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摘要：水泥土重力坝墩就是指水泥土重力式挡墙结构，现阶段软土地基坑围护工程已经逐步实现对水泥土重力式挡墙结构的大面积使用，相对于其他支护结构来说，水泥土重力式挡墙结构取得的经济效益较为理想。其中主要包括排桩、地下连续墙等支护结构，但是也有一定的缺陷存在，控制变形效果不佳就是水泥土重力式挡墙结构的不足。为在真正意义上实现对变形控制效果的有效提升，需要结合实际利用旋喷搅拌加劲桩复合支护技术。
关键词：基坑工程；水泥土墙；旋喷搅拌加劲桩；有限元分析
一般情况下，水泥在水泥土墙支护结构中都作为固化剂进行使用，然后通过机械强制搅拌的方式实现对物理化学反应的获取，这是固化剂与地基软粘土相遇后不可避免的一个现状。软土在不断硬化的同时，可在整体上形成较为良好的维护结构，不透水性是该结构的明显优势与特征，挡土是该种结构的主要作用，同时也可作为止水帷幕进行使用。挖土以及用运土效率都会在原有基础上有所提升，并获得理想的经济效益。
一、旋喷搅拌加劲桩锚固技术探究
首先，旋喷搅拌加劲桩从本质上来说是一种基坑支护技术，近些年来发展速度较为迅猛。水泥土搅拌桩以及高压旋喷桩施工技术的充分融合，是形成旋喷搅拌加劲桩的基础与前提。在此过程中，水泥土加固技术会不断与预应力锚固技术结合，主动控制边坡以及基坑变形问题。该项技术带有一定的创造性，水泥混凝土搅拌桩以及高压旋喷桩施工技术可借助旋喷搅拌加劲桩得到进一步融合，两种水泥土在加固技术方面的优势可得到最大限度地发挥，均匀搅拌水泥浆与土的颗粒。在转换软土方面占据一定优势，直径较大、桩身强度有所提升，是在此种背景下形成水泥土桩体的明显优势，尤其是可实现对自身能力以及稳定性的改善。
其次，对基坑变形有严格要求的支护工程，可结合试剂对该种技术进行使用。旋喷搅拌加劲桩技术与传统支护技术相比，在经济方面占据一定优势，在施工过程中不会对周边环境造成较为严重的影响，与我国国情之间相适应，需要注意的是，加劲桩的注浆施工工艺与普通锚杆之间存在极大的差异性，不能利用低压灌浆开展作业，需要通过高压旋喷注浆的方式进行。800mm是水泥土桩体直径最高可达到的范围，远远超过普通锚杆，所以在与土体接触面积以及侧摩擦阻力方面也相当高。在支护体系中所起到的抗变形能力远远超过桩锚支护结构，普通锚杆不适用于软土锚固的问题，可通过该项技术进行改善。
最后，水泥土使原来物理力学性质较差的土体得到改良与加固的机理如下：水泥遇水后发生水解与水化，生成氢氧化钙、含水铝酸钙、含水硅酸钙等化合物，水化产物继续硬化，就会形成水泥骨架。水泥水化后呈分散状的凝胶颗粒，其比表面积约为原来的1000倍，因而产生很大的表面能，有强烈的吸附活性，能使较大的土团粒进一步结合起来，形成水泥土的团粒结构，并封闭了各土颗粒之间的孔隙。硬凝反应水泥水化后，生成不溶于水的稳定结晶化合物。该结晶化合物在空气中和水中逐渐硬化，增大了土体强度。在锚固段内，钢绞线与水泥土体完全黏结，考虑到较大的拉力会导致钢绞线与注浆体之间的黏结被破坏，通过在锚筋（钢绞线）上设置若干个锚锭板，促进钢绞线、锚锭板与水泥土体三者牢固黏结，增大锚筋体与锚固体（水泥土体之间的接触面，同时将预应力更均匀地扩散到锚固体中，起到更好的支护效果）。在淤泥质软土基坑支护中，单根加劲桩的极限承载力可以达到4000KN以上，承载力设计值可以达到2000KN，可以满足基坑支护的强度和刚度要求。
二、水泥土墙与旋喷搅拌加劲桩复合支护结构
考虑到适用基坑开挖深度一般不深及尽量使支护体系简化以控制施工成本，只采用1道斜打旋喷搅拌加劲桩。控制倾斜角度，保证最大锚固段长度进入摩阻力较大土层，但一般倾角不超过60°。如果采用合理的组合工法，在保留水泥土墙围护结构施工便利及经济效益的同时，又能有效控制基坑及周边环境的变形，将在浅基坑的施工中将具有很大的优势和应用前景。近年来新型的水泥土斜打旋喷搅拌加劲桩就是一种非常适用的复合工法。
1.加固原理
采用高压旋喷搅拌工艺，使水泥浆液与土混合搅拌形成大直径的水泥土桩体，其物理力学性能(强度、重度等)将有较大提高，但抗拉、抗剪强度仍然较低；当在水泥土中加筋和锚固件形成加劲桩时，将有效提高其抗剪、抗拉强度；当加劲桩在软土层、砂层中排列组合成结构体时，则形成了一种重力锚固式的主动支护与加固体，从而可有效控制土体位移、提高土体的稳定性。
2.施工工艺与方法
施工旋喷搅拌加劲桩，其施工应采用钻进、注浆、搅拌、插筋的方法。宜采用“进退2喷2搅”的施工工艺。
（1）定位
当土方开挖沟槽后，应测量标高，并在围护桩上拉线做记号。钻机就位时应准确，底座应垫平，钻杆的倾斜角度应用罗盘校核，钻孔定位误差不超过50mm，孔斜度偏差不超过30，桩径偏差不超过20mm。成孔施工前应在场地中挖好排水沟及循环浆池，以避免因泥浆随意排放而影响施工。
（2）成孔
加劲桩采用专用钻机成孔。施工中若遇坚硬土层则采用重复一次引孔法，其余土层采用一次成孔。钢绞线送至设计深度后，进行注浆，待孔口返出的泥浆不含砂粒与土时，退出钻杆同时钢绞线安放完毕。
三、PLAXIS有限元模拟计算
某基坑工程开挖深度为5m，面积为65m×40m，采用厚3.2m的格栅式水泥土墙作为围护结构，墙顶实测最大位移为52mm采用PLAXIS有限元软件建立的二维模型。岩土体采用15节点三角形平面单元，土体采用硬化土模型。有限元计算中，土的弹性模量是关键的参数，直接通过试验测量的难度较大，而在土体侧限条件下的压缩模量已测的情况下，杨敏等人给出了软土地区土体侧限条件下压缩模量与弹性模量的转换关系,即弹性模量为压缩模量的2.5-3.5倍，本文取3倍进行计算。根据基坑设计工程经验，所取水泥土墙体的弹性模量多处于300-400MPa，计算中取350MPa。正常开挖工况下，最终墙顶最大水平位移为47.5mm，与实测52mm较为接近。在水泥土墙与旋喷搅拌加劲桩复合支护结构的控制下，最终墙体最大水平位移仅为23.3mm，较原先减小了一半，可见仅加设1道旋喷搅拌加劲桩就可以收到非常理想的效果。
结语：水泥土墙与旋喷搅拌加劲桩是一种适用于岩土锚固的新技术，单桩承载力设计值可达到200KN以上，与水泥土墙复合构成支护体系可有效减小基坑及其周边环境的整体变形，具有施工工序简单及经济效益突出的优点，在软土地区变形控制要求较高的浅基坑工程中应用前景可观。
参考文献：
[1]周斌.安置房项目深基坑工程若干绿色支护技术工程应用[J].建筑技术开发,2018(11).
[2]刘全林.可回收旋喷搅拌加劲桩锚固件设计及应用[J].施工技术,2013,42(13):18-23.