【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性芯材（一般為型鋼）使之與攪拌樁墻體形成的復(fù)合擋土墻。SMW工法作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)于1976年由日本竹中土木株式會(huì)社與成幸工業(yè)株式會(huì)社開(kāi)發(fā)成功并應(yīng)用。1986年日本材料協(xié)會(huì)編制了SMW工法的施工規(guī)范，使SMW工法的應(yīng)用出現(xiàn)了一個(gè)高潮。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至1993年，這一工法占日本基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的50%，目前占到80%，已成為基坑圍護(hù)的主要工法。國(guó)內(nèi)應(yīng)用攪拌樁作圍護(hù)和地基加固始于80年代，但當(dāng)時(shí)使用的是純攪拌樁，未加型鋼。明珠二期蘭村路站是目前國(guó)內(nèi)以SMW工法作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大的基坑工程，該基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)全長(zhǎng)700多米、最深達(dá)26米。SMW工法作為一種新型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，具有以下特點(diǎn)：對(duì)周圍環(huán)境影響小、高止水性、可在各種地層中使用、大厚度和大深度、施工速度快、造價(jià)低、環(huán)境污染小。 SMW工法施工工藝SMW工法施工工藝流程：（攪拌樁施工工藝見(jiàn)攪拌樁節(jié)）SWM工法工藝流程圖 SMW工法施工控制要點(diǎn)在攪拌機(jī)過(guò)程中，注入地層的漿液有一部份會(huì)流返回地面，須沿?fù)跸蚴┳饕粶喜?。溝槽邊設(shè)固定支架，以便固定插入的H型鋼。在攪拌成樁時(shí)，所需容量70～80％的水泥漿宜在下行鉆進(jìn)時(shí)灌入，其余的20～30％宜在螺旋鉆上行回程時(shí)灌入。此時(shí)所需水泥漿僅用于充填鉆具撤出留下的空隙。螺旋鉆上拔的灌漿，對(duì)于飽和疏松的土體具有特別的意義，因?yàn)檫@種地層中的柱體易產(chǎn)生空隙。螺旋鉆上行時(shí)，螺鉆最好反向旋轉(zhuǎn)，且不能停止，以防產(chǎn)生真空，有真空就可能導(dǎo)致柱體墻的坍塌(非飽和土體)。施工應(yīng)按跳孔順序進(jìn)行，為保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和接頭施工質(zhì)量，兩樁搭接部分應(yīng)重復(fù)套鉆。在攪拌樁的施工過(guò)程中，要特別注意水泥漿液的注入量和攪拌沉入及提升量及提升速度。下鉆進(jìn)的速度應(yīng)比上提時(shí)的速度慢一倍左右，以便盡可能保證水泥土的充分?jǐn)嚢瑁挚色@得較高的貫入速度。在砂土互層或土性變化較大的場(chǎng)地施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種土質(zhì)的情況選擇水泥漿液的配合比，以便得到較均勻的墻體，確保工程質(zhì)量。（5）H型鋼的回收，通過(guò)在插入的H鋼表面涂一層減摩材料，從而使H型鋼便于拔出回收。針對(duì)不同工程，不同水泥漿液配合比，在施工前作H型鋼的拉拔試驗(yàn)，以確保H型鋼的順利回收?；娱_(kāi)挖時(shí)圍護(hù)墻體會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，彎曲后H型鋼的回收會(huì)比較困難，因此若考慮型鋼回收則開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)盡量減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。（6）水泥漿液中的摻加劑：國(guó)內(nèi)工程多摻入一定量的木質(zhì)素，以減小水泥漿液在注漿過(guò)程的堵塞現(xiàn)象。也可在水泥漿液中摻加膨潤(rùn)土，利用膨潤(rùn)土的保水性以增加水泥土的變形能力。不致因墻體變形而過(guò)早開(kāi)裂，從而影響墻體的抗?jié)B性。日本公司在施工時(shí)，材料的配比基本是1m3土體注入水泥75～200kg，膨潤(rùn)土10～30kg，水灰比w/～，根據(jù)工程類別及土性選擇使用。 SMW工法施工控制要點(diǎn)在攪拌機(jī)過(guò)程中，注入地層的漿液有一部份會(huì)流返回地面，須沿?fù)跸蚴┳饕粶喜?。溝槽邊設(shè)固定支架，以便固定插入的H型鋼。在攪拌成樁時(shí)，所需容量70～80％的水泥漿宜在下行鉆進(jìn)時(shí)灌入，其余的20～30％宜在螺旋鉆上行回程時(shí)灌入。此時(shí)所需水泥漿僅用于充填鉆具撤出留下的空隙。螺旋鉆上拔的灌漿，對(duì)于飽和疏松的土體具有特別的意義，因?yàn)檫@種地層中的柱體易產(chǎn)生空隙。螺旋鉆上行時(shí)，螺鉆最好反向旋轉(zhuǎn)，且不能停止，以防產(chǎn)生真空，有真空就可能導(dǎo)致柱體墻的坍塌(非飽和土體)。施工應(yīng)按跳孔順序進(jìn)行，為保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和接頭施工質(zhì)量，兩樁搭接部分應(yīng)重復(fù)套鉆。在攪拌樁的施工過(guò)程中，要特別注意水泥漿液的注入量和攪拌沉入及提升量及提升速度。下鉆進(jìn)的速度應(yīng)比上提時(shí)的速度慢一倍左右，以便盡可能保證水泥土的充分?jǐn)嚢?，又可獲得較高的貫入速度。在砂土互層或土性變化較大的場(chǎng)地施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種土質(zhì)的情況選擇水泥漿液的配合比，以便得到較均勻的墻體，確保工程質(zhì)量。H型鋼的回收，通過(guò)在插入的H鋼表面涂一層減摩材料，從而使H型鋼便于拔出回收。針對(duì)不同工程，不同水泥漿液配合比，在施工前作H型鋼的拉拔試驗(yàn)，以確保H型鋼的順利回收?；娱_(kāi)挖時(shí)圍護(hù)墻體會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，彎曲后H型鋼的回收會(huì)比較困難，因此若考慮型鋼回收則開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)盡量減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。水泥漿液中的摻加劑：國(guó)內(nèi)工程多摻入一定量的木質(zhì)素，以減小水泥漿液在注漿過(guò)程的堵塞現(xiàn)象。也可在水泥漿液中摻加膨潤(rùn)土，利用膨潤(rùn)土的保水性以增加水泥土的變形能力。不致因墻體變形而過(guò)早開(kāi)裂，從而影響墻體的抗?jié)B性。日本公司在施工時(shí)，材料的配比基本是1m3土體注入水泥75～200kg，膨潤(rùn)土10～30kg，水灰比w/～，根據(jù)工程類別及土性選擇使用。三、地基加固由于上海地區(qū)土質(zhì)松軟、含水量高、流變性強(qiáng)，因此對(duì)于較深的基坑，若不采取措施則開(kāi)挖變形將較大。由于地鐵基坑大多處于城市建筑物、管線較密集地區(qū)，對(duì)變形控制要求非常高，因此在基坑深度大、周圍環(huán)境復(fù)雜時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)基坑進(jìn)行加固。基坑加固方法有很多種，這里主要介紹在地鐵工程中應(yīng)用較多的幾種：注漿法、深層攪拌法、旋噴法等。廣意上講此三種工法均屬于注漿工法，此處所講的注漿法是指狹義上的注漿法即通過(guò)注漿管進(jìn)行的單液漿或雙液漿施工方法。注漿法是指將注漿管置于（打入法、鉆孔法、振沖法等）所要加固的地層中，通過(guò)注漿管注入漿液，使之與土體形成復(fù)合體，增加土體強(qiáng)度。根據(jù)注漿進(jìn)入土體的壓力、摻和方式的不同，注漿可分為劈裂注漿和壓密注漿。當(dāng)注漿壓力比較大時(shí)，漿液將沿作土體的薄弱處注入，沿徑向流動(dòng)，最終形成狼牙棒式的注漿體，這種方法稱之為劈裂注漿。當(dāng)壓力較小時(shí)，漿液壓力不足以劈裂土體，注漿體呈柱狀，主要通過(guò)擠密作用加強(qiáng)土體，此方法稱之為壓密注漿。根據(jù)漿液成分和配比的不同，可分為單液漿和雙液漿。單液漿主要材料為水泥（可摻加適量的粉煤灰），而雙液漿主要為水泥（適量粉煤灰）和水玻璃溶液的混合液。由于水泥漿和水玻璃液混合后會(huì)迅速凝固并產(chǎn)生強(qiáng)度，因此雙液漿可用于工期緊、早期強(qiáng)度要求比較高的基坑加固。：注漿孔定位漿液配置機(jī)架就位注漿管鉆進(jìn)（或打入、振入）漿體注入邊提升注漿管機(jī)架移位 控制漿液配比正式施工之前，根據(jù)攪拌罐容積和設(shè)計(jì)配合比，配制標(biāo)準(zhǔn)水泥漿液，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)條件下水泥漿比重和粘度。施工過(guò)程中應(yīng)隨機(jī)抽檢水泥漿比重、粘度，以檢查水泥摻量是否符合設(shè)計(jì)要求?？刂谱{量應(yīng)配置漿液流量自動(dòng)記錄裝置，如實(shí)記錄漿液注入量。若無(wú)流量計(jì)，則在正式施工前，應(yīng)對(duì)攪拌罐的容積進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)配合比、水灰比要求和加固深度、設(shè)計(jì)孔距等項(xiàng)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算確定每孔水泥漿液注入量，作為施工標(biāo)準(zhǔn)和檢查依據(jù)?？刂剖┕?shù)首先是加固深度部位的控制，復(fù)核鉆桿長(zhǎng)度，使其滿足加固深度要求；其次，施工中隨機(jī)檢查施工參數(shù)的執(zhí)行情況，如注漿壓力、注漿量、拔管間距等，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)整改。加固效果檢驗(yàn)確定檢驗(yàn)方法，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)單位提出的檢驗(yàn)指標(biāo)的要求，～。要求進(jìn)行靜力觸探檢驗(yàn)，檢驗(yàn)點(diǎn)位應(yīng)隨機(jī)抽樣確定。 攪拌樁是指利用特殊的攪拌頭或鉆頭，鉆進(jìn)地基至一定深度后，噴出固化劑，使其沿著鉆孔深度與地基土強(qiáng)行拌和而形成的加固土樁體。固化劑通常采用水泥或石灰，可以是漿體或粉體。攪拌樁適用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高而地基承載力小于120Kpa的粘土、粉土等軟土地基。攪拌樁施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)泥漿污染、適合于在城市建筑物等密集地區(qū)進(jìn)行地基加固。根據(jù)機(jī)械中攪拌頭數(shù)量可分為：?jiǎn)屋S機(jī)、兩軸機(jī)、三軸機(jī)和多軸機(jī)。每種機(jī)械在加固過(guò)程中的擠土和涌土性能均不相同，應(yīng)引起足夠重視。定位攪拌下沉噴漿提升重復(fù)攪拌下沉重復(fù)攪拌提升清洗移位旋噴加固是通過(guò)旋噴管將高壓噴射流注入土體內(nèi)，使之與土體充分混合并重新結(jié)構(gòu)從而提高土體強(qiáng)度的一種加固方法。受土層、土的粒度、土的密度、硬化劑粘性、硬化劑硬化時(shí)間的影響較小，可以廣泛應(yīng)用于淤泥、軟弱粘土、砂土甚至砂卵石地層等。加固體強(qiáng)度較高，可達(dá)100~2000Kpa?？梢杂杏?jì)劃地在預(yù)定地范圍內(nèi)注入必要地漿液，形成一定距離地樁，或連成一片地排樁或薄地帷幕，加固深度可以自由調(diào)節(jié)?？梢孕纬纱怪钡膲w亦可以根據(jù)需要形成水平或傾斜墻體。旋噴法可分為單管旋噴、二重管旋噴和三重管旋噴。單管時(shí)僅噴射高壓漿體；二重管旋噴同時(shí)噴射高壓漿體和高壓空氣；三重管旋噴噴射噴射高壓漿體、高壓空氣以及高壓水。其中二重管旋噴加固半徑可達(dá)100cm，三重管旋噴加固半徑可達(dá)80~200cm。旋噴加固可分為兩個(gè)階段：第一階段為成孔階段，即用普通或?qū)Ｓ勉@機(jī)，驅(qū)動(dòng)密封良好的噴射管和噴射頭進(jìn)行成孔，成孔時(shí)可采用水沖或振動(dòng)的方法。第二階段為噴射加固階段，即用高壓漿體（以及高壓水和空氣）以較高的壓力從噴嘴中向土中噴射。同時(shí)一邊噴射一邊提升，使?jié){體與周圍土體混合，形成圓柱狀的加固體。旋噴加固控制要點(diǎn)：（1）旋噴樁漿液的固化劑可選用42525號(hào)普通硅酸鹽水泥，水泥漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土體加固強(qiáng)度的需要選為1:1~:1。水泥漿液中可添加水玻璃等化學(xué)輔助材料和摻合料，以及速凝、早強(qiáng)、懸浮等外加劑，漿液配比應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。（2）鉆機(jī)安放應(yīng)保證足夠的平整度和垂直度，鉆桿傾斜度不得大于1%，鉆孔孔位與設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于50mm；（3）水泥漿拌制系統(tǒng)應(yīng)配有可靠的計(jì)量裝置；噴漿系統(tǒng)應(yīng)配備流量表、壓力計(jì)等檢測(cè)裝置；在噴漿過(guò)程中對(duì)提升速度應(yīng)有控制裝置和措施。（4）施工前應(yīng)對(duì)漿液流量、噴漿壓力、噴嘴提升速度等進(jìn)行標(biāo)定。（5）水泥漿宜在旋噴前一小時(shí)內(nèi)攪拌，旋噴過(guò)程中冒漿量應(yīng)控制在10~25%。相鄰兩樁施工間隔時(shí)間應(yīng)不小于48小時(shí)，間距應(yīng)不小于2m。（6）成樁過(guò)程中鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷，拆卸鉆桿續(xù)噴時(shí)，注漿管搭接長(zhǎng)度不得小于100mm；（7）在高壓噴射注漿過(guò)程中出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因并采取措施進(jìn)行補(bǔ)救，排除故障后復(fù)噴高度不得小于500mm。（8）對(duì)泥漿的沉淀和排放應(yīng)進(jìn)行周密的設(shè)計(jì)和處理，確保施工過(guò)程中場(chǎng)地的清潔和不污染環(huán)境；四、降水深基坑降地下水的作用：（1）保持開(kāi)挖面的干燥，便于開(kāi)挖施工（2）增加基坑穩(wěn)定性（3）改善基坑土體的特性，增加土體強(qiáng)度（4）防止坑底的隆起和破壞降水工藝有很多種，如電滲法、噴射法、真空法等，有輕型井點(diǎn)、深井井點(diǎn)等。在選取時(shí)需根據(jù)不同的土層特性及基坑深度確定。見(jiàn)下表：土層名稱 滲透系數(shù)（m/d）土的有效粒徑（mm）采用的降水方法 備注 粘土 電滲法 一般可用名排水，挖掘較深時(shí)可用電滲法 重粉質(zhì)粘土 ~ 粉質(zhì)粘土 ~ 粉土 ~ ~ 真空法、噴射井點(diǎn)、深井法 上海地區(qū)使用較多 粉砂 ~ 細(xì)砂 1~5 ~ 普通井點(diǎn)法、噴射井點(diǎn)、深井法 中砂 5~20 ~ 粗砂 20~50 ~1 礫石 50 多層井點(diǎn)或深井法 有時(shí)需水下挖掘當(dāng)土層的滲透系數(shù)較低時(shí)應(yīng)采用真空井點(diǎn)系統(tǒng)，以便在井點(diǎn)周圍形成部分真空，增加流向井點(diǎn)管的水力坡度。上海地鐵深基坑采用較多的為真空深井法。采用深井井點(diǎn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)土層滲透系數(shù)的不同開(kāi)一截濾管或多截濾管。濾管周圍應(yīng)均勻填充填料，以保證水可以透過(guò)填料，而土體顆粒不會(huì)透過(guò)從而堵塞濾孔。填料應(yīng)根據(jù)土體顆粒組成確定。為防止真空泄漏，應(yīng)在孔口一定高度內(nèi)用粘土回填密實(shí)。降水施工的注意事項(xiàng)：（1）應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、場(chǎng)地的施工條件、周圍環(huán)境條件、機(jī)具及材料供應(yīng)條件等，合理地選用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、深井井點(diǎn)、真空深井井點(diǎn)等井點(diǎn)類型，以及井點(diǎn)構(gòu)造措施。（2）井點(diǎn)降水以不影響鄰近建筑物及地下管線的安全為原則，必要時(shí)應(yīng)采取回灌措施。（3）基坑降水必須在坑內(nèi)外根據(jù)需要設(shè)置數(shù)量足夠觀測(cè)孔，并在坑外設(shè)置地面沉降觀測(cè)點(diǎn)；（4）若遇承壓水，應(yīng)對(duì)坑底穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。必要時(shí)，應(yīng)采用降承壓水的措施，并應(yīng)符合下列規(guī)定：正式降承壓水前應(yīng)做抽水試驗(yàn)，確定降水參數(shù)；井點(diǎn)布置應(yīng)綜合考慮基坑周圍環(huán)境條件、地質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)施工條件，當(dāng)基坑周圍環(huán)境容許時(shí)，宜在基坑外設(shè)置井點(diǎn)；施工中應(yīng)將基坑內(nèi)的降水和抽取承壓水分成兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，并根據(jù)各自的技術(shù)要求制定降水組織設(shè)計(jì)。承包商應(yīng)對(duì)各工況下坑底抗承壓水頭的安全系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，并根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果制定詳細(xì)的降水和封井計(jì)劃。（5）應(yīng)對(duì)成井口徑、井深、井管配置、砂料填筑、洗井試抽、出水量等關(guān)鍵工序做好詳細(xì)的紀(jì)錄，每道工序完成后應(yīng)進(jìn)行檢查和確認(rèn)；（6）應(yīng)指定專人負(fù)責(zé)抽水、觀測(cè)，并詳細(xì)記錄水位、水量變化情況；五、開(kāi)挖及支撐開(kāi)挖下圖為上海地區(qū)軟土的流變?cè)囼?yàn)，從圖中可以知道： 上海軟土流變?cè)囼?yàn)曲線在土體主壓力較小時(shí)（）蠕變變形很小，主要是彈性蠕變；不排水土體的流變要比排水土體的流變性顯著，當(dāng)（此應(yīng)力約相當(dāng)于14～15m的深基坑擋墻被動(dòng)區(qū)土體的壓應(yīng)力）不排水的土樣蠕變到最后會(huì)發(fā)生破壞，即呈破壞型；而排水土樣蠕變則呈衰減型，蠕變是收斂和穩(wěn)定的；當(dāng)土體主應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)發(fā)生不收斂蠕