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加筋旋喷桩在深基坑中的应用

2013-07-15 01:12

　　摘 要：依据施工现场地质和环境情况选定某基坑加固方案，即加筋旋喷法，阐述了其施工工艺。实践证明，所选方案为后续施工提供了保障，该方案非常适于城市场地狭窄地段的基坑加固。
　　关键词：深基坑；地基加固；加筋旋喷桩
　　
　　1 概况
　　
　　拟建某广场（汉中市万邦时代）基坑位于某（汉中）市太白路与天汉大道交汇处，原为某市（汉中）体育场，地势平坦，环境特殊，交通便利。因基坑已经开挖，基坑周边场地狭小，基坑开挖深度为7.0m，局部加深为9.7m，水位在地面下8.5m。因此，在基坑开挖和地下室施工时，必须预先做好基坑支护加固，以防止流砂造成基坑破坏。
　　
　　1.1 支护方案选定
　　基坑支护的方案有多种，根据现场具体情况，因地制宜，从安全、环境、经济等方面分析、优选。大部分采用土钉墙支护。
　　
　　1.2 工程地质特征和水文地质条件
　　（1）杂填土：颜色为褐色、黄褐色、黄色、青灰色，主要由碎砖，白灰渣等建筑垃圾和粘性土、污染土混杂而成，土质不均匀，松散～稍密，厚0.8～3.20m。
　　（2）粉质粘土：黄色、浅黄色，以粘粒、粉粒为主，湿，可塑，厚度0.5～4.20m。
　　（3）中砂：黄灰色、灰白色。以中砂为主，中上部常见细砂薄层，稍湿，松散，厚度0.6～2.30m。
　　（4）粗砂：黄灰色、棕黄色，矿物成分主要为石英、长石，稍湿，松散，厚度0.4～1.8m。
　　（5）卵石：黄灰色，以卵砾石为主，稍湿，中密厚度不甚稳定，层厚0.60～2.60m。
　　地下水为河谷砂砾卵石层潜水，地下水位埋深8.5m以下，主要接受大气降水及汉江水补给，水文地质条件简单。
　　
　　2 设计方案分析对比

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　　（1）若用钻孔桩，虽然效果较好，但受场地所限，机械设备无法就位，施工周期长。故钻孔桩方案不宜采用。
　　（2）如选用挖孔桩，成孔较困难，由于地下水丰富，漏砂严重，无法施工，只能通过注浆止水护壁才能顺利施工，施工难度大，成本高。
　　（3）如果选用静压桩，由于基坑周围已经开挖，无作业面，设备无法到位，也不宜采用。
　　综上所述，笔者建议采用加钢管高压旋喷注浆加固的方案。
　　
　　3 加筋旋喷桩设计
　　
　　由于场地的局限性（西侧北部及北侧连钻孔灌注排桩都无法施工），不能采用摆喷或三层管旋喷工法。采用静压注浆无法控制水泥浆液的扩散半径，容易造成水泥浆液的浪费，成本大大增加。
　　选用单管高压旋喷工法，就可以克服以上困难。因为该工法相对简单，施工快捷，对周围环境干扰小；同时，单管高压旋喷所形成的旋喷体有一定的刚度，可以作为支承支护结构的一部分，维护基坑的稳定，也可以改善施工条件。在确保安全的前提下，该法尚属经济。
　　鉴于以上原因，最终选择的基坑支护方案为：基坑内侧布置旋喷孔，间距为600～700mm。且在旋喷工作完成后在水泥浆液没有初凝之前加入Φ48mm的钢管作加劲筋。
　　基坑支护关键是旋喷施工，其施工工序流程为：单管高压旋喷桩布孔→单管高压旋喷成孔→单管高压旋转喷浆→回填封孔→成桩验收→特殊情况处理。
　　单管高压旋喷设计参数：
　　单管高压旋喷施工的设计参数为：桩径300mm；桩间距600～700mm；桩深7m；旋喷压力是20±2Mpa；注浆量60～120L/min；水泥浆水灰比1；旋喷旋转速度20～30r/min；旋喷提升速度20～30cm/min；桩身强度1～2Mpa。