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高压旋喷加劲水泥土桩锚技术在深基坑工程中的应用

2013-07-31 292 0

摘要：高压旋喷加劲水泥土桩锚是一种新型的岩土支护与加固结构。论文首先简要总结了传统深基坑支护结构的优缺点，在对比分析基础上，说明了高压旋喷加劲水泥土桩锚技术的先进性；然后阐明了高压旋喷加劲水泥土桩锚技术的工艺原理，明确其施工工艺流程与操作要点，提出关键工序质量控制标准与质量控制要点；最后结合武汉市水果湖隧道工程实例，综合分析了应用高压旋喷加劲水泥土桩锚新技术所产生的经济效益和社会效益。综合分析结果表明，高压旋喷加劲水泥土桩锚技术具有结构简单、安全可靠、方便施工、节约造价和缩短工期等优点。
　　关键词：深基坑；支护结构；高压旋喷加劲水泥土桩锚；工艺流程；质量控制；综合效益
　　中图分类号：TU473 文献标志码：B 文章编号：1009-7767（2012）01-0017-04
　　Application of High Pressure Jet Grouting Reinforced Cement Pile Anchor Technology in Deep Foundation Pit
　　Deng Liming，Yao Yingkang，Liu Quanlin
　　深基坑支护技术复杂且综合性强，涉及到工程地质学、土力学和结构力学等多门学科，影响到工程施工的安全、质量、成本、工期、环保等各个方面[1]。因此，根据工程特点，选择一种安全可靠、技术可行、经济合理的岩土加固方法意义重大且深远。
　　1 技术先进性
　　目前，广泛应用于深基坑支护的结构形式主要有内支撑、土钉、锚杆、排桩+锚索和挡土墙等。传统岩土加固支护技术虽应用广泛、技术成熟，但在实际应用过程中也暴露出了一些缺点和不足。例如，内支撑存在着形式复杂、施工不便、施工拆除耗时较长、投入较大等缺点；土钉锚杆存在着适用性较差、基坑安全稳定性难以保证等缺点；重力式挡墙存在着墙身截面大、圬工数量大等缺点[2]。
　　高压旋喷加劲水泥土桩锚，是指采取特定形式的钻头，通过高压旋喷搅拌方法在土层中形成水平、倾斜或垂直的变径水泥土桩体，然后布设锚筋，施加预应力后，在被支护和加固的土体中形成支护与加固结构，是一种新型的受拉锚固结构[3-4]。与传统支护结构体系相比，高压旋喷加劲水泥土桩锚技术的先进性体现在以下4个方面：
　　1）高压旋喷加劲水泥土桩锚可主动有效地改善土体物理力学性能，克服常规锚索、锚杆与软土之间锚固力不足，以及由于塌孔而无法施工等缺点；
　　2）高压旋喷加劲水泥土桩锚可适用于不同的地质和场地条件，施工时有着较强的适应性，所需作业空间不大；
　　3）高压旋喷加劲水泥土桩锚用于深基坑支护时，相比传统内支撑方式而言，具有空间开阔、施工便利、安全性好等优点；
　　4）相比传统岩土加固支护技术，高压旋喷加劲水泥土桩锚可有效降低工程成本，节约工程造价约10%～40%，缩短施工工期20%～50%。
　　2 工艺原理
　　高压旋喷加劲水泥土桩锚结构示意图见图1。通过高压旋喷形成的大直径水泥土桩体，首先可对松散软土的力学性能作出改善，使软土改变成具有较高强度的水泥土体，有效提高土体的粘聚力、内摩擦角值和抗渗能力；其次，大直径且变径的水泥土桩体，因与土层接触面积较大，桩体与土层之间产生较大摩阻力，可确保支护结构锚固力达到设计要求。

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