粉喷桩在深基坑支护中的应用

1、粉喷桩在深基坑支护中的应用 摘要：随着经济社会的不断发展，建筑工程项目的施工任务十分繁重。如果在深基坑施工过程中采取的支护措施不当，很可能会导致重大安全事故的发生。因此，在施工过程中为了保证深基坑及周边环境的施工安全，采取正确的基坑保护措施就显得尤为重要。而采用粉喷桩加固的方式可以使土体具有良好的整体性和防渗性，大大减少了施工安全事故的发生。 关键词：粉喷桩； 深基坑支护； 设计与计算； 现阶段，我国建筑行业持续快速发展，随着城市人口的不断增加可用地的不断减少，高层建筑物继续向着更高的趋势发展。在高层建筑物施工过程中必须要对深基坑进行支护，以确保整个高层建筑物结构的稳定。粉喷桩属于深层搅拌法加

2、固地基方法的一种形式，是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。本文将以粉喷桩在深基坑支护的应用为例，介绍粉喷桩在深基坑支护中的应用。 一、工程实例 （一）拟建工程项目概况 拟建项目位于贵州遵义市某两主干道交汇处，东、北、西部为城市的主干道，在南部地区需要新建某大型的建筑工程。该地区的地势较为平整，整个场区最高点与最低点落差为3.3m，需要在该场区内建设3层地下室，整个基坑开挖方量约为98500m3，基坑周长为635m，开挖深度7.2510.26m。

3、（二）工程的地质条件 通过地质勘查可以看出整个拟建场区主要由三种不同性质的土层构成；表层为杂填土，厚度为5cm，土质比较松软。第二层为河湖沉积物，整个土层深度1m左右，上部分主要为粘性土、下部分为砂性土，整个颗粒由细变粗，土质由松软到坚硬。第三层为砂砾岩，主要由粒岩、泥质砂岩组成。 （三）水文地质条件 整个拟建地区的底下土质主要分为两层，其中上层为滞水区、下层为承压水区两个部分组成。滞水区的水源主要来自于大气降水与生活用水，水深约为0.751.05m之间。承压水区的水量较小，主要源于地下水之间的流通，并与外部某湖泊相连，该水区的主要深度在4.06.0m之间。 （四）基坑被动区阶梯式加固 通过工

4、程勘察单位的实地踏勘，发现拟建场区的底下土质十分松软，在施工过程中将会产生大量的淤泥，从而影响整个工程支护结构的稳定性。为减少场区内部淤泥对施工造成的影响，经过测算淤泥厚度、计算各种力学指标、方案比较、综合分析最终采用粉喷桩的加固方式，该施工方法是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法，常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。 （五）制定出合理的粉喷桩的施工方案 整个工程设计采用二级台阶式，每级台阶宽度为5.5m，加固的宽度为13m，以16kg/m的速度进行喷灰，以增加整个坑体的强度，制定出科学合理的施工顺序，先进行坑内施工，后进行支护桩施工，确保各个部分的整体契合程度。 二、数

5、值模拟 针对该加固方案，采用 flac有限差分软件建立数值模型进行分析。依据实际设计文件，基坑顶部的横撑采用梁单元，为线弹性本构模型，弹性模量取25mpa泊松比为0.15，重度20kn/m?；土体及粉喷桩加固体采用 mohrcoulomb的弹塑性模型。根据工程详勘报告具体数据如下表： 为了减少边界效应对模型的影响，模型宽取为 250m，高取7m。由于该基坑实际长 100m，宽120m，几何形状基本为矩形，具有对称性，根据模型简化原则，从中间取 ab剖面，建立平面对称模型。模型左右边界采用固定水平位移边界条件，模型底部采用固定竖直位移边界条件。由于采用对称模型，在支撑梁单元与对称轴的交点处进行限

6、制。 三、加固效果分析 为了更好地研究基坑被动区加固体在支护桩位移中的作用，施工期间对基坑分别进行了坡顶位移及沉降监测、周边主干道沉降监测、周边建筑沉降监测、支 护桩位移及应力等诸多方面的监测。 （一）桩实测位移分析 根据监测结果，得到了测量点不同处支护体系水平位移分布桩位移在深度h为零时，各测点位移均较小，趋近于零；随着深度变大，水平位移呈增大趋势，当深度为89m时，出现最大水平位移，约17.6525.43mm之间；当桩深度大于5m 桩长时，水平位移逐渐变小，最后逐渐减小至零，即在桩底端附近的位移为零。 （二）数值模拟结果分析 为了研究加固范围对加固效果的影响，研究了2种形式的加固方案，分别

7、为阶梯型加固和长方形加固。阶梯型加固范围为内部区域厚2m，宽为8m，外部区域厚4m，宽为5m；长方形加固范围为内部区域4m、宽5m，外部区域厚度为4m、宽度为5m。当加固范围为梯形时，最大的位移为26.56mm；加固范围为长方形时，最大位移为24.36mm；最大位移量比梯形小2.2mm，从节约成本的考虑应该使用阶梯型进行加固。 四、粉喷桩在深基坑支护中的操作要求 粉喷桩在深基坑支护中的操作十分复杂，需要严格按照操作流程进行操作，根据设计要求、深度及现场环境工程进度来确定施工方案，具体做好以下几方面： 第一，开挖前要做好平整场地工作、沿粉喷桩拐点定出控制点；熟悉图纸、根据施工桩位图标明桩号、施工

8、现场的测量控制点；施工方案要经单位总工程师审批，并报总监理工程师审批，符合规范及法律法规要求才能施工。 第二，深基坑施工必须解决地下水位，一般采用轻型井点降水，使地下水位降到基坑底1米以下，须有专人负责值班抽水，并应做好抽水记录。当采取明沟排水时，施工期间不得间断排水。当构筑物未具备抗浮条件时，严禁停止排水。 第三，深基坑土方开挖时，多台挖土机之间间距应大于10m，开挖土体由上而下，逐层进行，不得深挖或超挖。深基坑上下应挖好阶梯或支撑靠梯，禁止踩踏支撑上下作业，基坑四周应设置安全栏杆及警示标示等。 第四，粉喷桩施工中，现场工程技术人员要坚持跟班作业，及时解决施工中出现的安全、质量问题，确保每道工序在保证安全的前提下抓质量、进度。对深基坑施工中的关键部位关键工序，必须严格按照标准规范进行控制，前一道工序未验收签证，后道工序绝不允许施工。 总结： 随着建筑行业的飞速发展，繁荣景象的后面仍就存在着诸多安全隐患。在施工过程中可能一个操作不当就有可能会影响到整个工程的质量、进度、投资以及施工安全。在深基坑支护施工过程中，很多企业在施工中都会使用到粉喷桩技术，用以提高基坑的整体性与抗渗性能。由于粉喷桩对施工作业的要求较高，因此在开始施工前应组织专业的施工技术人员进行业务培训及安全培训，使之详细了解整个施工的流程，掌握粉喷桩施工工艺及施工技术的难点，从而提高施工过