王創(chuàng)國

【摘要]深基坑定義為深度超出5m的有支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑，深基坑工程因工程設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤或施工問題，往往容易導(dǎo)致基坑穩(wěn)定性的喪失[1]，因此基坑支護(hù)成為建筑工程地下室安全施工的重中之重。預(yù)應(yīng)力錨索用于穩(wěn)定基坑外部土體，可防止基坑變形超限，必須確保萬無一失，為主體結(jié)構(gòu)施工提供保障。預(yù)應(yīng)力錨索的施工重點(diǎn)在于錨索注漿體在土體的有效錨固，尤其是對(duì)軟弱土體，采取二次注漿擴(kuò)大體積，可以有效的發(fā)揮錨索與注漿效果，達(dá)到基坑安裝要求。本文以某工程為例，探討二次注漿擴(kuò)大體積對(duì)軟弱土體提高有效錨固，可以作為今后軟弱土基坑支護(hù)的參考，為后續(xù)類似工程施工提供范例。

【關(guān)鍵詞】基坑支護(hù);錨索;注漿;軟弱土

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.005

1、工程概況

豐潤區(qū)某基坑，基坑深7.0m-8.1m。采用復(fù)合土釘墻支護(hù)（微型鋼管樁+預(yù)應(yīng)力錨索），總支護(hù)面積約4866m2。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)等級(jí)：二級(jí)。基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)使用時(shí)間：一年。

2、工程地質(zhì)條件

開展土建工程的施工時(shí)，高層建筑必須要進(jìn)行深基坑施工，而基坑的質(zhì)量關(guān)乎建筑工程基礎(chǔ)的牢固性，進(jìn)而影響著整體工程的質(zhì)量[2]。本工程場區(qū)地層主要為填土及第四系沖積物。依據(jù)其巖性及物理力學(xué)性質(zhì)可劃分為7個(gè)主要工程地質(zhì)層，分述如下：

①雜填土（Q4ml）：雜色，稍密，稍濕，以建筑垃圾為主，含細(xì)砂、黏性土。該層厚0.40m～1.80m。分布不連續(xù)。

②粉質(zhì)黏土（Q4al）：黃褐色，可塑，干強(qiáng)度中等、韌性中等，切面稍光滑，土質(zhì)不均，含砂粒，無搖振反應(yīng)。層厚2.40m～4.70m，分布連續(xù)。

第②1層黏土（Q4al）：灰黑;軟塑;無光澤，味臭，除腐殖質(zhì)外尚含少量未完全分解的植物體系，浸水后水面出現(xiàn)氣泡，干燥后體積收縮。層厚1.00m～1.30m，分布不連續(xù)。

③細(xì)砂（Q4al）：褐黃色，中密-密實(shí)，濕，主要以石英、長石為主，磨圓度中等，分選不均，亞圓形，級(jí)配不良，砂質(zhì)較純。層厚0.90m～3.20m，分布連續(xù)。

④細(xì)砂（Q4al）：褐黃色，密實(shí)，濕-飽和，主要以石英、長石為主，磨圓度中等，分選不均，亞圓形，級(jí)配不良，砂質(zhì)較純。層厚8.30m～11.10m，分布連續(xù)。

⑤黏土（Q4al）：黃褐色，可塑-硬塑，干強(qiáng)度高，韌性高，切面光滑，無搖振反應(yīng)，夾細(xì)砂薄層。層厚0.40m～2.40m，分布連續(xù)。

⑥細(xì)砂（Q4al）：褐黃色，密實(shí)，飽和，主要以石英、長石為主，磨圓度中等，分選不均，亞圓形，級(jí)配不良，砂質(zhì)較純。層厚3.80m～11.20m，分布連續(xù)。

⑦卵石（Q4al+pl）：雜色，中密-密實(shí)，飽和，成分復(fù)雜，大小不等，磨圓度差，亞圓形，呈交錯(cuò)排列，粒徑大于20mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%，充填物為中砂。最大揭露厚度16.00m，分布連續(xù)。

3、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

由于復(fù)合結(jié)構(gòu)的主要支護(hù)是土釘和錨桿，因此設(shè)計(jì)要求例如錨桿和土釘?shù)拈L度、土釘孔之間的距離、土釘孔的傾斜度都要嚴(yán)格遵守水泥釘?shù)挠昧亢退嗟淖⑷肓縖3];本工程基坑分為2個(gè)剖面進(jìn)行設(shè)計(jì)?；悠马?.0m以內(nèi)嚴(yán)禁堆載，2.0m以外最大堆載值不大于20kpa。

4、錨索二次劈裂注漿

4.1應(yīng)用環(huán)境

地勘報(bào)告、基坑開挖中局部邊坡存在松散雜填土、軟塑、灰黑色淤泥質(zhì)粘性土地段，該層土體埋藏較深，恰為錨索錨固土層。這種雜填土、淤泥質(zhì)粘性土工程性質(zhì)差，錨索在雜填土、淤泥質(zhì)粘性土中粘結(jié)強(qiáng)度低，錨索一次注漿不能夠滿足基坑錨索張拉鎖定要求，張拉時(shí)有被拉出風(fēng)險(xiǎn)。

附近區(qū)域基坑，錨索錨固段在雜填土內(nèi)，張拉時(shí)錨索被拉出。后采用二次劈裂注漿形成擴(kuò)大體積法補(bǔ)打錨索，實(shí)踐證明效果良好，錨索達(dá)到張拉鎖定要求。

4.2原理

二次劈裂注漿是在錨索初次注完水泥漿后，采用高壓注漿，通過預(yù)留注漿管向錨索內(nèi)注入水泥漿，高壓劈裂開四周包裹住的水泥凝固體，進(jìn)而對(duì)四周土體進(jìn)行高壓切割成縫，形成網(wǎng)絡(luò)，灌入水泥漿。待水泥凝固后在錨索周邊位形成較大水泥與四周土混合體，提高錨索錨固力。

4.3施工

（1）施工流程

施工人員直接在未開挖的基坑土壁中鉆設(shè)孔洞，在洞內(nèi)依次放入鋼筋、鋼絲束、鋼絞線等材料，再灌注適量漿體[4]。

（2）成孔

采用普通錨桿鉆機(jī)成孔，傾角15度，孔深15.0米。

（3）錨索、注漿管制作與安裝

注漿管長度等于錨索長度，端部封堵，錨固段打花管，間距1.5米，最后一排距端部1.5米。制作完用膠帶纏住，防止水泥漿倒灌。

對(duì)復(fù)檢合格的鋼絞線按設(shè)計(jì)要求制作桿件，每2m 做一組定位支架，注、壓漿管與錨桿桿體綁扎牢固，下索過程中，注、壓漿管必須與桿體同步進(jìn)退，不得發(fā)生滑移現(xiàn)象。

（4）注漿

一次注漿：水泥采用P.S.A32.5礦渣硅酸鹽水泥，水灰比0.5～0.55，清孔完后將一次注漿管插至孔底，用高壓泵進(jìn)行一次注漿。注漿應(yīng)慢速連續(xù)，直至鉆孔內(nèi)的水及雜質(zhì)被完全置換出孔口，孔口流出水泥濃漿為止。

劈裂注漿：初次注漿后約8小時(shí)進(jìn)行劈裂注漿，注漿壓力0.3-0.4MPa，水灰比0.5，注漿量，每根錨索0.5-1.0方。

（5）錨桿張拉鎖定

錨桿張拉前，應(yīng)對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定。錨固體應(yīng)大于15.0MPa時(shí)，方可進(jìn)行張拉。錨桿張拉應(yīng)按一定程序進(jìn)行，錨桿張拉順序，應(yīng)考慮臨近錨桿的相互影響。錨桿正式張拉之前，應(yīng)取0.1～0.2設(shè)計(jì)軸向拉力值Nl，對(duì)錨桿預(yù)張拉1～2次，使其各部位的接觸緊密，桿體完全平直。

樁錨支護(hù)體系中預(yù)應(yīng)力錨桿張拉鎖定時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼腰梁與接觸面進(jìn)行修平處理，通過斜墊塊使錨桿與鋼腰梁成處理成正交狀態(tài)。

5、成果分析

軟弱土層一般具有一定的可塑性，可塑性的大小與其含水量具有密切的關(guān)系。土體在周邊超載以及自身重力的情況下會(huì)產(chǎn)生土中應(yīng)力，土中應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致土體發(fā)生塑性變形，最終出現(xiàn)水平位移、沉降以及傾斜等變形情況[5]。本工程基坑采用采用二次劈裂注漿擴(kuò)大體積錨索19根，嚴(yán)格按照錨索施工要求及二次破裂注漿要求進(jìn)行施工操作。

軟土深基坑支護(hù)，由于土的抗剪強(qiáng)度較低，支桿相互協(xié)調(diào)，與樁體共同起到支護(hù)的作用;方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理選取預(yù)應(yīng)力值，防止錨桿拉抻破壞[6]。本工程二次劈裂注漿形成擴(kuò)大體很好地解決了錨索在軟弱土中錨固力不足的問題，張拉值130kN，鎖定值110kN，達(dá)到預(yù)期效果，沒有破壞被拔出現(xiàn)象，合格率100%。

6、結(jié)語

錨索二次劈裂注漿擴(kuò)大體提高軟弱土體有效錨固，能夠滿足設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)體系對(duì)錨索張拉、鎖定力要求。避免支護(hù)結(jié)構(gòu)方案調(diào)整，節(jié)約工程成本。

錨索二次劈裂注漿擴(kuò)大體提高軟弱土體有效錨固，能夠?yàn)榕R近區(qū)域、相似土質(zhì)采用基坑支護(hù)體系中錨索設(shè)計(jì)與施工提供經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓育勝，劉杰.城市深基坑施工對(duì)周圍建筑物的影響[J].科技資訊.2016（31）：64-66.

[2]胡義生.復(fù)雜深基坑設(shè)計(jì)優(yōu)化方法[J].科技咨詢.2017（16）：63-65.

[3]趙永志.軟弱土層深基坑支護(hù)中加強(qiáng)型土釘墻的應(yīng)用[J].低碳世界.2021（11）：119-120.

[4]武平.高層建筑深基坑工程支護(hù)施工技術(shù)[J].城市住宅.2021（28）：230-231.

[5]許原騎，曹犇，曹杰.軟弱地層深基坑變形影響因素及控制措施[J].工程技術(shù)研究.2019（4）：17-18.

[6]吳連祥.某軟土深基坑支護(hù)樁入土深度分析[J].巖土工程技術(shù).2021（35）：228-232

（本文作者單位為中國二十二冶集團(tuán)有限公司，河北唐山，063000）