一種流塑狀沖填土軟弱地層放坡組合支護方法與流程

本發明涉及建筑基坑工程技術領域，特別是涉及一種流塑狀沖填土軟弱地層放坡組合支護方法。

背景技術：

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。中華人民共和國行業標準《建筑基坑支護技術規程》JGJ120-2012對基坑支護的定義如下：為保護地下主體結構施工和基坑周邊環境的安全，對基坑采用的臨時性支擋、加固、保護與地下水控制的措施。常見的基坑支護形式主要有：⒈排樁支護，樁撐、樁錨、排樁懸臂；⒉地下連續墻支護，地連墻+支撐；⒊水泥擋土墻；4.鋼板樁(1)：型鋼樁橫擋板支護，鋼板樁(1)支護；⒌土釘墻(噴錨支護)；⒍逆作拱墻；⒎原狀土放坡；⒏基坑內支撐；⒐樁、墻加支撐系統；10.簡單水平支撐；11.鋼筋混凝土排樁；12.上述兩種或者兩種以上方式的合理組合等。

南方軟土地區超過一定深度的大型基坑多采用地連墻或圍護樁加混凝土內支撐的支護形式，此支護方法造價較高。而對于臨近濕地，且周邊場地開闊區域進行基坑工程施工，則可以選擇比較經濟的放坡開挖支護形式。對于表層6～8m廣泛存在流塑狀沖填土軟土地質條件，即使預先對放坡土體進行局部加固，且采用較大坡比(通常1:3～1:5)進行放坡，有時坡體仍難以穩定，無法成坡。可能因此將變更支護方式或投入更加保守的加固措施換來基坑工程安全與穩定。如何克服流塑狀沖填土軟弱地層條件，采用較小坡度進行開挖支護，并保證臨時邊坡在結構完成并土方回填前這段時間保持穩定，是基坑工程中需要解決的一個難題。

技術實現要素：

本發明解決的技術問題是提供了一種為了克服流塑狀沖填土軟弱地層條件，采用較小坡度開挖進行放坡支護，從而解決基坑邊坡穩定問題的流塑狀沖填土軟弱地層放坡支護方法。

本發明的技術方案為：一種流塑狀沖填土軟弱地層放坡組合支護方法，主要包括以下步驟：

步驟一：將選擇的場地使用激光平地機整平，按照設計需求施工坡頂鋼板樁，垂直打入，與坡頂垂直的方向插打穿過軟弱土層，進入相對硬質土層，深入硬質土層的深度是軟弱土層的1.2-1.4倍，強度高，容易打入堅硬土層，可以阻止軟弱土層向下滑動，然后施工完成排水溝；

步驟二：根據計算坡角開挖第一層土至設計標高，施工第一層圓木樁護坡、第一層花管注漿土釘、噴錨面層、泄水管，并在第一層土底標高位置施工第二層圓木樁；開挖第二層土至底標高，施工第二層花管注漿土釘，并在第二層土底標高位置施工第三層圓木樁；依照步驟二依次完成第三層、第四層……直至最后一層的圓木樁、花管注漿土釘、噴錨面層及泄水管；

步驟三：基坑開挖至坡底標高，并施工坡腳排水溝，所述的排水溝挖完土壤后，使用樹脂混凝土U型排水溝，然后將其固定。

進一步的，所述的樹脂混凝土是一種改性環氧樹脂混凝土，是將環氧樹脂30-50份，羧基丁腈橡膠膠乳2-5份，聚乙二醇二縮水甘油醚1-3份，有機硅消泡劑0.05-0.15份，活性炭0.1-0.3份，石料300-500份，混合攪拌而成，改性環氧樹脂混凝土材料強度高、變形能力強、高低溫性能好，能夠應對各種雨水天氣，迅速減少地面積水迅速排污排廢，有效的保護地面鋪裝及建筑物的使用壽命。

進一步的，所述的鋼板樁包括樁體和橫向固定件，所述的橫向固定件在樁體上固定分隔成的兩個區域，軟弱土層區和硬質土層區，所述的橫向固定件由H型鋼構成，該H型鋼的一個凸緣作為所述的樁體接觸部，其另一個凸緣作為土壤壓力承受部，腹板作為連接部，所述的另一個凸緣的寬度大于所述的一個凸緣的寬度。

進一步的，所述的圓木樁為在基坑分層開挖過程中，插入坡面以下一定深度，組成臨時坡面抗滑結構，所述的圓木樁外形直順光圓，小端削成30-50cm長的尖頭，利于打人持力層，先按壓穩定后，擊打樁頭，直到沒有明顯打入量為止，確保松圓木樁垂直打入持力層，圓木樁的垂直度允差﹤1％，鋸平樁頭，根據設計高度控制鋸平樁頭后的標高。

進一步的，所述的花管注漿土釘是利用Φ48鋼管制成的，端部壓扁成尖狀，鉆出向中心線側傾斜的澆注孔，待垂直打入后，所述的澆注孔伸入軟弱土層中，然后注入水泥漿，漿料在軟弱土層中向四周滲透，凝固后形成土釘結構。

進一步的，所述的噴錨面層是指在土方開挖的過程中，按設計坡度作噴錨坡面加固坑壁，坡面層噴射混凝土，加設深基坑噴錨的鋼筋網片，用螺紋鋼筋作水平、斜向加強筋，噴錨坡面頂作厚混凝土覆蓋層，覆蓋層與邊坡噴錨相接處用水泥砂漿加鉛絲網抹平，覆蓋層排水坡向自然地面。

進一步的，所述的泄水管為PVC管，內徑不小于12cm，使用螺釘加鋼圈固定在所述的噴錨面層上，深入到坡面以下土層，形成排除坡面以下上層滯水的排水結構。

進一步的，所述的排水溝為坡頂截水，坡底匯水，通過泄水管匯集，在排水溝上邊緣砌成臺階，安放蓋板，所述的蓋板采用鋼格板制造，孔徑不大于3x3cm，表面經過熱浸鋅處理，保證坡面不受雨水沖刷，坡身不受雨水浸潤而影響坡體穩定。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)支護效果好：在坡頂插打一整排鋼板樁后，橫向利用鋼板樁之間互相咬合的整體性和插入硬質土層的嵌固懸臂支護效果能夠有效阻止流塑狀沖填土層的向下滑動，從而為邊坡逐層開挖創造了穩定條件。

(2)施工速度快：鋼板樁、圓木樁和花管注漿土釘能夠實現現場機械化快速插打，結合土方開挖及錨噴支護施工的的組織與部署，預計每2～3天一層基坑邊坡開挖與支護，實現快速開挖至基坑底，有效縮短總體工期。

(3)主要材料可重復利用：鋼板樁與圓木樁為可周轉使用材料，待基坑內主體結構完工，土方回填完成后，可利用機械拔出實現回收再利用。

(4)經濟效益顯著：與其他基坑支護方法相比，本發明專利提供了一種針對流塑狀沖填土軟弱地質條件下進行基坑邊坡支護的新選擇，利用傳統且經濟的土釘墻支護方法結合鋼板樁、圓木樁等可周轉使用的抗滑措施，可極大降低基坑工程造價，帶來較大的經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明專利提出的一種流塑狀沖填土軟弱地層組合放坡支護方法剖面圖；

圖2為花管注漿土釘加工制作示意圖；

其中，1-鋼板樁；2-圓木樁；3-花管注漿土釘；4-噴錨面層；5-泄水管；6-排水溝。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例：下面以蘇州某地下空間工程為例，結合附圖對本發明的使用方法進一步說明，地面標高2.5米，基坑開挖深度17.6米，基坑開挖范圍內的主要土層有：①-1素填土，①-2沖填土，③-1粘土，③-2粉質粘土，④-1粉土，④-2粉質粘土夾粉土，⑤-1粉質粘土層。其中①-2沖填土層主要為湖底流泥和浮泥混雜，含水率接近飽和，呈流塑狀，地質條件極差，廣泛分布，深度約3-8m，某分區之間需設置預留土臺。

如圖1所示，采用本發明專利的一種流塑狀沖填土軟弱地層放坡組合支護方法，主要包括以下步驟：

步驟一：將選擇的場地使用激光平地機整平，按照設計需求施工坡頂鋼板樁1，垂直打入，與坡頂垂直的方向插打穿過軟弱土層，進入相對硬質土層，深入硬質土層的深度是軟弱土層的1.3倍，鋼板樁1包括樁體和橫向固定件，橫向固定件在樁體上固定分隔成的兩個區域，軟弱土層區和硬質土層區，橫向固定件由H型鋼構成，該H型鋼的一個凸緣作為樁體接觸部，其另一個凸緣作為土壤壓力承受部，腹板作為連接部，另一個凸緣的寬度大于一個凸緣的寬度，強度高，容易打入堅硬土層，可以阻止軟弱土層向下滑動，然后施工完成排水溝6；

步驟二：根據計算坡角開挖第一層土至設計標高，施工第一層圓木樁2護坡，第一層花管注漿土釘3、噴錨面層4、泄水管5，并在第一層土底標高位置施工第二層圓木樁；開挖第二層土至底標高，施工第二層花管注漿土釘3，并在第二層土底標高位置施工第三層圓木樁；

圓木樁2為在基坑分層開挖過程中，插入坡面以下一定深度，組成臨時坡面抗滑結構，圓木樁2外形直順光圓，小端削成40cm長的尖頭，利于打人持力層，先按壓穩定后，擊打樁頭，直到沒有明顯打入量為止，確保松圓木樁垂直打入持力層，圓木樁2的垂直度允差﹤1％，鋸平樁頭，根據設計高度控制鋸平樁頭后的標高；

如圖2所示，花管注漿土釘3是利用Φ48鋼管制成的，端部壓扁成尖狀，鉆出向中心線側傾斜的澆注孔，待垂直打入后，澆注孔伸入軟弱土層中，然后注入水泥漿，漿料在軟弱土層中向四周滲透，凝固后形成土釘結構；

噴錨面層4是指在土方開挖的過程中，按設計坡度作噴錨坡面加固坑壁，坡面層噴射混凝土，加設深基坑噴錨的鋼筋網片，用螺紋鋼筋作水平、斜向加強筋，噴錨坡面頂作厚混凝土覆蓋層，覆蓋層與邊坡噴錨相接處用水泥砂漿加鉛絲網抹平，覆蓋層排水坡向自然地面；

泄水管5為PVC管，內徑不小于12cm，使用螺釘加鋼圈固定在噴錨面層4上，深入到坡面以下土層，形成排除坡面以下上層滯水的排水結構；

依照步驟二依次完成第三層、第四層、第五層的圓木樁2、花管注漿土釘3、噴錨面層4及泄水管5；

步驟三：基坑開挖至坡底標高，并施工坡腳排水溝6，排水溝6挖完土壤后，使用樹脂混凝土U型排水溝6，然后將其固定，排水溝6為坡頂截水，坡底匯水，通過泄水管5匯集，在排水溝6上邊緣砌成臺階，安放蓋板，蓋板采用鋼格板制造，孔徑不大于3x3cm，表面經過熱浸鋅處理，保證坡面不受雨水沖刷，坡身不受雨水浸潤而影響坡體穩定。

其中，樹脂混凝土是一種改性環氧樹脂混凝土，是將環氧樹脂40份，羧基丁腈橡膠膠乳3.5份，聚乙二醇二縮水甘油醚2份，有機硅消泡劑0.1份，活性炭0.2份，石料400份，混合攪拌而成，改性環氧樹脂混凝土材料強度高、變形能力強、高低溫性能好，能夠應對各種雨水天氣，迅速減少地面積水迅速排污排廢，有效的保護地面鋪裝及建筑物的使用壽命。

實施中在中部設置一級平臺，采用了階梯式2級放坡支護方法，應用本方法逐層開挖并支護后，最終形成近18m高穩定邊坡，近10個月的使用期，經歷近一個月的雨期施工，仍保持基本穩定，獲得良好支護效果。這種流塑狀沖填土軟弱地層條件下多種工藝組合進行放坡支護方法具有安全性高、工藝簡單、施工快速、費用低廉等多種優點，在軟弱地質條件下進行基坑放坡開挖的工程，具有較好的推廣價值。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和范圍。