凍結(jié)排樁法進(jìn)行特大型深基坑施工技術(shù)

(1) 主要技術(shù)內(nèi)容

基礎(chǔ)凍結(jié)排樁法的基本思路是：以含水地層凍結(jié)形成的凍結(jié)帷幕墻為基坑的封水結(jié)構(gòu)，以排樁及內(nèi)支撐系統(tǒng)為抵抗水土壓力的受力結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢特點(diǎn)。在施工深、大基坑時(shí)，采用排樁作為結(jié)構(gòu)支撐體系工藝成熟，凍結(jié)帷幕具有良好的封水性能，兩種技術(shù)的結(jié)合不僅解決了基礎(chǔ)維護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌巖問題而且解決了封水問題，施工可操作性強(qiáng)。兩種技術(shù)的結(jié)合既是優(yōu)勢互補(bǔ)，又是一種大膽的技術(shù)創(chuàng)新。為了保護(hù)凍結(jié)墻體，增加封水深度減少基底涌水量和揚(yáng)壓力，通過凍結(jié)孔外側(cè)設(shè)置的多個(gè)注漿孔在一定標(biāo)高范圍內(nèi)形成注漿帷幕。同時(shí)考慮到凍結(jié)過程中凍土體積膨脹會(huì)產(chǎn)生一定的凍脹力，為降低凍脹力對排樁結(jié)構(gòu)的影響，在凍結(jié)孔外側(cè)距其中心一定位置處插花布設(shè)多個(gè)卸壓孔，施工中需要注意的問題:

① 在凍結(jié)過程中土的體積膨脹將對排樁產(chǎn)生較大的水平凍脹壓力。

② 排樁靠基坑內(nèi)側(cè)在基坑開挖過程中與空氣接觸后，溫度將急劇上升;而另外一側(cè)與凍土墻體接觸溫度非常低，排樁因兩側(cè)巨大溫差將產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。

③ 凍土墻體達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后，如何對其進(jìn)行有效控制從而避免產(chǎn)生更大的凍脹力。

④ 巖土力學(xué)基本理論的不成熟，設(shè)計(jì)計(jì)算所采用的數(shù)學(xué)力學(xué)模型巖土體的實(shí)際應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)常存在著較大的差距，必須加強(qiáng)工程監(jiān)測，通過信息化施工及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，保證工程安全。

(2) 技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)深大基坑施工的技術(shù)難點(diǎn)和特點(diǎn)凍結(jié)排樁法施工，各分項(xiàng)工程的主要技術(shù)指標(biāo)如下：

① 排樁垂直度：1/200;

② 排樁充盈系數(shù)：5%;

③ 排樁平面位置偏差：±50px;

④ 凍結(jié)管垂直度：表土0.3%;巖層0.5%;

⑤ 鹽水溫度：積極凍結(jié)期-25～-28℃;維護(hù)凍結(jié)期-22～25℃;

⑥ 設(shè)計(jì)冷凝溫度：30℃;

⑦ 凍結(jié)壁平均溫度：-7℃;

(3) 適用范圍

凍結(jié)止水適應(yīng)于各種不良地質(zhì)情況，并且基坑越深，其經(jīng)濟(jì)上、工期上的優(yōu)勢也就越大，特別是地下水豐富的軟土地層就更具有優(yōu)越性。適用于25-50 米的大型和特大型基坑(矩形、圓形和其他幾何形狀)的施工。

6 高邊坡防護(hù)技術(shù)程

(1) 主要技術(shù)內(nèi)容

經(jīng)過采用極限平衡法、數(shù)值分析方法對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析計(jì)算，得出保證高邊坡穩(wěn)定所需要的錨固力。通過在坡體內(nèi)施工預(yù)應(yīng)力錨索、打入一定數(shù)量的系統(tǒng)錨桿(土釘)或注漿加固對邊坡進(jìn)行處治。系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力錨索為主動(dòng)受力，單根錨索設(shè)計(jì)錨固力可高達(dá)3000KN，是高邊坡深層加固防護(hù)的主要措施。系統(tǒng)錨桿(土釘)對邊坡防護(hù)的機(jī)理相當(dāng)于螺栓的作用，是一種對邊坡進(jìn)行中淺層加固的手段。根據(jù)滑動(dòng)面的埋深確定邊坡不穩(wěn)定塊體大小及所需錨固力，一般多用預(yù)應(yīng)力錨(索)桿有針對性的進(jìn)行加固防護(hù)。為防治邊坡表面風(fēng)化、沖蝕或弱化，主要采取植物防護(hù)、砌體封閉防護(hù)、噴射(網(wǎng)噴)混凝土等作為坡面防護(hù)措施。

(2) 技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)邊坡高度、巖體性狀、構(gòu)造及地下水的分布，判斷潛在滑移面的位置。選擇適宜的計(jì)算方法確定所需的錨固力并給出整體安全系數(shù)。采用加固防護(hù)措施提高邊坡的穩(wěn)定性。主要技術(shù)指標(biāo)為：

錨索錨固力：500～3000KN

錨桿錨固力：100～500KN

噴射混凝土：強(qiáng)度不低于C20

錨(索)桿固定方式：可采用機(jī)械固定、灌漿(膠結(jié)材料)固定、擴(kuò)張基底固定方式，根據(jù)粘結(jié)強(qiáng)度確定錨固力設(shè)計(jì)值。

在實(shí)際工程中，要結(jié)合邊坡坡度、高度、水文地質(zhì)條件、邊坡危害程度合理選擇防護(hù)措施，提高地層軟弱結(jié)構(gòu)面、潛在滑移面的抗剪強(qiáng)度，改善地層的其它力學(xué)性能，并加固危巖，將結(jié)構(gòu)物—地層形成共同工作的體系，提高邊坡穩(wěn)定性。

(3) 適用范圍

高度大于30m 的巖質(zhì)高陡邊坡、高度大于15m 的土質(zhì)邊坡、水電站側(cè)岸邊坡、船閘、特大橋橋墩下巖石陡壁、隧道進(jìn)出口仰坡等。