林 源

(中冶华天工程技术有限公司，江苏 南京 210019)

1 工程概况

某深基坑保护等级为特级，基坑采用钻孔灌注桩配合内部钢支撑的围护形式，钻孔灌注桩桩间通过填入水泥搅拌桩形成止水帷幕，然后施工中采用坑内降水的降水方式。

某立交桥位于该基坑周边，立交桥桥桩采用了混凝土灌注桩的桩基形式，桩基类型为摩擦桩，该桩基距离该基坑较近，桥上车流密集，荷载较大，基坑的开挖导致桥桩周边土体卸载，会导致桥桩偏移，对立交桥乃至基坑的安全都会产生重大影响。为解决上述问题，项目上经过多方论证，选用袖阀管注浆对该桥桩进行地基加固处理。以下将从两个方面对注浆加固后的效果进行评价。

2 注浆加固前后围护结构及桥桩水平位移分析

土体加固结束以后，为了取得今后数值计算需要用到的相关参数，施工方对加固土体区进行了直剪试验。取得了加固土的相关物理参数，如表1所示。

表1 材料物理力学参数表

考虑圣维南原理，计算模型地层深度取两倍的基坑开挖深度，基坑外地表的影响范围取两倍的基坑宽度，建模时仅考虑部分基坑模型。模型中灌注桩按照等刚度原理等效为地下连续墙，土体单元采用摩尔—库仑屈服准则，钢支撑采用梁单元模拟，并考虑桩土摩擦。计算基坑及桥桩的平面位置见图1，基坑与桥桩的局部有限元模型见图2。

根据整个基坑开挖的工况，利用有限元对基坑开挖的关键过程进行了模拟。仅计算关键工序完成后土体与支护结构应力与变形情况，按照如下8个工况进行计算：考虑立交桥桩基的初始地应力模拟，地下连续墙施工，第一层土体开挖，第二层土体开挖并设置第一道钢支撑，第三层土体开挖并设置第二道钢支撑，第四层土体开挖并设置第三道钢支撑，第五层土体开挖并设置第四道钢支撑，第六层土体开挖并设置第五道钢支撑。工况8情况下加固前后桩1的水平位移的对比曲线见图3。

从图3中可以看出，经袖阀管注浆加固以后，基坑支护结构及立交桥桩基的水平位移在一定程度上都减小了，在桥桩1测点水平位移中，工况8时，加固前最大水平位移为14.9 mm，加固后最大水平位移减小到11.3 mm；同时，在基坑边支护结构测点1水平位移中，也呈现出类似的规律。这些都体现出了袖阀管注浆带来的效果，减小水平位移，提高基坑稳定性。

3 桥桩沉降评价

同时在深基坑开挖过程中，施工方还组织对立交桥桩及其附近地面的沉降观测，在基坑开挖的全过程中，我们就距离较近的测点的沉降值进行了整理统计，得出了如下的沉降曲线图(见图4)，由图4中可以看出，由基坑开挖至车站底板浇筑完成的四个月内，桥桩沉降基本保持稳定，沉降值一直都在规范容许的范围内，桥桩的沉降在前30天呈明显下降趋势，结合现场原因，主要是由于该处在施工前期进行了城市管线改迁，桥桩承台及桩基础周围部分土体被挖走，减小了桩基的群桩及承台效应，从而使桥桩呈现快速下降趋势，在而后施工的30 d～120 d的过程中，桥桩沉降曲线下降趋势逐渐变缓，该阶段沉降主要由于基坑开挖，桩侧土被挖走，影响了桩的侧摩阻力。通过与其他桥桩的实测对比，在经历过袖阀管注浆加固以后桥桩的沉降值明显小于基坑外侧其他未经过地基加固处。在整个基坑开挖至施工一层底板的过程中，桥桩最大沉降7.3 mm，满足了桥墩累加沉降不得超过10 mm，累加隆起不得超过8 mm的沉降控制标准，注浆加固效果明显。

4 结语

从数值计算来看，经过袖阀管注浆加固以后，基坑周边围护结构及桥桩的水平变形明显减小，桥桩下土层得到了挤密，桥桩与土体之间的接触摩擦力增大，从而有效的控制了桥桩的变形，减小了桥桩上由于基坑开挖产生的不平衡水平力，提高了桥桩的承载能力和基坑的稳定性。从基坑周边实测桥桩沉降来看，袖阀管注浆加固有效地控制了桥墩和周围地面的沉降，保证了深基坑周边过往车辆及行人的正常通行，同时也降低了深基坑工程带来的风险。两方面评价都达到了注浆加固的效果。建议今后工程有类似的加固要求优先选用阀管注浆技术对地层进行加固。

[1] 王 翠,闫澍旺,张启斌.深基坑开挖对邻近桥桩的影响机制及控制措施研究[J].岩石力学与工程学报,2010,29(S1):2994-3000.

[2] 张 东,薛洪松,路 刚.袖阀管注浆在隧道穿越楼房施工中的应用[J].建筑技术,2009,40(11):999-1001.

[3] 李敏健.广州新电视塔袖阀管双液注浆砂层地基加固技术[J].施工技术,2009,38(5):11-12.