軟土區基坑支護工程施工技術研究

■朱立中

（淮安市水利勘測設計研究院有限公司 江蘇淮安 223001）

軟土區基坑支護工程施工技術研究

■朱立中

（淮安市水利勘測設計研究院有限公司 江蘇淮安 223001）

軟土區是水利工程建設常見問題，在軟土區進行基坑施工經常遇到各種巖土問題，主要有地基沉降速度較快，地基失穩和地下水位難以控制等問題。基坑支護工程是為基礎開挖和施工采取的有效措施，利用基坑支護可降低軟土層對基坑形成的破壞力。本文總結了多年來設計和施工經驗，分析了軟土區基坑支護工程特點，總結了軟土區主要病害問題，提出切實可行的基坑支護施工技術方案。

軟土區危害性基坑支護

伴隨著國內水利事業快速發展，為建立新型農業和水利設施現代化水利設施改造進程不斷加快。為了避免水利設施出現風險隱患，加強軟土區水工建筑物基坑施工技術改造是不可缺少的，和基礎支護措施。基坑支護工程已經成為現代水利基坑施工的功能性保障，擬定基坑支護方案有助于提升現場施工質量水平。

軟土一般指外觀以灰色為主，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的細粒土。江蘇沿海灘涂地區屬于軟土層構造，整體地質條件較差，土層結構大多屬于軟弱地基，地基承載力弱，為地面水利設施造成了諸多結構性損壞。近幾年來隨著地區經濟的發展和水利現代化的建設，大量的水利設施建造，在軟土區基坑施工也積累了大量的數據和實踐經驗，各種施工措施得到了充分的使用和比較。

1 軟土區基坑主要病害

軟土地基具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長等特點，其擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、土層物理力學性質差異大，很容易對地面建筑物產生破壞性作用。隨著我國水利工程建設不斷加快，軟土地基對地面水利設施的危害性作用更加明顯。在多年的設計和施工實踐中，軟土區水利設施病害主要集中為沉降、裂縫、滲漏等，具體情況：

（1）沉降病害。地基結構是水利設施不可缺少的支撐體系，也是地方水利項目建設中多發情況，由于軟土層含水率高、土層間隙大、粘合力弱，閘、泵站等建筑物的上部結構對軟土地基極易造成沖擊，出現不同程度的沉降現象。沉降不是建筑物某一個部位下沉，而是具有整體性的下降趨勢，初期沉降幅度0.5-3mm，后期可超過5mm，對結構損壞更大。

（2）裂縫病害。建設時間久，水工建筑物面臨著越高的病害風險，地基結構承載力減弱而出現了諸多病害現象，影響到了水域架空結構性能，并產生多種裂縫）。地基結構裂縫形式多種多樣，橫向、縱向，一線形、八字形，這些都是水工建筑物上部結構和基礎等部位主要裂縫形式。

（3）滲漏病害。由于水利建筑物多位于臨水處，開挖地層復雜，受施工條件影響，基坑開挖時，地下水和地表水均較高，易導致基坑發生滲漏現象,由于地基結構承載力減弱，混凝土結構形成極小的縫隙，部分混凝土結構出現水流滲入現象。滲漏可發生于地基結構的多個位置，長期滲漏會引起破壞性事故，應及時修補滲漏處，避免滲漏過多造成的危害性。

2 基坑支護工程施工技術

基坑支護是為保證地下結構施工及基坑周邊環境的安全，對基坑側壁及周邊環境采用的支擋、加固與保護措施。本人對江蘇地區基坑設計和施工總結發現，針對軟土區存在的病害風險，可利用基坑支護技術強化基礎結構性能，全面提升軟土區工程的抗害能力。本區常用的基坑支護工程施工技術如下：

（1）水泥圍護墻。深層攪拌水泥土圍護墻是比較實用的加固支護技術，在軟土區形成相對穩定的圍擋區域，對基礎采取綜合加固處理。主要采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌，形成連續搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥漿用量、攪拌時間等標準，根據基礎加固需求為依據。水泥土樁可以對基礎形成良好保護，防治周圍受力作用產生的破壞性，抑制圍擋墻病害帶來的各種損耗。此技術適合要求止水效果較好的大中型水工建筑物。

（2）高壓旋噴樁。高壓旋噴樁所用的材料亦為水泥漿，它是利用高壓經過旋轉的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體，現基本實現了機械化噴漿操作處理。利用水泥漿與軟土層的相互攪合，待完全干燥之后形成相互搭接的排樁，用來擋土和止水，可抵抗軟土病害，對其它病害也具有防護作用。此技術適合要求工期較緊，止水效果良好的中小型水工建筑物。

（3）鋼筋混凝土樁。鋼筋混凝土樁一般采用預制防樁或PHC管樁。在基坑中具一般是以柱列式間隔來布置，布置形式有兩種，一種是樁之間按一定距離的疏排布置形式，其次是樁之間以相切的密排布置形式。鋼筋混凝土樁具有良好的剛度，但需要注意的是樁與樁之間必須要有可靠的連接，需要在樁頂澆注較大截面的鋼筋混凝土冒梁。由于排樁支護往往會面臨地下水的滲入，所以在樁間或樁背要用高壓注漿，采用深層攪拌樁，旋噴樁等措施，或在樁后專門構筑防水帷幕。由于鋼筋混凝土樁多為工廠中預先制備，因此此技術適合于地下水較低，基坑坑壁土層滲透性較低的水工建筑物。

（4）槽鋼鋼板樁。鋼結構是基坑加固先進技術，適用于基礎、橋臺、橋墩等多個位置。作為鋼板樁圍護墻的典型代表，槽鋼鋼板樁是比較實用的方式，由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長6～8m，槽鋼型號根據軟土區勘測數據計算后確定，選擇合適長度及型號參與基坑施工作業。不同于其他鋼結構支護方式，此類鋼板加固具有循環利用特點，基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用。此技術適合場地狹窄，開挖面較小，止水效果良好的中小型水工建筑物。

（5）鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁圍護墻是排樁式中最為常用的一種，在現代軟土區基坑支護工程施工方案里得到普及推廣。利用機械鉆孔方式開挖樁孔，將鋼筋籠、混凝土等放置于樁孔內，形成穩定的加固樁基，對橋梁支護加固作用明顯。現階段，其多用于坑深7～15m的基坑工程，在我國北方土質較好地區已有8～9m的臂樁圍護墻。施工人員要根據不同地區地質條件的差異性，選擇合適的鉆孔灌注樁加固施工方案。此技術適合開挖深度大，止水效果較好好的各類水工建筑物。

3 結論

水利工程關系著社會交通事業發展水平，興建水利工程可提高用水效率，加強農、林和漁等產業的收益。由于軟土區地質構造的特殊性，水利工程往往面臨著不同程度的病害風險，導致水利工程基礎結構損耗過大，威脅著水利工程的安全性。為了進一步優化水利工程施工技術，施工單位需及時采取有效處理方案，利用基坑支護技術保護水利工程基礎，避免軟土區水利工程結構產生的危害性。

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U655.4[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-365-1