探讨软土区双层地基环境条件下的组合式支护方法

摘要：基地施工是整个建筑中重要的一部分，由于软土区的基坑支护设计与施工的难度相对比较大，传统的单一水泥土墙或者土钉墙支护方案明显的满足不了软土区的基坑支护设计与施工要求。采取组合式的支护方法能够有效的避免单一支护的缺点，但是组合支护方式还是处于发展的阶段，依然需要进一步的完善。本文从实际的工程出发分析当前软土区双层地基环境条件下的支护方法存在的问题，并引入组合支护方式的实施方案，为同行提供参考。

关键词：软土区；双层地基；组合式支护；设计方法

随着建筑行业的不断发展，提高建筑质量管理至关重要。在建筑施工的过程中，基地施工是整个建筑中的重要部分，是确保建筑质量的重要保障。地基支护好与坏对提高建筑质量具有重要的意义。由于软土区双层地基环境的特殊性，传统的单一支护方案已经远远不能够满足设计要求。随着新技术的不断发展，组合式支护在地基支护中得到较好的应用，从而有效的提高地基支护质量。

1软土区双层地基支护现状分析

常见的软土区双层地基支护方案的实施主要包括水泥土墙支护和土钉墙支护两种，这两种方案单一性比较强，在软土区地基支护中存在有较多的问题，具体的问题分析如下。

1.1土钉墙支护方案现状分析

土钉墙支护是软土区支护中的常见方法，主要是将较紧密排列的斜向插筋作为实施的主体，并通过插筋锚体和土粘合以及喷射混凝土面层的相互作用，从而有效的形成一种补强的复合土体，从而达到巩固的目的。这种单一的土钉墙支护属于柔性支护结构，并且需要土体能够产生反向的微小变形，从而使得土钉与土体之间产生粘着力。土钉墙支护一般需要土钉和土体之间存在有足够的粘着力，但是对于软土区的土的抗剪强度和粘着力不佳，使得整体工程不佳。在实际的工程中，应用该支护方法需要注浆加固被动土，从而增加其强度，但是经常产生加固不均匀的情况发生，从而使得技术效果大大降低。同时，需要的空间也比较大，需要的材料也比较多，使得工程造价比较高。另外，也有做法是采取水泥土桩全身段土钉锚固，这种方法能够有效的克服水泥土钉墙刚度不足和土钉粘着力不足的缺点。但是，这种方法需要重复的加固土体，并且对土钉的利用率也不高，造价成本也比较大。虽然一些新的做法能够有效的改善土钉和土钉粘着力问题，但是并不能够改善软土的流变性，从而使得土钉插入的深度比较有效，甚至还会产生基坑隆起的状况发生。软土区的含水量比较大，并且土体中还有薄层粉性土，并且地下水多为潜水型，水位也比较浅，这种土钉墙支护只能加固局部，并不能够有效的形成止水帷幕，经常需要对基坑降水处理，工程的造价成本也比较高。

1.2水泥土墙支护方案现状分析

在近年来，水泥土墙逐渐的应用软土区的支护中，这种做法主要是采取水泥土桩互相搭接，从而有效的形成具有一定的厚度封闭式格栅土墙，这种支护方式的挡土与止水效果比较明显。但是，这种水泥土墙属于低强度的脆性材料，具体的抗拉强度比较低，且在实际的工程中，很容易在挡墙的1/2-2/3的位置发生干裂和脆断的情况发生。同时，水泥土墙支护也具有一定的局限性，从而限制了挡墙的支护高度。设计上应具备足够的厚度与嵌入深度，需要的材料也比较多，造价成本大。为了有效的避免这种缺陷，工程中常常采取插筋的方法，并在水泥土桩之中进行插入螺纹钢和毛竹等，从而有效的增加抗弯强度。但是，水泥土的强度比较低，与插筋之间的粘着力比较小，材料的利用率也相对比较低，具体的施工难度比较大。

2软土区双层地基环境条件下的组合式支护方案的实施

由于传统的土钉墙支护和水泥土墙支护的在软土区的缺陷，从而使得组合式支护得到实际工程中应用。由于软土区的土体上层部分具有较好硬壳层，且厚度一般的情况下在2.5-4.5m之间，从而有效的呈现一种可塑-软可塑状，并且其抗剪强度也比较高。因此，有效的利用土钉墙和水泥土墙支护的优点，土体上部：放坡+简易土钉墙，土体下部：水泥土墙。（如下图1）这种组合式支护方案在实际工程中得到应用，并且经济性强，效果明显，具体的实施方法及设计机理如下分析。

2.1组合式支护设计机理分析

由于软土双层地基的特殊性，上层的硬壳层强度相对比较高，且土坡的稳定性也比较好，从而可以实施具有一定高度的放坡开挖处理，其目的是有效的卸掉上部分的主动压力，从而有效的减轻水泥土墙负重。这种方式减轻了水泥土墙上部分的压力，使得墙的弯矩重心向下移动，有效的避免干裂和脆断的情况发生。同时，在双层地基支护的过程中，简易的土钉放坡处理主要是利用了软土区上层硬壳层的力学特性，且设计简单。同时，这种设计能够有效的减少基坑侧壁的位移变形，对预防基坑隆起和管涌以及渗流具有较好的效果，并且下层的水泥土墙还具备较好的阻水效果，对较大压力的地下水阻隔效果明显。总之，在实际的工程中应用分段式组合支护能够有效的发挥水泥土墙的众多优点，并且还能够有效的减少墙体的厚度，加之对上部分的土桩段降低，从而有效的节约材料的损耗。

同时，采取这种分段式组合支护方法能够有效的阻断下部水流的流动性，进一步的稳定土体。由于下部采取的轻型井点降水，有效的满足设计要求，且这种方法为单一的土钉墙降水施工方法，大大的减低控制成本。

2.2组合式支护具体实施方法

在具体的实施过程中，这种方案综合了水泥土墙和放坡以及土钉墙的特点，有效的依据双层地基支护的特点进行操作，具体的实施方法如下：

第一，水泥土墙的施工。主要是采取水泥土搅拌桩在基坑的外格栅状进行布置，并有效的依据工程实际情况进行确定墙体的厚度与嵌入深度。其中，水泥土桩在硬土层的底部停灰。一般是以软土地基硬壳层的底部作为桩头的设计高度，具体的高度一般在2.5-4.5m。

第二，放坡的开挖施工。在实际的工程中，应对水泥土桩上部的土体进行放坡处理，并且坡度为1：1。但是坡肩宽出水泥土墙的厚度时，可以将其坡脚退出水泥土墙的一定宽度；对于放坡开挖的高度比较大的情况下，需要给予简单的布置简易土钉，并使得最底部土钉与水泥土墙的顶部咬合。

第三，上部放坡或者简易土钉放坡施工。这种方法的实施主要是采取喷射混凝土进行护面处理。地面水位比较高，且上部土层渗透性较强的情况下，一般可以采取轻型井点降水处理，降水的深度一般控制在水泥土墙顶下的1米左右，从而有效的满足止水要求。对于出现渗水比较弱，或者水位比较低的情况下，可以不进行降水处理，只需要在混凝土面层进行留置排泄水孔便可。

3结论

软土区地基的支护一直以来是建筑中的重点问题，常规的支护方法也比较多，土钉墙支护和水泥墙支护是常见的两种，并且各有自己的优缺点。对于软土双层地基环境下传统的支护方式并不能够满足设计要求，组合式支护集成了土钉墙支护和水泥墙支护的优点，并充分的利用软土土体的特点进行采取的分段式组合支护，从而更好的满足设计要求，提高建筑中基坑支护的质量标准。同时，这种支护方式需要充分的了解其设计要求和设计机理，并加强施工的管理与监测，从而更好的提高施工质量。

参考文献：

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