陈康
宜昌市磐石注册岩土工程师事务有限公司 湖北 宜昌 443000
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，随着城市地铁建设的发展，地铁车站基坑的地质条件及周边环境越来越复杂，对基坑施工引起的变形控制要求也越来越苛刻。南宁盆地中的圆砾地层，具有水量丰富、透水性强、整体结构性差以及孔隙率大等特点，在这种地层下深基坑开挖会对基坑稳定性及周边紧邻建(构)筑物的安全造成危险，需对基坑与紧邻建筑间土体进行加固。因此，亟需开展富水圆砾层基坑周边土体加固技术，采用经济有效措施确保基坑及周边环境的安全。深基坑周边土体加固技术是国内外学者的研究热点。对袖阀管注浆法的施工技术在加固地铁基坑周边土体进行研究。关于富水圆砾土层加固措施，研究了适于富水圆砾土层的复合加固浆液。这些传统措施存在浆液流失大、加固效果差的问题，如统一采用具有加固效果的浆液，施工成本较高，且很多土体没有必要采用此种浆液。
关键词：基坑;高压摆喷;锚固防护
引言
近年来，城市建设中因为复杂环境条件、复杂地质条件导致施工进度缓慢、施工成本大幅度增加的情况越来越多。利用锚固防护结合高压摆喷截水帷幕对该圆砾层基坑进行防护设计,并通过设计方案验算,验证了高压摆喷注浆措施具备良好的截水效果,格梁锚固防护措施具备可实施性,在经济上、工期上都具备较大的优势。
1深厚圆砾层旋挖桩施工原因分析
上部杂填土、粉土，中部为厚的松散的圆砾层(基本无充填物)这种特殊地层结构是塌孔的根本原因，高水位水压、化学泥浆等常规固壁方法不能解决问题，而且后续工序作业(下钢筋笼、浇筑混凝土等)稍许扰动，极有可能造成二次大范围塌孔，只有从根本上解决圆砾层坍塌，才能一劳永逸，确保围护桩质量，确保既定工期。
2基坑防护设计
2.1基坑截水设计
根据场地的水文地质条件,基坑的截水设计分为地表隔水围堰及地下截水幕墙两部分。地表隔水围堰设置于吸水槽基坑东、西、北三侧,围堰顶宽3.0m,高程为117.00m,以1∶1.5的坡比例用黏土填筑,于顶部运用高压摆射灌浆的工艺形成截水幕墙。地下截水幕墙采用高压摆射灌浆的工艺形成幕墙,高压摆射灌浆主要设计参数如下:灌注方式为三管法折接形式;灌注钻孔单排布设,中心间距为1.2m;灌注孔孔径为?130mm;摆动角度为30°;提升速度为6-8cm/min。
2.2定位及成孔
根据设计图纸，测放出高压旋喷桩桩位，及时插入竹签等标志物。注意引出控制基线，并多次核对，保证桩位符合设计要求。每根桩施工前，都要从两个相互垂直的方向校正搅拌轴，确保桩身垂直度偏差不超过1%。引孔采用90型潜孔锤钻机(需定位对中)。钻至设计桩长，做好成孔深度记录，放置PVC管在钻孔口，以保护孔口。旋喷器下至成孔深度，下旋喷器的过程中采取边旋转边加压方式，逐孔核实其是否到达锥尖位置。
2.3袖阀管注浆加固
袖阀管注浆不仅能封堵地下连续墙缺陷，而且能够加固基坑与及周边建筑物间土体。1)注浆孔分三排呈梅花形布置，排距1m，纵向间距1m，打设深度为39m。2)注浆袖阀管由直径48mmPVC外管、6分镀锌注浆内管、橡皮套和密封圈组成。袖阀管是一种只能向管外出浆，不能向管内返浆的单向闭合装置。
灌浆时，压力将塑料阀管小孔外的橡皮套冲开，浆液进入地层，如管外压力大于管内时，小孔外的橡皮套自动闭合阻断浆液进入管内。3)注浆范围为地面以下4．0m至袖阀管底，每个灌浆长度固定为0．5-1．0m，可根据地层条件及渗漏情况调整灌浆长度，实现精准防渗加固。4)注浆顺序为先注靠近地下连续墙的两排注浆孔，再注第三排孔，最后注第二排孔。5)注浆材料针对不同地质条件及渗漏情况分别采用如下三种浆液:水∶水泥∶砂配合比为1．0∶0．8∶1．0的砂浆;水灰比为1∶1的水泥浆配以同体积的水玻璃的双浆液;减水剂∶早强剂∶水玻璃配合比为4%∶6%∶90%的化学浆液。也可以根据取芯试验调整注浆参数，本次注浆效果良好未改变参数。6)压浆压力控制在2～3MPa。7)钻孔和注浆平行施工，施工间距为10m。由下而上分段注浆，遇圆砾等土层时，提前一个灌浆段注特殊浆液。对于透水系数高的圆砾层采用化学浆液进行加固防渗堵漏，粉砂层和粉土层采用凝固速度稍慢的双液浆进行加固，采用成本较低的水泥浆加固其他土层。其中，针对地下连续墙缺陷处，靠近地下连续墙的两排注浆孔中注化学浆液，封堵渗漏通道，第二、三排注浆孔按上述方法分土层进行防渗加固。
2.4锚孔检验
锚孔成造结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞贱尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。（锚孔底部的偏斜应满足设计要求，可用钻孔测斜仪控制和检测。）
2.5基坑边坡防护设计
边坡顶部及中部由黏土及圆砾层构成,底部由强风化泥岩构成,边坡主体属土质边坡,按1∶0.5的坡比分两级放坡开挖后,基坑东西两侧及南侧最大开挖深度约19.00m,边坡整体高度较大,如不增加防护措施无法保证基坑边坡的稳定性。因此,本设计采用锚索格梁及锚杆+挂钢筋网喷混凝土的方案对基坑边坡进行防护。主要设计参数如下:(1)基坑东西两侧及南侧边坡布设9排锚索,第1级边坡设置5排25m长锚索,锚固段长10m,间距为2.5m×2.0m,第2级边坡设置4排20m长锚索,锚固段长10m,间距为2.5m×2.5m,锚索间利用35~40cm锚杆连接成整体,各格梁单元中部设置1根12m长锚杆,锚杆间呈梅花形布设,间距为2.5m×2.5m,坡面采用挂钢筋网喷混凝土防护,钢筋网采用16mmHRB400钢筋,间距为20cm×20cm,喷射混凝土等级为C30,厚20cm。(2)基坑北侧按设计方案1∶1的坡率开挖后,形成的边坡高度为4.5m,属低缓边坡,但边坡主体由抗冲刷能力差的圆砾层构成,需进行坡面防护。设计采用4.5m锚杆+挂网喷混凝土对坡面进行防护,钢筋网采用16mmHRB400钢筋,间距为20cm×20cm,喷射混凝土等级为C30,厚20cm。(3)吸水槽基坑东西两侧及北侧按1∶1.5的坡率、南侧按1∶1的坡率开挖后,形成6.0m高度的边坡,坡度较缓,但人工填土强度相对较差,抗冲刷能力差,需进行坡面防护。设计采用3.0m锚杆+挂网喷混凝土对坡面进行防护,钢筋网采用12mmHRB400钢筋,间距为10cm×10cm,喷射混凝土等级为C30,厚10cm。
结语
近年来地下空间的利用与施工，是大型城市中以节地的重要方式之一，而在进行地下空间（地下结构）设计与施工中存在较多的土层分布情况，本文针对地下结构的围护结构深厚圆砾土层基坑支护的施工难点与方法进行交流即使面临复杂周边环境条件、复杂地层条件，各类基础工程都可以利用多种工艺有机组合，因地制宜，实现安全、经济、高效目标。
参考文献
［1］刘念武，陈奕天，龚晓南，等．软土深开挖致地铁车站基坑及邻近建筑变形特性研究［J］．岩土力学，2019(4):1．
［2］潘世强，邓俊．富水砂卵石层深基坑近接建筑物安全施工控制技术研究［J］．公路工程，2018(3):173．