確保開發(fā)的深度在10-12米之間，基坑維護(hù)設(shè)計(jì)需要應(yīng)用1米咬合樁，確保樁的長度在25米左右。另外，要確保基坑圍護(hù)樁和房屋南面的墻體邊緣之間的距離在9-12米之間。該工程施工的地質(zhì)條件為典型的軟土地層，在成樁范圍基礎(chǔ)之上，要保證淤泥質(zhì)土層厚度在15米左右，確保工程施工具有一定的穩(wěn)定性。
二、成樁施工對(duì)地層擾動(dòng)機(jī)理的研究
針對(duì)成樁施工對(duì)地層擾動(dòng)機(jī)理展開研究，那么首先就需要明確咬合樁施工工藝。鉆孔咬合樁施工主要將鋼套管護(hù)壁應(yīng)用機(jī)械鉆孔施工技術(shù)作為主要施工方式，形成樁和樁之間相互咬合排列的基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)。施工中主要應(yīng)用套管鉆機(jī)和超緩凝型混凝土施工方案進(jìn)行施工，在鉆孔咬合樁排列方式方面，需要采用一個(gè)素混凝土樁與一個(gè)鋼筋混凝土樁進(jìn)行間隔的方式，如果用a代表素混凝土樁，用b代表鋼筋混凝土樁，那么施工順序可以表示為：
a1-a2-b1-a3-b2-a4......
其中，對(duì)于a樁混凝土需要應(yīng)用超緩凝型混凝土施工方案，這要求在a樁混凝土完成初凝前，b樁施工工作必須完成，在b樁施工的過程中，需要應(yīng)用套管鉆機(jī)切割能力將相鄰的a樁相交部分的混凝土切割掉，確保能夠達(dá)到咬合的目的。施工中應(yīng)用鉆孔咬合樁，主要采用液壓磨樁機(jī)垂直下壓，應(yīng)用干法作業(yè)方式，以避免產(chǎn)生泥漿的現(xiàn)象出現(xiàn)。另外，咬合樁會(huì)通過鋼套管回轉(zhuǎn)對(duì)土體進(jìn)行切削，這屬于非擠土樁，但是這種形式的成樁，在成樁過程中依舊會(huì)給周圍的土體帶來一定的擾動(dòng)。
其次，施工中自由式?jīng)_抓斗振動(dòng)會(huì)給地層帶來一定的擾動(dòng)。咬合樁成孔取土一般需要應(yīng)用沖擊抓斗，為自由落體取物，抓斗在每施工一根樁的時(shí)候，會(huì)自由落體擊地，次數(shù)大約在80-100次。雖然抓斗的取土方式是在鋼套管內(nèi)沖擊進(jìn)行取土，但是其周圍依舊會(huì)出現(xiàn)明顯的震感現(xiàn)象[1]。如果將波動(dòng)理論作為依據(jù)，將自由式?jīng)_抓斗沖擊土體看為相應(yīng)的震源，那么會(huì)有強(qiáng)大的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的波能[2]，并且波能會(huì)作用在地基當(dāng)中，不斷的向著深處擴(kuò)散，其能量也會(huì)在一定范圍內(nèi)被釋放，此時(shí)地基土?xí)⑵湮?。一般而言，成樁的過程中，沖抓抓斗會(huì)在套筒內(nèi)豎向的方向上產(chǎn)生周期振動(dòng)的現(xiàn)象，通過套管第向土層傳播后，將會(huì)對(duì)土體形成反復(fù)的擾動(dòng)，從而給土地帶來消極的影響。
三、研究成樁施工對(duì)鄰近建筑帶來的沉降影響
（一）施工工況
在施工中，為了能夠確保施工的安全，確保對(duì)鄰近建筑的影響能夠被及時(shí)的反映出來，那么需要針對(duì)基坑鉆孔咬合樁施工階段的鄰近樓地表沉降展開有效的監(jiān)測工作，在本文研究中，由于南側(cè)基坑鉆孔咬合樁和監(jiān)測建筑的距離比較遠(yuǎn)，并且南側(cè)也會(huì)受到北側(cè)鉆孔咬合樁會(huì)隔斷作用的影響，所以在鄰近建筑物沉降分析研究中我們將不對(duì)南側(cè)咬合樁施工給建筑帶來的影響展開分析，而主要對(duì)北側(cè)施工鄰近建筑帶來的影響進(jìn)行分析。
（二）沉降分析
施工中與2樓施工段相鄰近的存在著兩個(gè)施工段，一個(gè)是ab施工段，一個(gè)是cd施工段。兩個(gè)施工段的開始時(shí)間不同，在施工前沿著2樓的建筑物周邊布置了幾個(gè)沉降監(jiān)測點(diǎn)。在ab段施工結(jié)束一周以后展開監(jiān)測，監(jiān)測時(shí)間在4個(gè)月左右。同時(shí)，還需要安裝第一道鋼管以便支撐鉆孔咬合樁施工階段以及壓頂圈梁等施工工作的實(shí)施。經(jīng)一段時(shí)間監(jiān)測以后，發(fā)現(xiàn)咬合樁施工所安裝的第一道支撐建筑物出現(xiàn)了較大程度的沉降，并且建筑物沉降的方向都向著基坑的方向傾斜。在眾多監(jiān)測點(diǎn)中，靠近基坑一側(cè)的沉降幅度最大[3]。實(shí)踐表明，沉降發(fā)展過程與施工階段之間有著極大的關(guān)聯(lián)，很多部位出現(xiàn)沉降現(xiàn)象并不是在施工以后出現(xiàn)，而是在安裝第一道支撐的時(shí)候已經(jīng)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，這表明及時(shí)有效的支撐能夠給鄰近建筑物沉降帶來相應(yīng)的保障。
咬合樁施工沉降與施工場地的地質(zhì)條件之間存在著極大的關(guān)聯(lián)，主要將較差的力學(xué)性能作為主要的施工場地，并且確保那些極易受到擾動(dòng)的淤泥質(zhì)粘土厚度在15米左右，這樣才能夠?yàn)槠潇`敏度提供保障。
本文通過對(duì)某一施工工程的研究，明確了軟土地層咬合樁成樁施工能夠引起鄰近建筑出現(xiàn)沉降的問題，如果不給予沉降問題高度重視，那么必將會(huì)留下極大的安全隱患[4]。目前，我國在建筑施工中，應(yīng)用最為廣泛的一種維護(hù)結(jié)構(gòu)方式是鉆孔咬合樁結(jié)構(gòu)施工，這種施工方式具有一定的優(yōu)點(diǎn)，它能夠在一些不穩(wěn)定的地層地區(qū)很好的完成成樁工作，并且造價(jià)也比較低，因此被廣泛的應(yīng)用。但是這種方式也能夠?qū)е锣徑ㄖ锍霈F(xiàn)沉降的現(xiàn)象，這需要施工人員在施工中做好支撐工作，確保為建筑施工整體質(zhì)量提供相應(yīng)的保障。（作者單位：臨沂市建設(shè)工程監(jiān)理公司）
參考文獻(xiàn)：
[1] 潘康.軟土地層咬合樁成樁施工引起的鄰近建筑沉降[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（5）：89-132.
隨著建筑業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，高層、超高層建筑已經(jīng)成為城市建設(shè)的主要元素，越來越深的多層地下室也成為建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢，施工過程中對(duì)深基坑支護(hù)的要求也就越來越高。對(duì)于地處地質(zhì)復(fù)雜的基坑工程，如何既保證基坑的安全和穩(wěn)定，又能滿足工期要求，成為基坑施工的重難點(diǎn)?，F(xiàn)以泉州萊福仕廣場項(xiàng)目為例，探討復(fù)雜地質(zhì)深基坑咬合支護(hù)體系新型施工工藝的應(yīng)用，傳統(tǒng)咬合樁支護(hù)體系均采用混凝土作為成樁材料，該工藝施工難度大，成孔時(shí)易偏孔，需連續(xù)施工。而新型咬合樁施工工藝?yán)娩摻罨炷翗蹲鳛榛又ёo(hù)的受力樁，利用砂漿樁作為封堵鋼筋混凝土樁間隙的止水樁，鋼筋混凝土樁與砂漿樁相互咬合形成四周封閉的基坑支護(hù)系統(tǒng)，具有可靠的安全性和良好的止水效果。
1工程概況
泉州萊福仕廣場工程位于泉州市豐澤區(qū)東海鎮(zhèn)景觀東路與緯五路交匯處于景觀東路的東側(cè)?？偨ㄖ娣e為38480.95m2，其中包括地下室面積9073.55m2，地上面積29407.4m2，基坑面積約5154m2，地下室兩層，開挖深度9.1m～12.5m，基坑總周長約420m，基坑支護(hù)安全等級(jí)一級(jí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)使用年限為一年，場地原始地貌屬海灣灘涂。原地勢較低洼、平坦，后因開發(fā)建設(shè)需要被人工回填改造成現(xiàn)狀，原地面標(biāo)高約－0.2m～－0.9m。
2工程地質(zhì)水文概況
2.1地質(zhì)概況(1)素填土①－1:灰褐，松散，稍濕。主要由細(xì)、中砂及粘性土為主，含較多碎塊石、砼塊等硬雜質(zhì)。(2)淤泥混砂②:深灰色，流塑，飽和，主要成分為粘粒、粉粒，含腐殖物及貝殼碎片。(3)中粗砂③:灰黃色，松散－稍密，飽和。工程性能一般。(4)殘積砂質(zhì)粘性土④:灰白色、灰黃色，可塑～硬塑。(5)全風(fēng)化花崗巖⑤:灰白色，砂土狀。(6)砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖⑥－1:灰白色，砂土狀，該層風(fēng)化不均，局部孔段殘留有強(qiáng)風(fēng)化花崗巖核及中風(fēng)化巖孤石等。(7)碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖⑥－2:灰白色，散體狀。該層為低壓縮性、高強(qiáng)度地層，該層風(fēng)化不均，局部孔段殘留有強(qiáng)風(fēng)化花崗巖核及中風(fēng)化巖孤石。(8)中風(fēng)化花崗巖⑦:灰白、灰褐色，巖石堅(jiān)硬程度為較硬巖，該層為低壓縮性、高強(qiáng)度巖層，工程性能好。2.2水文概況勘察期間測得地下初見水位埋深變化為3.50～4.40m，混合地下水穩(wěn)定水位埋深變化3.60～4.60m。賦存和運(yùn)移于素填土和雜填土中的為上層滯水，與鄰近的地表水體呈互補(bǔ)關(guān)系，地表水水位高時(shí)補(bǔ)給地下水，地表水體水位低時(shí)，地下水補(bǔ)給地表水。此外還接受大氣降水及地下水側(cè)向逕流補(bǔ)給，并通過蒸發(fā)及地下側(cè)向逕流賦存和運(yùn)移于淤泥混砂層中的為孔隙潛水，主要接受地下水的側(cè)向逕流補(bǔ)給或越流補(bǔ)給，并通過側(cè)向逕流等方式排泄。屬弱～中等透水層，水量一般。
3支護(hù)設(shè)計(jì)要求
根據(jù)本工程水文地質(zhì)特點(diǎn)分析，本工程場地原始標(biāo)高下4m～6m的素填土層含有較多碎塊石、砼塊等硬雜質(zhì)，且原始地貌屬海灣灘涂，易受潮汐影響，因此選擇采用Φ900的灌注咬合樁作為本基坑的支護(hù)樁型，樁頂設(shè)置1200×800鋼筋混凝土冠梁連接，基坑內(nèi)采用混凝土內(nèi)支撐梁連接。支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛性支護(hù)樁采用C30鋼筋混凝土，樁間距1200mm，樁長18m;素性樁采用M15砂漿，樁間距1200mm，樁長18m，混凝土樁與砂漿樁咬合量300mm。為了保證咬合樁底部有足夠厚度的咬合量，除對(duì)其孔口定位誤差(不超過50mm)嚴(yán)格控制外，還應(yīng)對(duì)其垂直度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，樁的垂直度不得超過5‰，如圖1、圖2所示。
4新型咬合樁施工工藝技術(shù)要點(diǎn)
素性樁與剛性樁的成孔方式均采用旋挖成孔，護(hù)壁采用泥漿護(hù)壁，施工順序?yàn)?先施工素性樁再施工剛性樁，素樁采用M15砂漿作為灌注材料，剛性樁采用C30混凝土作為灌注材料。4.1施工工藝流程4.2打樁順序如圖4.2所示，圖中A1～A5為C30鋼筋混凝土灌注樁Φ900，B1～B5為Φ900素樁。傳統(tǒng)咬合樁施工工藝，剛性樁A與素性樁B均采用混凝土灌注，打樁順序?yàn)?B1B2A1B3A2B4A3B5A4，剛性樁A應(yīng)需在素性樁B的樁身強(qiáng)度達(dá)到5MPa前完成施工。為保證A1樁不偏位，A1樁需在B1樁與B2樁樁身強(qiáng)度一致時(shí)施打，所以B1樁的混凝土初凝時(shí)間需調(diào)整至40-70小時(shí)，坍落度為12～14，B2樁混凝土初凝時(shí)間需調(diào)整至20－30小時(shí)，該施工工藝對(duì)混凝土配合比要求高，剛性樁垂直度難控制，咬合量難保證。新型咬合樁施工工藝，素樁B采用M15砂漿灌注，施工順序?yàn)?B1B2B3B4B5A1A2A3A4A5……以此類推完成基坑封閉。由于素性樁采用M15砂漿灌注，樁身無粗骨料，所以剛性樁A可在兩側(cè)砂漿樁均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)再行施打。該工藝剛性樁施工時(shí)兩側(cè)素樁樁身強(qiáng)度一致，可以很好的控制剛性樁垂直度及咬合量。4.3施工控制要點(diǎn)(1)考慮到現(xiàn)場的實(shí)際情況，為了確保定位開孔的準(zhǔn)確性，在開孔2m后埋設(shè)護(hù)筒，保證埋設(shè)好的護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不大于50mm，保證旋挖灌注樁與砂漿樁咬合寬度符合設(shè)計(jì)要求;(2)旋挖鉆進(jìn)過程中應(yīng)利用測量儀器檢核孔位中心是否發(fā)生偏移，如發(fā)生偏移應(yīng)及時(shí)調(diào)整;旋挖樁機(jī)操作控制室內(nèi)有垂直度控制屏幕，每次旋挖鉆進(jìn)過程中應(yīng)在X－Y歸零后進(jìn)行，否則將偏斜;(3)旋挖鉆進(jìn)過程中應(yīng)注意對(duì)照地質(zhì)勘察報(bào)告，在松軟易塌孔土層沖進(jìn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況控制旋挖鉆進(jìn)速度，在硬層或巖層中的旋挖鉆進(jìn)速度要嚴(yán)格控制;(4)在旋挖鉆孔、排渣或因故障停鉆時(shí)，應(yīng)始終保持孔內(nèi)泥漿面應(yīng)高出地下水位1.5m以上，并采用泥漿泵不停的往孔內(nèi)輸送泥漿，以確?？變?nèi)泥漿相對(duì)濃度穩(wěn)定;(5)剛性樁施工時(shí)必須保證砂漿樁有足夠的強(qiáng)度，否則容易產(chǎn)出塌孔、穿孔等情況。
5施工效果
本工程施工前，考慮到咬合支護(hù)體系中相鄰素樁強(qiáng)度不一致可能導(dǎo)致剛性樁施工時(shí)偏位較大、咬合量不足且需要連續(xù)施工等難題，通過運(yùn)用砂漿樁與混凝土樁相互咬合的施工工藝，成功解決上述問題，并順利完成了本工程的基坑支護(hù)工程。本基坑支護(hù)工程共歷時(shí)45天，共完成支護(hù)樁495根，支護(hù)結(jié)構(gòu)周長約420m，其中鋼筋混凝土樁248根，M15砂漿樁247根，剛性樁與素樁咬合點(diǎn)495處。基坑開挖后，支護(hù)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)及變形處于安全狀態(tài)，支護(hù)樁未發(fā)現(xiàn)較大偏位，樁間咬合量得到有效保證，無滲漏水現(xiàn)象，支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠起到良好的止水、止泥效果。
關(guān)鍵詞： 套管咬合樁；方案比選；施工技術(shù)
Key words： casing bite pile；scheme comparison；construction technology
中圖分類號(hào)：U231+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）01-0142-02
0 引言
在城市地鐵施工中，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)有地連墻、套管咬合樁、鉆孔灌注樁+止水帷幕等，徐州地鐵2號(hào)線新元大道站位于易地震液化的粉、砂土，黏土層中，且周圍管線分布復(fù)雜，針對(duì)具體的施工環(huán)境，選擇合適的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在整個(gè)工程實(shí)施中尤為重要。本文通過對(duì)圍護(hù)方案的比選，確定為套管咬合樁，并對(duì)具體的施工技術(shù)展開描述，最后對(duì)工程取得的成果和存在優(yōu)勢進(jìn)行總結(jié)，是同類工程施工典范。
1 工程概況
新元大道站為徐州市地鐵2號(hào)線一期工程中靠近尾端的一個(gè)車站，設(shè)計(jì)為地下兩層島式車站，共設(shè)四個(gè)出入口和兩組風(fēng)亭，車站采用明挖法施工，站臺(tái)中心里程處開挖深度16.5m。
2 工程地質(zhì)情況
2.1 地層與巖性
新元大道站地貌類型為廢黃河高漫灘，淺部約18m以上為黃河沖積的粉土、粉質(zhì)黏土堆積而成，其下為河流沖洪積老黏土，下伏基巖為白堊系上統(tǒng)王氏組粉砂巖，地層走向北東，傾向北西，傾角約10°。
2.2 不良地質(zhì)作用
本工點(diǎn)場地主要不良地質(zhì)作用為地震液化，砂土地震液化時(shí)，土體失去抗剪強(qiáng)度和承載能力，對(duì)天然地基、樁基礎(chǔ)及地下結(jié)構(gòu)都會(huì)造成不利影響，為潛在的不良地質(zhì)作用。
3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選
根據(jù)軌道交通基坑工程經(jīng)驗(yàn)：地下車站基坑根據(jù)開挖深度不同一般采用地下連續(xù)墻、鉆孔咬合樁、鉆孔灌注樁+止水帷幕、樁墻+錨桿、“SMW”工法樁、土釘墻、水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)等。新元大道車站針對(duì)常用圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的比較見表1。
新元大道站基坑周邊地下管線分布較為復(fù)雜，對(duì)周邊地表變形較為敏感，宜選擇對(duì)周邊環(huán)境影響較小的圍護(hù)結(jié)構(gòu)；根據(jù)地質(zhì)條件分析，基坑主要存在流砂管涌風(fēng)險(xiǎn)，需選擇隔水性能較好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)；綜合周圍環(huán)境要求、基坑開挖深度、地質(zhì)條件、工程投資分析等，新元大道站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ1000@800的套管咬合樁。
4 套管咬合樁施工技術(shù)
4.1 套管咬合樁的施工流程
如圖1所示，套管咬合樁施工流程為流程：A1A2B1A3B2A4B3……，其中A為素樁，B為葷樁，混凝土終凝后，A樁和B樁相互咬合，成為無縫的連續(xù)“樁墻”。
4.2 主要施工方法
①場地平整、導(dǎo)墻施工。咬合樁施工前，應(yīng)平整場地，清除樁位范圍內(nèi)的地面、地下障礙物，并封堵地下空洞，然后測放出導(dǎo)墻位置，導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)應(yīng)建于較密實(shí)的地基上，并能承受施工機(jī)械設(shè)備等附加負(fù)荷；為保證咬合樁成樁垂直度誤差3‰，設(shè)計(jì)樁位中心線外放10cm。
②鉆機(jī)就位、對(duì)中。待導(dǎo)墻有足夠的強(qiáng)度后，移動(dòng)套管鉆機(jī)，使套管鉆機(jī)抱管器中心對(duì)應(yīng)到精確測定的樁位中心位置上。
③壓入第一節(jié)套管。咬合樁成孔施工前需進(jìn)行試拼裝，并檢查垂直度。本站單根樁使用套管最長約30m，可采用3根10m長套管拼接，試拼裝時(shí)需在平地上進(jìn)行，測量隊(duì)對(duì)場地標(biāo)高進(jìn)行檢驗(yàn)。試拼裝后測量班對(duì)套管整體垂直度進(jìn)行檢測，垂直度誤差需控制在1‰以內(nèi)。
④抓斗取土、校對(duì)垂直度。在鉆進(jìn)取土過程中，應(yīng)做到隨時(shí)控制垂直度。
1）地面檢測：在地面選擇兩個(gè)互相垂直的方向采用經(jīng)緯儀監(jiān)測地面以上部分套管的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差隨時(shí)糾正，這項(xiàng)檢測在每根樁的成孔過程中應(yīng)自始至終堅(jiān)持，不能中斷。
2）孔內(nèi)檢查：每節(jié)套管壓完后安裝下一節(jié)套管之前，都需停下來用“線錘”進(jìn)行孔內(nèi)垂直度檢查，不合格時(shí)需進(jìn)行糾偏，直至合格后才能進(jìn)行下一節(jié)套管施工。
⑤鋼筋籠制作安放。鋼筋籠采用現(xiàn)場加工制作，加工尺寸嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求施作，吊裝采用50t履帶吊，單根鋼筋籠最長26.15m，整體起吊，一次下放到底。
⑥混凝土灌注。安設(shè)導(dǎo)管及漏斗懸掛隔水（橡膠球膽）澆筑首批混凝土澆筑混凝土至樁頂拔出護(hù)筒，澆筑過程中應(yīng)將井孔內(nèi)溢出的廢水、沉渣引流至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)處理，防止污染環(huán)境。
5 結(jié)束語
套管咬合樁與地鐵車站常用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)相比，在技術(shù)上存在如下優(yōu)勢：
①咬合樁的混凝土終凝出現(xiàn)在樁的咬合以后，成為無縫的連續(xù)“樁墻”。它與普通鉆孔支護(hù)排樁相比，大幅度提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度和安全性，具有良好的截水性能，不需普通鉆孔排樁的輔助截水及樁間擋土措施。
②鉆孔咬合樁與地下連續(xù)墻相比的優(yōu)勢在于：配筋率相對(duì)較低，咬合樁通常采用鋼筋混凝土樁和素混凝土樁間隔布置的排列方式，大大降低了支護(hù)結(jié)構(gòu)的配筋率；施工更加靈活，采用全套管鉆機(jī)，在施工過程中，始終有超前套管護(hù)壁，所以無需泥漿護(hù)壁，從而節(jié)約了泥漿制作、使用和廢漿處理的費(fèi)用，在當(dāng)今地鐵工程強(qiáng)調(diào)文明施工的要求下更適合；擴(kuò)孔系數(shù)較小，因?yàn)樵谑┕み^程中始終有鋼套管護(hù)壁，完全避免了孔壁坍塌，從而減少了擴(kuò)孔系數(shù)，控制混凝土虧方。
徐州地鐵2號(hào)線新元大道站圍護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)多方案必選，最終確定為套管咬合樁后，啟動(dòng)施工，歷時(shí)3個(gè)月，順利完成，在施工可行性，圍護(hù)隔水效果以及經(jīng)濟(jì)效益方面等均達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果，可作為同類施工條件下深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)選擇時(shí)的參考借鑒。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)：TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2012）08-0055-02
0引言
地下空間綜合開發(fā)的，使深基坑工程得到空前的重視和發(fā)展。以往城市深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的鉆孔樁多以相切或相離形式布置，這種類型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)雖能起到擋土作用，但對(duì)于地下水較豐富的南方沿海城市來說，其止水效果很不理想。這一方面造成了開挖困難，另一方面還影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的主體結(jié)構(gòu)施工，直接增加了降、排、堵水費(fèi)用。咬合樁雖然在國外有成功先例，但那是依靠其先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備完成的。目前國內(nèi)的設(shè)備在動(dòng)力及精度控制上尚存在一定差距，南京地鐵通過施工前的充分調(diào)研分析論證、施工中的改進(jìn)優(yōu)化，在南京地鐵明發(fā)廣場站成功應(yīng)用了鉆孔咬合樁工法，以工藝上的改良彌補(bǔ)了機(jī)械設(shè)備的不足，具有一定的推廣價(jià)值。
本文著重介紹利用套管鉆機(jī)在成樁過程中地質(zhì)條件工程成本的影響，成樁質(zhì)量的影響，以及未來開挖后主體結(jié)構(gòu)實(shí)施過程中基坑的穩(wěn)定性，這三點(diǎn)原因綜合判斷鉆孔咬合樁工程實(shí)施成敗的重要依據(jù)。
1工程概況以及工藝介紹
1.1 工程背景南京地鐵三號(hào)線明發(fā)廣場站圍護(hù)結(jié)構(gòu)咬合樁，第一次被我公司運(yùn)用于工程實(shí)踐，并取得了良好的效果和開端。車站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ1000@750鉆孔咬合樁，咬合樁的樁底插入K1g-3中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖2.5m，標(biāo)準(zhǔn)段樁長24.3m，端頭段樁長26.4m。
1.2 咬合樁工藝背景及原理概況鉆孔咬合樁是一種新型深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，于1999年首次應(yīng)用在深圳地鐵支護(hù)工程。采用鉆孔咬合樁作地下工程深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)在國外有成功的工程實(shí)例、成熟的施工經(jīng)驗(yàn)與工法。鉆孔咬合樁是由磨樁機(jī)成樁，樁與樁之間相互咬合，應(yīng)用混凝土超緩（超過60h）技術(shù)使先后成樁的混凝土凝結(jié)成一整體，形成能夠共同受力的、致密的止水帷幕。其采用B樁（素混凝土）與A樁（鋼筋混凝土）交錯(cuò)布置，相互咬合的形式構(gòu)成排樁墻體結(jié)構(gòu)。它是在地面上采用一種全套管鉆孔機(jī)械，沿著深開挖工程的周邊軸線，依靠外套管為護(hù)壁；先施作B樁單樁成孔；采用水下灌注法，澆注超緩混凝土成樁，利用B樁緩凝時(shí)間，在相鄰兩B樁之間下壓外套管，對(duì)其樁身混凝土進(jìn)行切割成孔，并施作圓形鋼筋混凝土樁，完成咬合工作。如此逐樁咬合進(jìn)行，以筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土排樁墻體，作為截水、防滲、承重、擋土結(jié)構(gòu)。
鉆孔咬合樁適用于含水砂層地質(zhì)情況下的地下工程深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由于鉆孔咬合樁的鋼筋混凝土樁與素混凝土樁切割咬合成排樁圍護(hù)，對(duì)基坑開挖的防水效果很好。由于采用的是素混凝土樁與鋼筋混凝土樁相間布置，其工程造價(jià)在同等地質(zhì)條件下比連續(xù)墻降低40％左右，比人工挖孔樁降低20％左右。鉆孔咬合樁能否保證基坑開挖的安全與防水，關(guān)鍵在于鋼筋混凝土樁與素混凝土樁的咬合質(zhì)量，具體體現(xiàn)在單根樁的成樁應(yīng)達(dá)到3‰的垂直精度。鉆孔咬合樁是一種新型的基坑圍護(hù)形式，它具有占地面積小，操作靈活的優(yōu)點(diǎn)。由于旌工采用液壓磨樁機(jī)垂直下壓鋼套管，可隨時(shí)監(jiān)測調(diào)整垂直度，所以能很好地控制樁的垂直度。樁間搭接可靠，易于形成封閉，止水效果好，可省去止水帷幕，降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)成本，加快工期，縮短時(shí)間。在本工程中磨樁機(jī)器無噪聲，在成孔過程中磨樁機(jī)下壓鋼套管超前開挖面2～4m，配合旋挖鉆挖取鋼套管中的土體，形成孔位，無泥漿施工。在平衡開挖過程時(shí)采用灌水施工，因?yàn)橛袖撎坠艿某爸ёo(hù)不會(huì)出現(xiàn)縮徑和孔徑的坍塌。在灌注過程中，鋼套管隨著混凝土面的上升逐段拔出，不影響混凝土的澆注質(zhì)量。由于沒有泥漿不僅減少施工成本，而且對(duì)周圍環(huán)境無污染。
2工程地質(zhì)
明發(fā)廣場站擬建場地地貌單元屬于崗地-崗間坳谷區(qū)，坳谷地段分布有新近沉積的軟-流塑狀粘性土，基坑開挖深度范圍內(nèi)以②-1c3粉土、②-2b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、②-3b3-4粉質(zhì)粘土為主，具有擾動(dòng)后易變形、涌土的特點(diǎn)；基坑緊貼農(nóng)花河。
3地質(zhì)條件對(duì)咬合樁成樁質(zhì)量的影響
3.1 淤泥粉質(zhì)粘土層對(duì)咬合樁的影響很多專家學(xué)者的文章都在提到咬合樁適合于軟土層，甚至是首選。地質(zhì)條件在實(shí)際的施工生產(chǎn)中非常重要，由上文描述可以看出，主要穿越的地層為淤泥粉質(zhì)粘土，以及粉質(zhì)粘土，由于咬合樁實(shí)施的主要工具之一就是從地面至孔底的鋼套管，由于粘土層太厚，約占據(jù)孔深的三分之二深度，導(dǎo)致擴(kuò)孔系數(shù)的增大，擴(kuò)孔系數(shù)從兩方面增大[1]，第一，在向上拔取套管的時(shí)候，套管外避均附有厚5cm―8cm厚度不等的淤泥，無形中將孔徑擴(kuò)大5cm―8cm；第二，在向上提取外套管的一瞬間，由于混凝土容重遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土體容重，并在第一條原因的基礎(chǔ)上，混凝土瞬間向孔壁四周擠壓，形成了軟土地質(zhì)有的“樁身將軍肚”。在基坑開挖后，大面積侵限樁的鑿除驗(yàn)證了當(dāng)時(shí)混凝土嚴(yán)重超方的設(shè)想，使原材料和人員投入的成本大幅度提高。
淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土另外一個(gè)較壞的影響，就是容易產(chǎn)生活塞效應(yīng)[2]，在淤泥層抓土?xí)r，沖擊抓斗從較高的地方落下，嵌入淤泥層較深，用力向上提取的過程，及其容易對(duì)周邊孔位的土體產(chǎn)生影響，尤其是a-2b4淤泥粉質(zhì)粘土層，該土層具有一定的流動(dòng)性,極易讓已經(jīng)灌注成樁的樁體混凝土發(fā)生竄管現(xiàn)象，所謂竄管現(xiàn)象就是已經(jīng)灌注好的素混凝土隔著一根或者幾根樁的孔位，混凝土面下沉，并流入到其他地方的現(xiàn)象。例如B1是剛剛關(guān)注完成的素混凝土樁，B2是正在實(shí)施取土的素混凝土樁，B1的混凝土面在B2取土a-2b4層時(shí)，下降了50cm或者一米，在實(shí)施A2的時(shí)候，套管底部的刀齒已經(jīng)超越了B1的樁底，仍然能抓出為初凝的混凝土，就說明B1的混凝土不足，并竄到別的樁位，這樣一來，超灌量就無法保證樁頂?shù)幕炷临|(zhì)量，或者會(huì)給后續(xù)施工造成接樁等不必要的工序。
3.2 咬合樁設(shè)備的勘巖能力從明發(fā)廣場的設(shè)計(jì)要求和咬合樁施工情況綜合來看，全套管液壓鉆機(jī)的入巖能力較差，進(jìn)入k1g-3中風(fēng)化巖層2m就很難繼續(xù)堪巖，由于沖擊抓斗沖出的孔底為尖錐形，制作好的鋼筋籠也無法下到標(biāo)高位置，只有素混凝土，沒有實(shí)際的意義，達(dá)不到設(shè)計(jì)的樁體強(qiáng)度，在入巖較深的樁位上施工，最后的50cm至1m是之前所有土層所用的取土?xí)r間的總和還要多，有時(shí)不得不考慮下一根鋼筋樁時(shí)間和素樁的緩凝時(shí)間，必須停止沖擊，強(qiáng)行灌注，所以，入巖能力差，成為了咬合樁施工的一個(gè)致命弱點(diǎn)。如果有大面積的未到標(biāo)高，在基坑開挖以后，對(duì)于整個(gè)基坑的穩(wěn)定性會(huì)有較大影響。
由于進(jìn)入中風(fēng)化約1.5m以后，套管底的刀齒已經(jīng)無法繼續(xù)切割中風(fēng)化巖石，套管無法進(jìn)尺，沖擊抓斗需要從更高的高度做自由落體運(yùn)動(dòng)，沖擊巖石，這樣一來，沖擊抓斗的抓片很容易卡在刀齒與巖石的接縫處，使沖擊抓斗無法上提，在現(xiàn)場施工過程中，履帶吊會(huì)由于用力過大，鋼絲繩突然崩斷；還有可能導(dǎo)致履帶吊的大臂直接彈出，大臂垂直地面，使后部的彈力伸縮拉桿直接作廢。
4總結(jié)
4.1 在咬合樁的充盈系數(shù)過?。ā?5%），本種施工工藝不易選擇在軟土層中適用，及易增加成本，影響樁長質(zhì)量，后序施工帶來的不便等問題；
4.2 由于全套管鉆機(jī)的勘巖能力較差，對(duì)于深基坑，巖面較高，對(duì)嵌巖深度有嚴(yán)格要求的（入巖k1g-3≥2.5m）圍護(hù)結(jié)構(gòu)，不宜采用咬合樁施工工藝，將對(duì)基坑穩(wěn)定性可能有較大的影響。
4.3 咬合樁導(dǎo)墻若采用帶有預(yù)留筋的預(yù)制結(jié)構(gòu)而代替現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，不僅可以更加方便施工，而且經(jīng)濟(jì)性更好等等。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞:淺水位地基;圍護(hù)結(jié)構(gòu);樁;連續(xù)墻
Key words: foundation of low water level;envelope;pile;continued wall
中圖分類號(hào):TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)18-0106-02
1淺水位軟土地基常用的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型
淺水位軟土地區(qū),常用擋土結(jié)構(gòu)的類型:①水泥土重力式擋土墻;②以SMW工法勁性水泥土攪拌樁;③間隔設(shè)置的單排灌注樁和預(yù)制樁加止水措施(水泥攪拌樁、高壓噴射注漿樁、MIP工法樁及樁間注漿等)的組合樁排擋土墻;④全套管鉆孔咬合樁;⑤地下連續(xù)墻。
2軟土地基常用的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)及使用范圍
2.1 水泥土攪拌樁
水泥土攪拌樁用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。當(dāng)?shù)鼗恋奶烊缓?/p>
水泥土攪拌樁優(yōu)點(diǎn):施工時(shí)無震動(dòng)、無泥漿廢水污染;水泥土實(shí)體相互咬合較好,比較均勻,樁體連續(xù)性好,強(qiáng)度較高;即可擋土又可形成隔水帷幕;適用與任何平面形狀;施工簡便;同一墻體可設(shè)計(jì)成變截面、變深度、變強(qiáng)度。
缺點(diǎn):坑頂水平位移較大;坑頂寬度較大。
適用范圍:《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99[2]中規(guī)定:①基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí);②水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力?芨150kPa;③基坑深度?芨6m。
2.2 SMW工法樁
SMW勁性水泥土攪拌樁以水泥土攪拌樁為基礎(chǔ),凡適用水泥土攪拌樁的工況都可使用勁性樁法,特別適合于粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層。
勁性樁適宜的基坑深度與施工機(jī)械有關(guān),國內(nèi)一般基坑開挖深度6~10m,國外尤其是日本由于施工鉆孔機(jī)械先進(jìn),基坑開挖深度達(dá)到20m以上時(shí)也采用SMW工法,勁性樁法可取得較好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效果。目前在國內(nèi)此法已用于開挖深度14m的基坑,深度受H型鋼長度約束[3]。
試驗(yàn)表明,水泥對(duì)型鋼的包裹作用提高了型鋼的剛度,可起到減少位移的作用。此外,水泥土起到套箍作用,可以防止型鋼失穩(wěn),對(duì)H型鋼還可以防止翼緣失穩(wěn),這樣可以使翼緣厚度減小到很薄(可
SMW工法優(yōu)點(diǎn):對(duì)周圍地層影響小;施工噪聲小、無振動(dòng)、工期短;廢土產(chǎn)生量小,無泥漿污染;適用土質(zhì)范圍廣;抗?jié)B性好。
缺點(diǎn):我國SMW工法樁設(shè)計(jì)的規(guī)范規(guī)程尚未成熟和完善;水泥土與型鋼組合構(gòu)件受力機(jī)理尚不十分明確;剛度提高系數(shù),水泥土抗壓、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及H型鋼與水泥土之間的單位面積摩擦力μf等只能依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)采用;由于減摩劑性能或施工質(zhì)量等原因,H型鋼的拔出困難或拔出后較難重復(fù)使用,給該工法的經(jīng)濟(jì)性提出疑問;H型鋼的拔出會(huì)對(duì)水泥土攪拌樁止水帷幕造成一定破壞,在周邊環(huán)境要求較高的地段,H型鋼可按不拔出設(shè)計(jì)。
2.3 鉆孔灌注樁加止水措施形成的組合樁
鉆孔灌注樁與水泥土攪拌樁組合的柱列式擋墻,其鉆孔灌注樁為受力結(jié)構(gòu),水泥土攪拌樁為止水結(jié)構(gòu)。水泥土攪拌樁和鉆孔灌注樁結(jié)合可形成連拱結(jié)構(gòu),水泥土攪拌樁作受力拱,鉆孔灌注樁作支撐拱角,沿鉆孔灌注樁豎向設(shè)置適當(dāng)?shù)闹巍?/p>
此類組合樁的優(yōu)點(diǎn)是能充分發(fā)揮所選擋土結(jié)構(gòu)單元特長;樁體剛度較大;施工工藝較簡單;有一定的止水性;可作為永久結(jié)構(gòu)的一部分。缺點(diǎn)是泥漿對(duì)環(huán)保影響大;需要有較大的坑頂寬度。
2.4 地下連續(xù)墻
地下連續(xù)墻無嚴(yán)格的定義,因?yàn)?①由于目前挖槽機(jī)械發(fā)展很快,與之相適應(yīng)的挖槽工法層出不窮;②有不少新工法已經(jīng)不再使用泥漿;③墻體材料已經(jīng)有過去以混凝土為主向多樣化發(fā)展;④不在單純的用于防滲或擋土支護(hù),越來越多地作為建筑物的基礎(chǔ)。
地下連續(xù)墻優(yōu)點(diǎn):低震動(dòng),低噪音,剛度大、整體性好,變形小,周圍地層不致沉陷,地下埋設(shè)物不致受損;較高設(shè)計(jì)強(qiáng)度、較大厚度或深度均能施工;止水效果好,施工范圍可達(dá)基坑用地紅線,可提高基坑使用面積;可作為永久結(jié)構(gòu)的一部分。
缺點(diǎn):工期長;造價(jià)高、采用穩(wěn)定液挖掘溝槽,廢液及棄土處理困難,需有大型機(jī)械設(shè)備,移動(dòng)困難;在很軟的淤泥質(zhì)土、含漂石的沖積層和超硬巖石等特殊的地質(zhì)條件下,施工難度大,如果施工方法不當(dāng)或地質(zhì)條件特殊,可能出現(xiàn)相鄰墻段不能對(duì)齊和漏水的問題。
2.5 全套管鉆孔咬合樁
全套管鉆孔咬合樁按第二序列樁切割第一序列樁時(shí),第一序列樁混凝土凝固情況可分為硬切割全套管咬合樁和軟切割全套管咬合樁。硬切割全套管咬合樁指在第一序列樁混凝土硬化后,實(shí)施第二序列樁對(duì)第一序列樁進(jìn)行切割;軟切割全套咬合樁指在第一序列樁混凝土凝固前,實(shí)施第二序列樁對(duì)第一序列樁的切割。
2.5.1 硬切割鉆孔咬合樁
①基本特點(diǎn):a.采用雙螺旋動(dòng)力頭鉆機(jī),在全套管護(hù)臂情況下進(jìn)行長螺旋鉆成孔成樁,上動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)長螺旋鉆桿,下動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)套管;b.鄰樁相互咬合一定寬度,形成樁排式地下連續(xù)墻。②施工設(shè)備:雙旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭鉆機(jī),上動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)長螺旋鉆桿,下動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)套管。③施工程序:a.提起長螺旋鉆桿和套管,對(duì)準(zhǔn)樁孔位置;b.同時(shí)驅(qū)動(dòng)套管和長螺旋鉆桿,在土中切割鉆進(jìn);c.當(dāng)套管完全進(jìn)入預(yù)定土層中后,單獨(dú)驅(qū)動(dòng)長螺旋鉆桿達(dá)到設(shè)計(jì)深度;d.通過長螺旋鉆桿內(nèi)腔向孔低壓灌混凝土,邊提升鉆桿邊灌注混凝土;e.混凝土灌滿樁孔并且鉆桿完全拔出后,拔出套管;f.混凝土初凝前將鋼筋籠放入。④特點(diǎn):a.即使在有地下水時(shí),套管切割無需泥漿;b.樁孔垂直度偏差220mm。⑦施工順序:先設(shè)置第一序列樁,其后設(shè)置與其咬合的第二序列樁。
2.5.2 軟切割鉆孔咬合樁
軟切割方式全套管咬合樁是利用超緩凝混凝土的特殊性能,采用高精度系列全套管鉆機(jī)按專門工藝成孔、成樁的一種特殊樁型,通過樁與樁之間的咬合連接,可形成擋土截水的連續(xù)排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)或地下防滲墻。
全套管鉆孔咬合樁施工工藝的關(guān)鍵技術(shù)在與先施工樁身混凝土凝結(jié)時(shí)間要長,3d強(qiáng)度要低,以保證能被后施工樁的鉆機(jī)套管下沉?xí)r切割,同時(shí)混凝土的28d強(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),因此混凝土能否滿足設(shè)計(jì)與施工要求是該工藝成功的關(guān)鍵之一。這種切割法屬于軟切割,不會(huì)產(chǎn)生施工縫,能起到完全的止水作用。
軟切割方式的全套管鉆孔咬合樁特點(diǎn)如下:
①采用全套管鉆機(jī),在成孔成樁過程中始終有超前鋼套管護(hù)壁,所以無需泥漿護(hù)壁,無須排放泥漿,近于干法成孔;機(jī)械設(shè)備噪音低,大大減小工程施工時(shí)對(duì)環(huán)境的污染。②對(duì)沉降及變位容易控制,能緊鄰相近的建筑物和地下管線施工。③能有效的防止孔內(nèi)流砂、涌泥、并可嵌巖,成樁品質(zhì)高。④能起到完全的止水作用。⑤混凝土強(qiáng)度可按設(shè)計(jì)要求提高,可靠性高。⑥全套管的護(hù)孔方式使第二序列施工的樁在已有的第一序列的兩樁間實(shí)施切割咬合,能保證樁間緊密咬合,混凝土終凝出現(xiàn)咬合之后,成為無縫的連續(xù)“樁墻”,形成良好的整體連續(xù)結(jié)構(gòu)。
軟切割鉆孔咬合樁與常規(guī)的深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式相比,造價(jià)較地下連續(xù)墻或加止水措施的鉆孔樁低,與加止水措施的挖孔樁造價(jià)相當(dāng);但鉆孔咬合樁垂直精度高,各樁間咬合防水效果好,并且可保證無塌孔、振動(dòng)小,易于控制樁身質(zhì)量,保證安全,減小對(duì)周邊環(huán)境的影響。
軟切割鉆孔咬合樁與地下連續(xù)墻功能基本相同,且優(yōu)于地下連續(xù)墻:①采用鋼筋混凝土樁和素混凝土樁間隔布置的排列方式可降低配筋率;②鉆孔咬合樁是連續(xù)施工的,樁間不存在施工縫,抗?jié)B能力更強(qiáng),而地下連續(xù)墻分幅接頭處的施工縫往往是防滲的薄弱環(huán)節(jié);③施工靈活,鉆孔咬合樁施工時(shí)可根據(jù)需要轉(zhuǎn)折變線,更適合于施工平面多變的幾何圖形或呈各種弧形的基坑。
3軟土地基五種常見擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)特性比較
五種擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)特性比較如表所示。
對(duì)比表明在軟土地區(qū)五種常見的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu),全套鉆孔咬合樁的綜合技術(shù)特性顯優(yōu)。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號(hào)： TV551.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引言
近年來，由于我國城市化進(jìn)程發(fā)展迅速，城市人口急劇增加，所以，城市的建筑空間則顯得越來越狹小。為了有效利用有限的土地資源，我國高層建筑物的數(shù)量也在逐年增加，而地下空間的利用也在逐年發(fā)揮著重要的作用。特別是近幾年我國城市建設(shè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期，各種地下工程的建設(shè)更是對(duì)基坑工程的設(shè)計(jì)和施工要求越來越高?；庸こ淌腔A(chǔ)工程施工中的重要組成之一，而填海地質(zhì)上的深基坑施工技術(shù)更是涉及地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)等多個(gè)學(xué)科的綜合技術(shù)。因?yàn)樘詈５刭|(zhì)條件復(fù)雜，深基坑開挖的環(huán)境效應(yīng)會(huì)出現(xiàn)許多問題，這就給深基坑的支護(hù)方式提出了更高的要求。本文以深圳某圍護(hù)工程為例，深入分析了填海地質(zhì)上深基坑的施工方法，為經(jīng)濟(jì)合理、安全環(huán)保地開展深基坑施工技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
1.深基坑施工
1.1深基坑的特點(diǎn)
深基坑工程是土力學(xué)基礎(chǔ)工程中的傳統(tǒng)課題，涉及技術(shù)多、綜合性強(qiáng)。在設(shè)計(jì)和施工中，要深入了解深基坑的特點(diǎn)，不僅要注意基坑本身的安全與穩(wěn)定，還要保證基坑開挖過程中周邊建筑物、道路、地下管網(wǎng)等設(shè)施不受影響。而深基坑的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，基坑開挖的深度較大，周邊環(huán)境復(fù)雜敏感；其次，填海地質(zhì)條件十分復(fù)雜，地面以下普遍分布深厚的海積淤泥和填砂層；最后，深基坑工期較長，在施工過程中，可能要多次經(jīng)歷降雨、振動(dòng)、雜物堆載等不利條件的影響，這就導(dǎo)致其施工突發(fā)事件增多，安全性降低。
1.2工程概況
擬建場地原始地貌為海域和濱海魚塘，地面以下普遍分布深厚的海積淤泥，根據(jù)建設(shè)的要求，場地正在進(jìn)行填海和軟基處理工程施工?；悠骄鶎挾?0m，最寬處125m，基坑面積為約5.7萬m2，開挖深度為12.8m～16.9m。工程場地范圍內(nèi)地質(zhì)比較復(fù)雜，分布的主要地層有人工填土、第四系全新統(tǒng)海相沉積層、含有機(jī)質(zhì)中粗砂、第四系晚更新統(tǒng)沖洪積粘土、第四系殘積粉質(zhì)粘土。水文地質(zhì)條件有海堤和周邊圍堰、軟土及粘性土隔水層、下部殘積土隔水層和砂層透水層。
1.3深基坑支護(hù)方式簡述
由于深基坑周圍環(huán)境和不同工程地質(zhì)、水文條件各異，深基坑常見的支護(hù)方式主要有以下幾個(gè)方面：第一是排樁支護(hù)，是指由呈隊(duì)列式間隔布置的鋼筋混凝土人工挖孔樁、鉆孔灌樁、沉管灌注樁、打入預(yù)應(yīng)力管樁等組成的擋土結(jié)構(gòu)。第二是地下連續(xù)墻支護(hù)，是指在地下挖一道狹長的深坑，在坑內(nèi)吊放入鋼筋籠，然后灌注混凝土，筑成一道鋼筋混凝土墻形成的擋土結(jié)構(gòu)。第三是土釘墻及復(fù)合土釘墻支護(hù)，是指將基坑邊坡通過由鋼筋制成的土釘進(jìn)行加固，邊坡表面鋪設(shè)一道鋼筋網(wǎng)再噴射一層砼面層和土方邊坡相結(jié)合的邊坡加固型支護(hù)施工方法。最后是鉆孔咬合樁支護(hù)，是指利用超緩凝混凝土的性能和高精度全套管鉆機(jī)，通過特殊的工藝成孔、成樁的一種樁型。該工程中采用咬合樁+錨索或支撐的支護(hù)方案，從而達(dá)到擋土和截水的作用。
2.填海地質(zhì)上深基坑施工方法
2.1咬合樁施工
咬合樁是指采用機(jī)械磨孔、套管下壓、套管內(nèi)抓斗取土，在樁與樁之間相互咬合排列的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。其排列方式一般為一個(gè)素混凝土樁和一個(gè)鋼筋混凝土樁間隔布置。如圖1所示。咬合樁采用套管鉆機(jī)施工，樁施工分成兩序，一序樁采用緩凝混凝土灌注，緩凝時(shí)間控制在初凝60小時(shí)，終凝時(shí)間70小時(shí)，混凝土等級(jí)為C25。二序樁在相鄰的一序樁施工之后初凝之前進(jìn)行，混凝土等級(jí)為C30。其主要施工步驟為：首先，平整場地，放坡開挖基槽至設(shè)計(jì)施工面標(biāo)高，測量放線，確定咬合樁施工坐標(biāo)。其次，施工導(dǎo)槽，為咬合樁施工作準(zhǔn)備，咬合樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，質(zhì)量檢查與驗(yàn)收后，吊放鋼筋籠，灌筑混凝土。最后，按“先素后葷”的順序施工咬合樁，素樁采用緩凝砼，不配筋，葷樁在素樁初凝前用套管成孔。
圖1.咬合樁平面示意圖
2.2 錨碇、錨索施工
錨碇施工時(shí)，首先要開挖預(yù)壓砂、錨碇板預(yù)制和吊裝。施工時(shí)，開挖的寬度和坡度均須符合設(shè)計(jì)要求，并保持邊坡穩(wěn)定；錨碇板采用二十五噸汽車起重機(jī)進(jìn)行吊裝，吊裝時(shí)人工配合起重機(jī)對(duì)錨碇板進(jìn)行對(duì)中、定位。其次，制作和安裝錨索，共分為下料、除銹防腐、安裝三個(gè)步驟。最后，回填預(yù)壓砂和張拉鎖定。在錨索上方和錨碇后側(cè)位置，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行回填砂，在回填預(yù)壓砂密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求、錨墊板和錨具已安裝、相應(yīng)張拉設(shè)備配套標(biāo)定后，即可進(jìn)行錨碇的張拉，錨碇抗拔力設(shè)計(jì)值為360KN，鎖定荷載為250 KN，采取分兩次張拉后鎖定。錨索施工時(shí)，分為測量放線、造孔、制作和安裝錨索、灌漿、張拉和鎖定幾個(gè)步驟；錨索鉆孔機(jī)械的選用、鉆孔速度的控制、錨索防腐處理、灌漿和張拉控制是錨索施工關(guān)鍵。
2.3降水施工
降水施工時(shí)，首先要鉆孔成孔并安裝鋼筋籠，把長螺旋鉆孔機(jī)在測量定位好的點(diǎn)位上放平穩(wěn)，使鉆桿垂直，對(duì)準(zhǔn)樁位鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后空鉆清底。鉆孔成孔以后，把制作好經(jīng)驗(yàn)收合格的鋼筋籠進(jìn)行吊裝。接著要填濾料，濾料沿井孔四周均勻地填入，并要保持連續(xù)，將泥漿擠出井孔。填濾料過程中，要隨時(shí)測定濾料填入高度，當(dāng)填入量與理論計(jì)算量不符時(shí)，要立即查找原因并及時(shí)解決。最后要洗井，在提出鉆桿前利用井管內(nèi)的鉆桿接上空壓機(jī)，先進(jìn)行空壓機(jī)抽水，待井能出水后提出鉆桿再利用活塞洗井。
2.4土方開挖
土方開挖是土和巖石進(jìn)行松動(dòng)、破碎、挖掘并運(yùn)出的工程。其開挖方式有全面開挖、分部位開挖、分層開挖和分段開挖等。該工程采用分層分段開挖的形式。分層的厚度按錨索的位置確定，每層土方開挖至錨索標(biāo)貫以下0.5m；采用分段跳槽開挖，分段順序根據(jù)錨索施工情況而定，每段距離一般為50m左右。土方開挖必須在鋼腰梁安裝完成、錨索鎖后才能進(jìn)行；挖土采用履帶式單斗反鏟挖掘機(jī)，運(yùn)土采用自卸汽車，場內(nèi)土方轉(zhuǎn)運(yùn)用裝載機(jī)。
2.5施工監(jiān)測
為了避免周圍已有建筑物、市政設(shè)施、地下管線等受到損壞和干擾，需要進(jìn)深基坑施工進(jìn)行監(jiān)測，以保證基坑工程的安全[3]。監(jiān)測主要內(nèi)容為樁頂位移、樁身應(yīng)力、測斜、支撐、錨碇及地面沉降等。該工程通過信息化施工,監(jiān)測小組與駐地監(jiān)理、設(shè)計(jì)等各方建立良性的互動(dòng)關(guān)系,積極進(jìn)行資料的交流和信息的反饋,進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì),調(diào)整方案,最終保證工程的順利進(jìn)行。
3.填海地質(zhì)上深基坑工程變形的影響因素
影響基坑變形的因素眾多，目前總結(jié)出來的因素大致可以分為三類，分別是：自然水文地質(zhì)因素、設(shè)計(jì)因素和施工因素[4]。自然水文地質(zhì)因素中，土體物理性質(zhì)如壓縮模量、泊松比、重度和粘聚力都會(huì)影響基坑變形，而水文環(huán)境如地下水的水位、降水等容易造成流砂和邊坡失穩(wěn)；設(shè)計(jì)因素包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度、入土深度、支撐剛度和位置、支撐預(yù)應(yīng)力等；施工因素包括時(shí)空效應(yīng)、開挖方式等。掌握了基坑變形的影響因素，制定相應(yīng)的解決措施，可以有效防止基坑施工的變形移位。
4.結(jié)語
為了更好地適應(yīng)工程建設(shè)的快速發(fā)展，深基坑施工技術(shù)需要不斷地改良、優(yōu)化，而填海地質(zhì)上的深基坑施工技術(shù)更是基坑施工技術(shù)良好應(yīng)用的體現(xiàn)。本文總結(jié)已有成功經(jīng)驗(yàn)，以具體案例分別從基坑支護(hù)方案優(yōu)化選擇、施工工藝的改進(jìn)、現(xiàn)代化信息技術(shù)的綜合應(yīng)用等方面對(duì)深基坑的施工技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。以達(dá)到深基坑施工中環(huán)保高效、經(jīng)濟(jì)安全的工程建設(shè)要求，為我國現(xiàn)代化工程建設(shè)提供指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn)
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Abstract: the metro project is the largest city in the history of the investment in infrastructure projects, hangzhou has been listed as one of the "ten key projects" and cities point engineering projects. Testing for the opening of the subway engineering marks from "work" planning demonstratable stages to formal "implementing construction" stage, and it was a 20 years of big cross and realize "subway dream" turning point.
Key words: the subway engineering; Structure leakage; Construction technology
中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
引言：
杭州地鐵試驗(yàn)段工程為弄清軟土和粉土條件下進(jìn)行大規(guī)模施工積累施工和管理經(jīng)驗(yàn)。一般試驗(yàn)段選擇在具有地質(zhì)代表性、拆遷少，易實(shí)施的地段，或影響工期的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。而杭州市地鐵試驗(yàn)段某站地質(zhì)條件復(fù)雜、交通繁忙、動(dòng)遷量大，具有市區(qū)施工的代表性。同時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用新型的鉆孔咬合樁工藝，值得很好總結(jié)。
該車站橫跨城市主干道，交通繁忙，只能倒邊施工；穿越新開河，不能斷流。車站范圍還涉及橋梁的撤除和復(fù)建；用地性質(zhì)復(fù)雜，集體土地和國有土地混雜其間，企業(yè)包括國有、集體和合資等，有住宅、商鋪，須拆遷18000平方米，動(dòng)遷難度大；建設(shè)單位涉及錢江新城指揮部、市河道指揮部、上城區(qū)農(nóng)居中心等4家單位，協(xié)調(diào)難度大；管線種類多，數(shù)量達(dá)25條，有的埋深達(dá)6米，管徑1200mm，管線保護(hù)和遷改難度大。
1 地鐵工程施工技術(shù)難點(diǎn)
1.1 基坑深
由于要穿越新開河，車站又要貫通，車站的底板埋深-18米，樁長達(dá)33~35米。
1.2 施工工序多
車站工程涉及鉆孔咬合樁、SMW工法樁、旋噴攪拌樁加固、截流圍堰、基坑開挖與結(jié)構(gòu)施工等多道工序，工序間相互穿插和制約，項(xiàng)目管理難度高。
1.3 鉆孔咬合灌注樁施工
鉆孔咬合灌注樁在國內(nèi)屬于新工藝，施工設(shè)備少，可施工25米以上樁長的更少。灌注樁緩凝和垂直度的監(jiān)測與控制以確保止水是難點(diǎn)之一。
1.4 周邊建筑物保護(hù)
基坑附近3.5米處有一幢9層簡易框架樓房，有50多戶居民，夯擴(kuò)短樁長僅6-7米。椐測量，現(xiàn)已發(fā)生位移。按常規(guī)采用旋噴樁加固保護(hù)。
1.5 交通組織
采用倒邊施工的方案，必須確保軍便梁或排樁能夠承受重載車輛不間斷的通行，而不影響基坑開挖安全及保證道路不沉陷。
1.6 基坑施工降水
根據(jù)水文資料，有潛水層和承壓水?；泳c(diǎn)降水方法是保證基坑開挖安全的關(guān)鍵。
1.7 河流圍堰
新開河具有城市排洪和景觀功能，不能斷流。施工時(shí)圍堰加Φ1000泄洪管，以保證泄洪要求。但是在圍堰上實(shí)施鉆孔咬合樁存在一定的技術(shù)問題。
2．鉆孔咬合灌注樁施工
鉆孔咬合樁是一種新型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由于其樁心相互咬合，解決了傳統(tǒng)排樁相切時(shí)防水效果差的問題。該工藝最近已經(jīng)在深圳地鐵和南京地鐵等工程中得到應(yīng)用，也用于杭州市新城暗挖隧道的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中。該工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：防水效果好；成孔垂直精度高；套管護(hù)壁，干孔作業(yè)，無泥漿、無沖擊、無振動(dòng)、無噪聲，能安全文明施工；投資相對(duì)節(jié)省。
2.1 車站設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行，但實(shí)施難度大
車站（中間站）設(shè)計(jì)方案橫跨城市主干道，下穿新開河， 地下雙層貫通，有6個(gè)出入口。雖然工程難度和投資增加許多，但是從城市發(fā)展和吸引客流的長遠(yuǎn)來看是值得的。
2.2 車站設(shè)計(jì)的平面布置及出入口的位置還有優(yōu)化和改進(jìn)的余地
設(shè)計(jì)人員一定要多次深入現(xiàn)場踏勘，比如9層樓房的保護(hù)問題（無論是拆除還是旋噴樁保護(hù)）涉及資金上千萬元。
鉆孔咬合灌注樁有其許多優(yōu)點(diǎn)，但是樁長超過25米由于可選液壓鉆機(jī)稀少，嚴(yán)重影響工期。應(yīng)該與地下連續(xù)墻方案進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選。但是在樁長在18米左右的圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定的優(yōu)勢。現(xiàn)在據(jù)報(bào)道，SMW樁工法已用于地鐵工程而且達(dá)到-16米的記錄。因此，同樣值得方案比選。
2.4 實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)非常重要
建議對(duì)工程重點(diǎn)和難點(diǎn)要進(jìn)行專題研究論證，確保工程質(zhì)量和安全。同時(shí)要考慮許多不確定因素對(duì)工期的影響，優(yōu)化工序組合，進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。
3、地鐵車站結(jié)構(gòu)防滲漏監(jiān)控
針對(duì)地鐵車站結(jié)構(gòu)防滲漏問題，我們認(rèn)為需從以下幾方面進(jìn)行控制
3.1設(shè)計(jì)
3.1.1在設(shè)計(jì)階段應(yīng)檢查強(qiáng)制性規(guī)范的執(zhí)行情況。建筑設(shè)計(jì)方面應(yīng)檢查車站防水等級(jí)、防水措施、誘導(dǎo)縫留設(shè)距離是否符合防水規(guī)范要求；建筑材料的選用是否充分考慮了防水抗?jié)B要求。
3.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面要注意結(jié)構(gòu)中的突變部位，應(yīng)驗(yàn)算其剛度是否滿足防開裂要求。設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)突變。
3.2防水結(jié)構(gòu)
3.2.1主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)防水主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)（地下連續(xù)墻）的質(zhì)量直接影響內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的自防水效果。而每幅地下連續(xù)墻的接縫是其薄弱環(huán)節(jié)，為保證接縫質(zhì)量，必須檢查鄰幅槽壁的清刷工作，經(jīng)反復(fù)清刷后的刷壁器上無結(jié)塊泥團(tuán)；混凝土澆筑時(shí)槽內(nèi)泥漿比重應(yīng)控制在設(shè)計(jì)和規(guī)范允許范圍，同時(shí)必須保證混凝土具有較好的和易性；混凝土澆筑時(shí)要求連續(xù)緊湊，以避免由于澆注間隔時(shí)間過長而產(chǎn)生夾泥現(xiàn)象。
3.2.2主體結(jié)構(gòu)自防水
（1）模板安裝直接影響混凝土的質(zhì)量。如橫向誘導(dǎo)縫的模板，在中埋式止水帶和預(yù)留鋼筋安裝后，模板被分成數(shù)塊，上面還有大量的孔眼，地下連續(xù)墻面凹凸不平等情況，若處理不好就會(huì)產(chǎn)生滲漏。施工縫端頭模板安裝是防水的重點(diǎn)部位，施工前必須采取有針對(duì)性的防范措施，施工中檢查側(cè)模固定時(shí)是否損壞了止水帶。
（2）內(nèi)襯墻施工前，應(yīng)要求施工方對(duì)圍護(hù)墻的滲漏點(diǎn)進(jìn)行全面處理：鑿除墻體帶泥表面，特別應(yīng)清除嵌入地下連續(xù)墻鋼筋籠上的泥土。
（3）防水混凝土除采用適量的磨細(xì)粉煤灰外，尚需加入具有補(bǔ)償收縮功能的特密斯（TMS）復(fù)合防水劑。施工中應(yīng)通過限制用水量，控制坍落度，混凝土凝結(jié)后使用塑料薄膜覆蓋，結(jié)構(gòu)頂板采取浸水養(yǎng)護(hù)等方法來保證結(jié)構(gòu)自防水的效果。
（4）對(duì)一些特殊部位，如施工期間頂板和中板留有的大開孔，為了防止大開孔處頂板混凝土的開裂，使用了鋼纖維混凝土。
3.2.4施工縫的防水
（1）水平縱向施工縫使用鍍鋅止水鋼板，若處理不當(dāng)將是防滲水的薄弱環(huán)節(jié)。因此要求在焊接止水鋼板時(shí)要保證嚴(yán)密；澆筑混凝土面應(yīng)控制在止水帶高度的一半；綁扎豎向鋼筋前必須鑿毛表面，封側(cè)模前應(yīng)將墻體下部的雜物清理干凈，澆筑混凝土前先澆水濕潤，并在其交接表面鋪設(shè)一層水泥砂漿。
（2）橫向施工縫的防水使用中埋式止水帶和遇水膨脹橡膠膩?zhàn)又顾畻l兩道防線。3.2.5沉降縫的防水
該縫設(shè)置在與主體結(jié)構(gòu)相連的出入口處，工程中使用外貼式止水帶、可注漿型中埋式止水帶和內(nèi)裝可卸式止水裝置。外貼式止水帶的要求與誘導(dǎo)縫處理相同，可注漿型中埋式止水帶應(yīng)注意必須在結(jié)構(gòu)沉降達(dá)到穩(wěn)定后，再進(jìn)行注漿處理。對(duì)內(nèi)裝可卸式止水裝置的預(yù)埋件安裝，應(yīng)檢查螺母與預(yù)埋件鐵板焊接的嚴(yán)密性，以及防銹處理是否到位，內(nèi)裝可卸式止水槽內(nèi)的排水管是否預(yù)留好。
3.2.6出入口圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防水
主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)（地下連續(xù)墻）與出入口圍護(hù)結(jié)構(gòu)（SMW工法）交接部位是防水最薄弱的環(huán)節(jié)，一般可通過注漿處理和采用高壓旋噴樁處理兩種形式。當(dāng)基坑深度較淺，若為砂性土?xí)r，可采取注漿處理；較深時(shí)應(yīng)采用高壓旋噴樁的方式處理，其止水效果較好。
3.3結(jié)構(gòu)頂板附加防水
頂板結(jié)構(gòu)表面在混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，需做低膜量聚氨酯防水涂料，因此要對(duì)基層的低凹部位，使用聚合物防水水泥砂漿修補(bǔ)平整，轉(zhuǎn)角部位做到圓順，陽角應(yīng)打磨其尖角，并采取必要的加強(qiáng)措施。保持基面干燥清潔，均勻交錯(cuò)涂刷防水涂料。重點(diǎn)控制誘導(dǎo)縫、施工縫、平面與垂直面交接部位、頂板上有突出構(gòu)筑物及預(yù)留孔洞部位等。
結(jié)語：地鐵車站工程防滲抗漏是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及建設(shè)、施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、材料供應(yīng)等單位。而監(jiān)理作為其中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，除首先自身需全面了解滲漏原因，掌握抗?jié)B堵漏的方法外，還應(yīng)嚴(yán)格把好各道工序的質(zhì)量關(guān)，落實(shí)到施工過程監(jiān)督管理中，并積極參與協(xié)調(diào)，使各方配合密切，共同創(chuàng)造出優(yōu)質(zhì)的地下車站工程來。
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[3] 莫庭斌,邱小佩;廣州地鐵1~#線混凝土滲漏原因及治理[J];中國建筑防水;1999年02期
1 工程概述
明挖地鐵車站的基坑工程主要由基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑內(nèi)支撐系統(tǒng)、基坑降水等組成。圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)支撐施工控制的好壞直接影響基坑的安全穩(wěn)定，常見的基坑失穩(wěn)、管涌等安全事故的發(fā)生多數(shù)都與圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)支撐有關(guān)。某地鐵車站設(shè)計(jì)采用明挖順作法施工，全長259.6m，寬18.9m，頂板覆土埋深約5.0m，明挖基坑開挖深度達(dá)18m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用φ1000@750鉆孔咬合灌注樁，插入比約為1∶0.8。該車站由于受房屋拆遷和交通疏解的影響不能全面開工，為確保工期不受影響，設(shè)臨時(shí)封堵墻(咬合樁墻)將車站分為東、西兩區(qū)，先進(jìn)行東區(qū)基坑開挖和主體結(jié)構(gòu)施工。在東區(qū)基坑開挖過程中先后兩次發(fā)生基坑內(nèi)涌水涌砂現(xiàn)象，不同程度地對(duì)周邊環(huán)境和車站基坑安全造成了一定的影響，經(jīng)過及時(shí)采取措施沒有造成較大損失和影響，通過對(duì)這個(gè)實(shí)例的分析總結(jié)，提出一些預(yù)防措施和技術(shù)對(duì)策。
0 引言
旋噴樁內(nèi)插型鋼作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)不僅止水性好而且構(gòu)造簡單，型鋼的插入深度一般小于旋噴樁深度，施工速度快，型鋼可拔出進(jìn)行回收重復(fù)使用，最重要的是施工機(jī)具可適應(yīng)狹小空間作業(yè)，可避免管線等構(gòu)筑物切改引起的費(fèi)用，成本較低。
1.旋噴水泥土配合比的確定
用水泥作固化劑時(shí)，水泥與水反應(yīng)生成水化生成物，再與粘土礦物反應(yīng)，從而膠結(jié)了粘土顆粒形成強(qiáng)度較高的水泥土。需要對(duì)擬加固原狀軟土的含水量、滲透性、土質(zhì)成分、粒徑、級(jí)配、有機(jī)質(zhì)含量等進(jìn)行調(diào)查分析和相應(yīng)的室內(nèi)試驗(yàn)，再針對(duì)作相應(yīng)的加固配比參數(shù)、施工工藝方式設(shè)計(jì)，從而使水泥土加固能發(fā)揮最大效用。結(jié)合擬加固土體的含水量進(jìn)行具體分析，確定合理的漿液含水量。
2.入土深度的確定
旋噴樁內(nèi)插型鋼工法由型鋼和旋噴水泥樁共同組成，需要確實(shí)兩部分入土深度：一是型鋼的入土深度，另一是旋噴樁的入土深度。型鋼的入土深度應(yīng)根據(jù)墻體的內(nèi)力、變形控制條件以及基坑抗隆起等的穩(wěn)定性綜合分析確定；水泥土旋噴樁的入土深度主要依據(jù)水力條件確定。為了基坑施工結(jié)束后型鋼能順利回收，一般型鋼的入土深度比旋噴樁的入土深度小一些，經(jīng)驗(yàn)是500mm～1000mm。
1）型鋼入土深度的確定
型鋼的入土深度主要由基坑整體穩(wěn)定性、抗隆起穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性綜合確定，H型鋼尚應(yīng)滿足圍護(hù)墻內(nèi)力、變形的計(jì)算要求及考慮地下結(jié)構(gòu)施工完成后型鋼能順利拔出。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，基坑整體穩(wěn)定性、抗隆起穩(wěn)定性和抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算中，往往基坑抗隆起穩(wěn)定性常成為控制條件。因此，型鋼的入土深度 應(yīng)重點(diǎn)考慮抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算。
2）旋噴樁入土深度的確定
沿海軟土地區(qū)或者地下水位較高的地區(qū)，在基坑開挖過程中極易在滲流力的作用下產(chǎn)生土體的滲透破壞，即當(dāng)?shù)叵滤南蛏蠞B流力大于上覆土的有效重度時(shí)，土粒會(huì)處于浮動(dòng)狀態(tài)，產(chǎn)生滲流失穩(wěn)現(xiàn)象。所以旋噴水泥土樁的入土深度 主要通過水力條件確定，包括防止管涌、防止底鼓和考慮降水對(duì)周圍環(huán)境的影響等三方面的內(nèi)容一般可依據(jù) 條件初步確定旋噴水泥土樁入土深度，再綜合上述三個(gè)方面的水力條件加以校驗(yàn)和調(diào)整。
3截面形式及組合剛度
1）截面形式的確定
旋噴樁內(nèi)插型鋼擋墻截面形式基本上是單排型鋼布置方式，有時(shí)根據(jù)實(shí)際情況需要旋噴樁會(huì)做成雙排以進(jìn)行防水，僅在其中一排內(nèi)插型鋼起主要受力作用。工程上按型鋼在旋噴樁截面中的位置分為兩類形式：全位和半位，如圖1所示。
圖1 旋噴樁內(nèi)插型鋼截面布置形式示意圖
“全位”截面形式即型鋼在旋噴樁中全截面布置，全面承擔(dān)荷載，具有結(jié)構(gòu)對(duì)稱、整體剛度大、抗彎能力強(qiáng)等特點(diǎn)，但鋼材耗費(fèi)量較大。按受力單元承擔(dān)荷載的大小，全位形式主要用于側(cè)壓較大且水泥土抗剪強(qiáng)度較低的情形，半位形式能較大限度的發(fā)揮水泥土的剛度貢獻(xiàn)，減少用鋼量。
“半位”截面形式將型鋼布置在旋噴樁受拉區(qū)，充分利用兩種材料的特性，即型鋼的抗拉性和水泥土的抗壓性，以提高樁墻的彎曲抗拉性能，同時(shí)水泥土部分參與抵抗變形的貢獻(xiàn)較大，受力較為合理。但這種組合形式缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及理論分析，目前應(yīng)用的較少。
旋噴樁內(nèi)插型鋼擋墻截面的尺寸主要取決于其承載力和剛度。這種組合剛度的大小由兩種材料的截面布置決定。旋噴樁內(nèi)插型鋼水泥土墻截面設(shè)計(jì)主要是確定墻體厚度、型鋼截面和型鋼間距。
值得說明的是，廖少明等曾對(duì)葷素咬合樁的抗彎性能進(jìn)行了研究，認(rèn)為在咬合樁設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮素樁對(duì)咬合樁擋墻抗彎性能的貢獻(xiàn)。在旋噴樁內(nèi)插型鋼圍護(hù)墻工作階段，素樁在未現(xiàn)裂縫的情況下，素樁承擔(dān)了相當(dāng)比率的彎矩，其分擔(dān)作用明顯，設(shè)計(jì)時(shí)有必要考慮其作用。素樁的開裂情況是影響咬合樁截面抗彎剛度變化的主要原因。在葷素樁二者協(xié)調(diào)變形階段，素樁的存在加大了受壓區(qū)的面積，隨素樁開裂情況變化而不同的咬合樁臨界彎矩承載力也不同，素樁對(duì)整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的提高有很大的作用。
旋噴樁內(nèi)插型鋼工法所筑成的擋墻結(jié)構(gòu)是由型鋼和水泥同組成，擋墻中的水泥土除了需滿足水力條件外，尚必須保證它有足夠的強(qiáng)度，特別是型鋼之間非加筋區(qū)部位的那部分水泥土。因?yàn)樗嗤恋目估瓘?qiáng)度很小，所以應(yīng)避免水泥土處于彎曲應(yīng)力狀態(tài)，這就要求型鋼間距不能過大，保證水泥土的強(qiáng)度由受剪，受壓控制。
2)組合剛度的計(jì)算
在擋墻正常工作狀態(tài)下，水泥土的剛度貢獻(xiàn)不能忽視，尤其顯著的是水泥土的附加剛度效果。因此，只考慮內(nèi)插H型鋼的單獨(dú)承載，水泥土作為強(qiáng)度儲(chǔ)備的擋墻設(shè)計(jì)思想是保守的，不能達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。
旋噴樁內(nèi)插型鋼墻從受力特征角度可以分為三個(gè)工作階段：1）彈性共同作用階段。其特征主要表現(xiàn)為：水泥土開裂前，型鋼水泥土組合結(jié)構(gòu)基本處于彈性工作狀態(tài)，組合剛度即為型鋼材和水泥土剛度之和；2）非線性共同作用階段。水泥土開裂初期，兩材料之間發(fā)生微量黏結(jié)滑移，組合結(jié)構(gòu)的撓度增大，但組合結(jié)構(gòu)的剛度下降速率較慢；3）型鋼單獨(dú)工作階段。隨著荷載的增加，水泥土開裂深度越來越大，新的裂縫不斷產(chǎn)生，組合結(jié)構(gòu)撓度增長較快，水泥土的作用已不明顯，可以認(rèn)為只有型鋼單獨(dú)起作用。
旋噴樁內(nèi)插型鋼擋墻通過H型鋼和水泥土兩種材料的粘結(jié)作用工作，其受力變形機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，尤其是型鋼需拔出時(shí)減摩劑的介入使二者的共同作用更為復(fù)雜。不同插入方式的組合梁所表現(xiàn)的水泥土剛度貢獻(xiàn)程度也有所差異，其中二插一形式最大，三插二次之，滿插最小，這與單根H型鋼周圍的水泥土體積多少有關(guān)，從而影響其對(duì)型鋼的約束作用。
4.型鋼抗拔驗(yàn)算
旋噴樁內(nèi)插型鋼中型鋼、水泥土、減摩劑三者之間的粘結(jié)、滑移關(guān)系非常復(fù)雜。一般認(rèn)為：若不考慮減摩劑的影響，型鋼―水泥土間的粘結(jié)作用由三部分組成：水泥土中水泥膠體與型鋼表面的化學(xué)膠結(jié)力；若考慮型鋼回收，則可達(dá)到節(jié)約鋼材和有效降低工程成本的目的，而為確保型鋼的回收，旋噴樁內(nèi)插型鋼工法設(shè)計(jì)時(shí)，需進(jìn)行型鋼抗拔驗(yàn)算。即從較完好地回收型鋼出發(fā)，求型鋼埋入旋噴水泥樁中的深度。
關(guān)鍵詞： 水平旋噴樁技術(shù)；優(yōu)化施工；地鐵
Key words： construction technology of Horizontal Rotary Jet；optimizing construction；subway
中圖分類號(hào)：[U25] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）04-0081-02
0 引言
水平旋噴樁施工技術(shù)在近年來的國內(nèi)施工中得到了大量的應(yīng)用，如在深圳地鐵大～科區(qū)間的運(yùn)用，在北京地下熱力管線施工中的應(yīng)用，都取得良好的效果。這是由于柱體的相互咬合，隧道將處于形成的旋噴拱棚的保護(hù)之下，這樣隧道內(nèi)的土方開挖就能安全地通過含水砂層和軟弱松散土質(zhì)，能較有效地控制地面沉降，確保管線、構(gòu)筑物及道路交通安全。
但是水平旋噴樁也有其缺陷，如抗剪切能力弱等。本文通過實(shí)際施工過程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，提出優(yōu)化的水平旋噴樁施工技術(shù)，并將其實(shí)際應(yīng)用到青島地鐵某段中，取得了不錯(cuò)的效果。
1 工程概況
保兒站～河西站區(qū)間隧道富水VI級(jí)圍巖起始里程為K15+838.35（河西站南端起點(diǎn)里程），左線終點(diǎn)里程K15+655，全長183.35米，右線終點(diǎn)里程K15+672.07，全長165.19米。左右線單洞單線平行布設(shè)，中心線間距13m，開挖高度6.64m、寬度6.34m，埋深8.15～13.1m，進(jìn)洞后呈27‰下坡。隧道場內(nèi)地質(zhì)主要以人工填土層、粘土層、中～粗砂層、碎石土層、粗?；◢弾r、細(xì)?；◢弾r、構(gòu)造巖組成。本段區(qū)間隧道主要穿越第四系砂層、粘土層及強(qiáng)～中風(fēng)化巖層，其中第四系松散土層自穩(wěn)能力差，尤其是飽和砂土、礫砂及碎石土地層易坍塌，發(fā)生突水。場區(qū)松散巖土類孔隙水，主要分布于剝蝕堆積斜坡及侵蝕堆積一級(jí)階地地貌單元。主要含水層砂土層、礫砂層及碎石土層，為第四系潛水～微承壓水。
在區(qū)間隧道的大跨線位置為隔水層，厚度約1.5米左右，隔水層以上為透水性非常好的中到粗砂層，也是地下水的主要賦存水層，有明水成股流出；隔水層以下為含泥較重的粗砂～礫砂～碎石土地層，水的滲透系數(shù)較小，但是存在明水滲流。由于旋噴樁的支護(hù)和阻擋作用，水基本為清水，未出現(xiàn)流沙。
2 水平旋噴樁原理及技術(shù)特點(diǎn)
2.1 原理 在施工時(shí)，采用鉆噴一體水平鉆機(jī)打設(shè)水平孔，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后，在緩慢旋轉(zhuǎn)撥出鉆桿的同時(shí)，通過高壓泵以25～35MPa的壓力，把配制好的漿液（一般為水泥漿）通過高壓管道和鉆桿，輸送至噴嘴，借助漿液沖出噴嘴時(shí)強(qiáng)大的沖擊力壓力和速度切削土層，使?jié){液與遭受切割和破壞的土體形成混合體；當(dāng)鉆桿以恒定的自轉(zhuǎn)和外拔速度向外拔出時(shí)，使鉆成的水平孔周圍一定范圍內(nèi)的土體與漿液充分?jǐn)嚢琛⒒旌?，形成直徑均勻的樁體。因?yàn)闈{液已經(jīng)與切割的地層形成較為均勻的混合樁體，漿液凝固后便形成具有一定強(qiáng)度的樁體（與被切割的地層有關(guān)，砂層強(qiáng)度可達(dá)到10Mpa）。
圖1為水平旋噴樁施工工藝流程圖。
2.2 技術(shù)特點(diǎn)
①強(qiáng)度高：漿液在超高壓和高速的情況沖出噴嘴，且鉆桿不停的在旋轉(zhuǎn)和外拔，使?jié){液與土體充分混合形成樁體，從而形成一種類似混凝土的固結(jié)體，沿隧道縱向很好的起到混凝土梁的作用。
②均勻性：漿液的噴出壓力是基本不變的，且鉆桿的自轉(zhuǎn)和外拔速度也是恒定的，因此可以確保成樁直徑的均勻性。
3 第一環(huán)旋噴樁施工方案
為確保隧道開挖安全，并控制地表沉降，采用止水帷幕水平旋噴樁作為施工方案，為了達(dá)到止水帷幕的作用，我們沿隧道開挖輪廓線形成一圈旋噴樁套拱。具體做法為：旋噴樁徑700mm，沿隧道環(huán)向布置間距為400mm，環(huán)向搭接300mm；在開挖掌子面布設(shè)斷面旋噴樁時(shí)，按照間距1×1m梅花型，根據(jù)沿縱向的深度不同，其樁徑采取差別樁徑：端頭樁徑達(dá)到1200mm，長度為3m，其他部位樁徑控制在400mm左右。這樣可以阻擋掌子面正前方來水，保證端頭能夠封閉；其他位置旋噴樁，僅起改良掌子面地層的作用。
考慮到每環(huán)旋噴樁的打設(shè)精度，每次施做長度控制在15m以內(nèi)，施工完成后，開挖預(yù)留3m不施工，作為下一個(gè)注漿加固段的注漿巖盤。為了保證環(huán)向旋噴樁打設(shè)的精度，方便旋噴鉆機(jī)擺設(shè)，隧道開挖時(shí)，設(shè)置加大段，即每個(gè)旋噴加固段開始的前5m范圍內(nèi)，隧道開挖時(shí)徑向擴(kuò)挖30cm。
4 隧道水平旋噴樁施工方案優(yōu)化
鑒于水平旋噴樁樁間咬合的效果不理想，但能夠很好的確保隧道開挖安全，控制地表及建筑物的沉降?？紤]到本段隧道的地面環(huán)境復(fù)雜的事實(shí)，水平旋噴樁有非常明顯的控制沉降和防止隧道坍塌的優(yōu)勢，為此制定了以“環(huán)向水平旋噴樁+砂層斷面注漿加固”為核心思想的施工方案，配合使用超前小導(dǎo)管注漿彌補(bǔ)旋噴樁不能咬合的缺陷，開挖后背后回填注漿及時(shí)跟進(jìn)，增加洞外井點(diǎn)降水以改善洞內(nèi)開挖人員的作業(yè)環(huán)境。
施工方案：
①水平旋噴樁沿隧道周邊的打設(shè)范圍為拱部+邊墻；根據(jù)第一環(huán)水平旋噴樁施工經(jīng)驗(yàn)，水平旋噴樁環(huán)向間距仍為400mm，旋噴樁徑為700mm，理論上環(huán)向搭接300mm；
②根據(jù)開挖情況，上臺(tái)階拱腳處為含水砂層和透水性差的含泥碎石層的結(jié)合，兩側(cè)拱腳每小時(shí)有接近20m3的滲水流出，水量較大，在開挖時(shí)容易形成空洞，存在施工風(fēng)險(xiǎn)，因此在拱腳地下水賦存區(qū)域，在外側(cè)增設(shè)五根樁，局部形成雙排咬合；
③為更好的控制沉降，在兩側(cè)拱腳處，沿隧道軸線方向各打設(shè)一根樁Φ700樁，作為拱架安裝基座，起到防沉降作用。
根據(jù)第一環(huán)經(jīng)驗(yàn)，再加上右線第二環(huán)超前支護(hù)水平旋噴樁是由我單位自己組織設(shè)備和人員施工，仍先打設(shè)15m，摸索經(jīng)驗(yàn)總結(jié)后，逐漸將打設(shè)長度加長至20m或25m。
為了使旋噴樁在隧道四周形成有效支護(hù)，沿徑向向隧道外側(cè)按照一定的角度打設(shè)旋噴樁，所以每段旋噴樁的前面3～5米大部分在開挖的過程中被破除，而后面3～5米則遠(yuǎn)離了開挖輪廓線，除不能很好的控制超挖外，還可能存在樁間間距分離過大、不能形成支護(hù)套拱的現(xiàn)象，特采取水平旋噴樁循環(huán)搭接3m方式解決。
由于旋噴樁由隧道內(nèi)向隧道外打設(shè)，為沿隧道徑向外插，角度不宜控制，目前采取水平和豎直兩個(gè)方向的角度進(jìn)行控制，如圖2所示，根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況，為減少旋噴樁的破除量，盡可能的靠近初支輪面；根據(jù)不同的樁長確定旋噴樁終鉆輪廓線，選擇合適的角度，保證被破除的部分旋噴樁能與上一循環(huán)相互搭接，使旋噴樁末端離開開挖輪廓線的距離盡可能小。利用樁的環(huán)向間距在起鉆點(diǎn)輪廓線上定出樁位，然后徑向在終鉆輪廓線上定出終鉆樁位，這樣可以分界出水平和豎直兩個(gè)方向的偏移尺寸x，y值，則水平角度α=x/L；豎直角度β=y/L，再減掉或者加上隧道本身縱坡或者平面角度。
施工時(shí)，由于角度難以控制，一般以鉆機(jī)長度為基準(zhǔn)，根據(jù)水平及豎直的外插角度，計(jì)算出鉆機(jī)頭較鉆機(jī)尾的水平及豎直方向的偏移量來控制鉆機(jī)角度。鉆進(jìn)過程中角度的控制目前僅靠鉆機(jī)固定牢固和鉆桿的剛度來保證。
剩余區(qū)間隧道由全斷面VI級(jí)圍巖逐漸過渡至中風(fēng)化圍巖地層，部分區(qū)段為上軟下硬地層。而地下水主要賦存在VI級(jí)圍巖的中粗砂層、礫砂層及碎石土層中，為了保證止水效果，隨著開挖的不斷前進(jìn)，要求旋噴樁縱向打入中風(fēng)化層的深度不小于1.0m，區(qū)間隧道進(jìn)入中風(fēng)化地層斷面部分，水平旋噴樁可停止打設(shè)，即由隧道仰拱至拱頂，逐漸減少，直到全斷面進(jìn)入巖層。
5 小結(jié)
止水帷幕水平旋噴樁作為新工藝、新技術(shù)，利用已自行開發(fā)成功“鉆噴一體機(jī)”及其全套配套設(shè)備，能夠確保成樁效果，但是不能形成止水帷幕，但在軟弱地層中的綜合效果優(yōu)越于超前管棚和超前注漿，適用于下穿圍巖差等要求嚴(yán)格的暗挖工程。
作為新興的工藝和技術(shù)，水平旋噴樁有非常明顯的優(yōu)勢和發(fā)展前景，但仍然有很多需要改進(jìn)和提高的地方，歸納如下幾個(gè)方面：①目前水平旋噴樁鉆機(jī)設(shè)備仍處于開發(fā)階段，仍需要在使用過程中，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行不斷改進(jìn)和優(yōu)化，降低設(shè)備的故障率。②鑒于目前水平旋噴樁不能很好達(dá)到止水帷幕的效果，有必要根據(jù)不同的地層和條件，采取一些輔助措施彌補(bǔ)旋噴樁的不足，如樁間小導(dǎo)管或者超前注漿等措施。
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基坑滲漏是基坑止水帷幕施工中常見的一種施工缺陷，基坑止水帷幕無論采用深層攪拌樁，還是采用高壓旋噴樁，均存在此類問題，故有“十坑九漏”之說。天津市地處沿海地下水極為豐富，基坑開挖越深，止水帷幕承受的水壓越大，對(duì)基坑圍護(hù)止水方案設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量要求都很高?；訃o(hù)一旦出現(xiàn)滲漏，不僅影響地下室土建施工，而且還會(huì)給周邊環(huán)境造成破壞，引發(fā)管線變形破壞，道路、建（構(gòu)）筑物坍塌等災(zāi)難，危害性很大。根據(jù)止水帷幕滲漏情況，分析產(chǎn)生滲漏的原因，提出正確的治理措施，才能保證正常施工的進(jìn)行。
天津市河西區(qū)某大型商業(yè)體，基坑開挖深度12.6米，基坑面積6.4萬平方米，圍護(hù)主體使用ф800灌注樁擋土，ф850雙排深層攪拌樁、SMW工法（攪拌樁ф850、H型鋼700×3000×130×24）止水，六道水平混凝土內(nèi)支撐，由于一步土方開挖和帽梁施工對(duì)攪拌樁有輕微擾動(dòng)，及排水溝處置不當(dāng)?；娱_挖時(shí)發(fā)生滲漏，泥沙與水俱下。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及周邊情況對(duì)滲漏進(jìn)行了分析。
1 深基坑止水帷幕滲漏的原因
基坑圍護(hù)止水帷幕滲漏情況較復(fù)雜，必須對(duì)滲漏類型進(jìn)行劃分，分別治理。通過多個(gè)基坑施工實(shí)踐，筆者認(rèn)為根據(jù)滲漏深度位置的不同，可分為基坑開挖面以上滲漏（俗稱：明漏），和基坑開挖面以下滲漏（俗稱：暗漏）兩種情況；根據(jù)所用的材料不同，又可分為鋼筋混凝土縫隙滲漏和水泥土縫隙滲漏兩種。本工程基坑滲漏兩種情況都存在。
一般基坑滲漏有三種情況：
1.1 基坑底部有較大水壓力的滯水層
止水帷幕深度位于滯水層但又沒有完全將此層封閉，基坑開挖后等于地基卸載，土體中的壓力減少，坑底的大口井、工具柱樁、支護(hù)鋼筋混凝土灌注樁等薄弱部位均有可能產(chǎn)生管涌和流砂，處理不當(dāng)還會(huì)造成坑底隆起，甚至危及周圍地下管線和建筑物的安全。
1.2 非地下潛水水源對(duì)止水帷幕的破壞
地下管道滲漏、距離河道較近、降雨過多造成土體含水量過大，土體顆粒懸浮流動(dòng)，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)受主動(dòng)土壓力增大，由此引發(fā)因圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量過大造成止水帷幕斷裂，從而產(chǎn)生滲漏，如果水量過大，還有可能引發(fā)基坑工程事故。
1.3 其它破壞原因
隨著基坑開挖深度的不同，圍護(hù)結(jié)構(gòu)所受的土水壓力也發(fā)生了一定的變化，一些未被發(fā)現(xiàn)的深層攪拌水泥加固土成墻質(zhì)量問題逐漸的體現(xiàn)出來，如成墻時(shí)相鄰組之間相互沒咬合上或咬合量較小、斷漿后接縫不嚴(yán)或銜接量不夠、攪拌不均勻帶有雜物造成夾層或夾塊、水泥加固土受地質(zhì)中土的活性以及特殊地質(zhì)的影響固結(jié)不好或沒有固結(jié)等因素，均可造成止水帷幕滲漏。一般此種滲漏流量較小但夾帶泥沙較多，由于時(shí)空效應(yīng)，基坑局部土體形成流沙，處理不及時(shí)基坑外土體會(huì)形成較大的空洞，危及基坑及周圍地下管線和建筑物的安全。
根基地勘報(bào)告本工程地下不存在有較大水壓力的滯水層，但隨著基坑的開挖地下管道的滲漏及周邊土體含水量大且地下水位較高，造成從基坑頂部向基坑內(nèi)滲水的情況，形成明漏，同時(shí)由于水泥攪拌樁成樁質(zhì)量的不理想，從基坑中間部位發(fā)生滲漏，且局部滲漏的情況比較嚴(yán)重，已經(jīng)形成暗漏；但通過觀察，初期滲漏夾帶泥沙較多，后期滲漏為清水，沒有在地下形成較大空洞，沒有對(duì)造成較大影響。
2 滲漏的治理
基坑開挖面以上圍護(hù)結(jié)構(gòu)堵漏時(shí)，由于采用的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式不一樣，所用的材料不同分為鋼筋混凝土縫隙滲漏和水泥土縫隙滲漏兩種，在堵漏施工時(shí)進(jìn)行了分別治理。
2.1 鋼筋混凝土縫隙滲漏
基坑開挖面以上，以鋼筋混凝土材料為主體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，充分利用鋼筋混凝土強(qiáng)度高、膠結(jié)性能良好的特性，進(jìn)行堵漏。針對(duì)這類滲漏，我們采用的堵漏方案是：先疏后堵。即在滲漏處預(yù)埋導(dǎo)流水管，將滲漏出來的水疏導(dǎo)出去；然后在縫隙間使用瞬凝混凝土封堵，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，最后封堵導(dǎo)流管。
2.1.1 堵漏材料
包括導(dǎo)流水管，瞬凝水泥，填充物。
2.1.2 堵漏施工工藝
堵漏工藝流程：
清除混凝土表面充填空洞安裝鋼筋網(wǎng)片固定導(dǎo)流管立模板拌制瞬凝混凝土封堵縫隙混凝土養(yǎng)護(hù)封堵導(dǎo)流管
（1）鑿除滲漏部位鋼筋混凝土縫隙表面的泥土和雜質(zhì)，露出新鮮混凝土面。
（2）有時(shí)由于滲漏時(shí)間過長，縫隙中的泥沙已經(jīng)流失，出現(xiàn)較大的空洞，可以使用舊棉絮或廢舊布料塞填空洞。舊棉絮及廢舊布料既可以阻止泥沙流失，又可以透水，也不像泥土那樣容易被水分散流失。
（3）如果縫隙空間較大，可將混凝土中的鋼筋鑿出，焊上鋼筋網(wǎng)片，或綁扎鐵絲網(wǎng)片，以固定混凝土。
（4）在縫隙中合適的位置安放固定導(dǎo)流水管，導(dǎo)流水管要深入縫隙一定長度，也要露出封堵混凝土一定長度。
（5）如果縫隙較大，應(yīng)在縫隙外立模板，以防止混凝土流失。
（6）使用瞬凝水泥拌制混凝土，封堵縫隙。封堵時(shí)要保持導(dǎo)流水管暢通，并將導(dǎo)流水管固定在封堵混凝土的中間。
（7）混凝土養(yǎng)護(hù)數(shù)小時(shí)，達(dá)到一定強(qiáng)度后，即可封堵導(dǎo)流管。
2.1.3 可能存在的缺陷及其解決方案
當(dāng)滲漏水壓力較大時(shí)，雖然滲漏點(diǎn)被堵住了，壓力水又可能從其他薄弱部位突破出來。出現(xiàn)這種情況，應(yīng)對(duì)其他被壓力水突破的部位繼續(xù)堵漏，為了避免這種情況沒完沒了地重復(fù)發(fā)生，再次堵漏時(shí)可以不封堵導(dǎo)流管，這時(shí)應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)流管入口處增加過濾材料，如安裝過濾網(wǎng)，過濾布等，以阻止地基土中流失過多的泥沙，形成新的空洞。
2.2 水泥土縫隙滲漏
基坑開挖面以上，以水泥土材料為主體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（SMW工法），基坑開挖后，出現(xiàn)局部滲漏。由于水泥土的強(qiáng)度低、膠結(jié)性能差，使用上述瞬凝混凝土加導(dǎo)流管堵漏法，堵漏難度較大。為此，我們在實(shí)踐中探索出另一種疏堵結(jié)合的物理“膨脹材料堵漏法”，方法簡單易行，效果較好。
2.2.1 堵漏材料
包括吸水膨脹材料，材料袋等。
2.2.2 堵漏施工工藝
堵漏工藝流程：
修挖滲漏縫隙材料準(zhǔn)備充填縫隙空洞頂撐膨脹材料膨脹材料吸水膨脹
（1）修挖滲漏縫隙，修挖時(shí)有意識(shí)地把滲漏點(diǎn)挖成“里大外小”的洞隙，便于安裝膨脹材料。
（2）根據(jù)經(jīng)修挖的滲漏縫隙空間情況，把膨脹材料裝入材料袋，在材料袋定向膨脹方向用美工刀劃出幾道口子，以便膨脹材料吸水膨脹。
（3）安裝膨脹材料，膨脹材料要塞緊滲漏縫隙，不留空隙。
（4）膨脹材料需要數(shù)十分鐘，甚至數(shù)小時(shí)吸水后物理膨脹，充盈縫隙，達(dá)到堵塞縫隙，阻止流沙流泥。
2.2.3 可能存在的缺陷及其解決方案
使用膨脹材料對(duì)縫隙進(jìn)行堵塞，堵住縫隙后還會(huì)有少量的清水滲漏。堵住這類滲漏縫隙后，雖然可以防止流沙、流泥，以及管涌的發(fā)生，緩解滲漏，減輕基坑圍護(hù)滲漏對(duì)周邊環(huán)境的影響，但這一措施的缺陷是不能完全止水。使用這種堵漏措施之后，如果水壓力明顯降低，可以使用上述先疏后堵的堵漏方案，徹底封閉滲漏點(diǎn)，達(dá)到徹底止水的目的。
3 結(jié)論
深基坑止水帷幕出現(xiàn)滲漏的原因較多，攪拌樁成樁質(zhì)量是否良好是止水帷幕是否成功的關(guān)鍵之一，成墻時(shí)相鄰組之間相互沒咬合上或咬合量較小、斷漿后接縫不嚴(yán)或銜接量不夠、攪拌不均勻帶有雜物造成夾層或夾塊造成滲漏比較普遍，在施工過程中應(yīng)采取多攪、加大漿量等措施保證工程質(zhì)量。
在本工程兩種止水帷幕施工形式中，SMW工法成樁質(zhì)量更好、滲漏較少、造價(jià)更低，并同樣易施工、進(jìn)度快、施工無噪聲的特點(diǎn)，適用于同類深度的是基坑施工。
