濕陷性黃土地區深基坑邊坡支護的技術要點

張曉明

（甘肅一安建設科技集團有限公司 甘肅省蘭州市 730060）

引言

近些年來，隨著甘肅省經濟以及城市飛速發展，導致城市工程數量不斷增多，特別是對于地下工程來說，如高層建筑的多層地下室、地下鐵道等，這些工程對地質條件的要求非常高，再加上濕陷性黃土地質在甘肅省分布廣泛，給深基坑施工環節提出了更高的要求。雖然濕陷性換土在干燥的情況下具有一定的荷載力，如果一旦浸水之后，在工程自重和荷載的作用下，就會導致土體變形，甚至會影響周邊的建筑工程。所以，針對甘肅省濕陷性黃土地質較多的問題，需要合理采用深基坑邊坡支護技術，從而保證工程質量和施工安全。

1 濕陷性黃土地區深基坑支護設計依據

1.1 工程地質條件和水文條件

巖土工程勘察報告剖面選取：對于建筑物深基坑來說，不同的邊線需要采用不同的地質剖面圖對土體的綜合性質進行分析，包括土層分布、厚度、深埋、物理性能等各項指標。

力學參數指標選取：在力學參數指標選取過程中，特別要關注所采用的試驗方法對參數以及計算結構的影響，同時也要充分考慮工程建設擾動以及地下水對參數的影響。如果是采用水土分算的計算模式時，通常是要采用三軸固結不排水試驗當中有效應力抗剪強度、粘聚力、內摩擦角指標，并且還要注重土體的有效重度。如果是采用水土合算方法時，通常采用三軸固結不排水總應力強度指標、直剪指標，并重點關注土體飽和重度。對甘肅省濕陷性黃土特性來說，絕大部分工程都會選擇不擾動試樣的直剪強度指標。

地下障礙物調查：對于當今工程建設中大部分勘察報告來說，都很少會涉及到建筑物外圍基坑變形范圍內支護土地的地層巖性狀況，由于當今甘肅省建筑事業發展尤為迅速，很多擬建工程建筑深基坑不僅被其他的建筑工程所包圍，甚至被原有建筑工程基坑回填土包圍，這部分土壤的物理性能非常差，如果沒有正確選擇支護技術會威脅到人們的安全，這就需要在前期準備工作當中，重點對廢棄工程進行調查，如廢氣管道、人防工程、建筑基礎等。某工程基坑施工過程中，該工程深度為8m，采用排樁支護方法，樁體長度為14m。在護坡樁施工完畢后，業主提出基礎下部可能有防空洞，之后經過探查和開挖施工后發現支護樁正好處于防空洞邊墻的位置上，樁端處在半懸空狀態，嚴重影響深基坑和周邊工程的安全性。由此可見，調查地下障礙物是十分必要的工作。

1.2 主體建筑物情況材料

工程主體材料主要包括以下幾項：①建筑物總平面圖的包括用地紅線、基坑和用地紅線、工程周邊環境平面關系等；②深基坑樁體設計材料以及基礎結構圖；③深基坑形狀圖、尺寸圖、深度規格。同時也要全面考慮在基礎施工時所需要的腳手架、模板搭設所涉及到的范圍，如果是特殊條件還需要重點考慮地基施工中所需要的樁基設備等。

1.3 周邊環境調查

在環境調查中，需要重點關注以下幾點：①深基坑邊坡支護現場以及周圍土體的巖性條件，特別是要重點檢測周邊黃土是否被雨水浸透而產生濕陷性黃土，也要對黃土的發展態勢進行全面解析；②關注深基坑支護周邊工程情況，分析基坑與周邊工程的影響關系，包括周邊建筑人高度、基礎建設形式、荷載性、具體使用情況等；③基坑周邊交通情況，特別是要考慮臨近周邊道路路基的荷載性能；④深基坑周邊公共設施的具體分布情況以地下管線分布狀態。

2 濕陷性黃土地區深基坑邊坡支護技術實施要點

2.1 懸臂式支護與土釘墻支護技術

此兩項技術主要是用作深度小于10m的深基坑支護工程當中。其主要表現在：

（1）懸臂式鋼筋混凝土擋土排樁。采用該項技術主要是因為鋼筋結構的彎矩系數較大，如果深基坑深度大于10m會提高造價，再加上樁體如土深度往往要高于深基坑土方開挖深度，所以更加適用于10m以下的深基坑施工。樁體直徑控制在0.6～1.0m之間，采用旋挖過錐鉆機械進行打孔施工，并在水下灌注混凝土。如果是一級的安全等級，則優先選擇該項技術。該項技術施工更加便捷、占地面積小，可以實現多臺設備同時施工，從而提高了施工效率，樁體剛度非常強、具有良好的抗剪力。但是該項技術由于樁身彎矩系數大，需要較高的配筋量，樁頂位移較大，因此如果深基坑周圍有重要的建筑物時，則要慎重選擇。

（2）土釘墻支護。該項技術是在被加固的土體當中安放具有一定長度、密度的土釘，并固定在混凝土面板上，從而起到加固作用，構成一個類似重力墻的擋土墻，此時土體和土釘共同受力，構成一個強度大、剛性高復合體。土釘墻支護是一種主動加固方法，可以有效提高黃土的抗拉性和整體剛度，保證深基坑邊坡的穩定性。土釘成孔直徑為130mm，注漿的水灰比為1：0.5。如果需要加強土釘鋼筋長度可以采用對焊接、搭接焊接方法。砂漿的強度等級要高于32.5，注漿壓力為0.4～0.6MPa。該項技術實施起來十分便捷，并且具有施工速度快、經濟性強等特點，工程造價是排式灌注樁的30～60%左右。但該項技術只能滿足二、三級安全等級標準。在實際施工過程中，由于土釘墻支護土體會產生較大的變形，因此如果深基坑周圍距離樓房較近時，則要謹慎使用。

2.2 預應力錨桿施工

預應力錨桿施工過程中，錨桿直徑為150mm，錨桿成孔主要是采用跟管鉆進方法。錨桿鉆孔水平方向與垂直方向誤差要控制在100mm之內，傾斜誤差在±3%之內。在錨桿正式入孔前，需要施工人員事先安裝定位支架，確保錨桿鋼筋處在鉆孔的中心位置，并控制支架沿鋼筋長的間距，通常為2m左右。在注漿過程中主要是采用水泥砂漿，如M10，保證水泥強度不低于42.5級，水灰比控制在1：0.45，在錨桿部位全部注漿，注漿壓力為0.4～0.6MPa。將錨桿鋼筋和注漿管綁扎后同時進行到孔洞內，注漿管內端孔底距離為0.5m，必須要做好注漿管漿口、底部的密封工作，在注漿時需要保持連續性，盡可能不中斷，之后將注漿管緩緩拔出，保證注漿管始終位于漿面以下。待到漿液溢出孔外后，即可將注漿管緩緩拔出并采用水泥沙袋豐富密封保持內部壓力，再開展孔外補充注漿。如果錨桿的錨固強度為15MPa以上并達到了設計強度的75%時，即可對鋼筋進行逐根張拉鎖定，張拉荷載力度要稍稍高一些，通常是設計荷載的1.1倍，在穩定5～10min后即可鎖定。

3 結束語

綜上所述，為了能夠避免濕陷性黃土地區對深基坑施工的影響，必須要做好前提的調查準備工作，結合工程建設要求和特點，合理選擇邊坡支護技術，這樣才能夠保障土體沉降、位移在合理范圍內，提高深基坑施工過程中的穩定性，保障工程建設安全，最終實現建筑工程的建設目標。