基坑工程中當(dāng)場(chǎng)地內(nèi)存在較為軟弱的土層時(shí)，為了增強(qiáng)基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性、控制周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、給現(xiàn)場(chǎng)施工和土方開挖創(chuàng)造條件，可以考慮進(jìn)行基坑土體加固。基坑土體加固主要指在基坑開挖施工期間發(fā)揮作用的臨時(shí)性地基處理，意在改善土體的物理力學(xué)性能、提高被動(dòng)區(qū)土體抗力、減小基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形或增強(qiáng)基坑的穩(wěn)定性�；油馏w加固通常采用攪拌樁、高壓旋噴樁、注漿、降水等方法�；庸こ讨袘�(yīng)根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件、周邊環(huán)境的變形控制要求以及土方開挖的方式等情況，進(jìn)行基坑土體加固的設(shè)計(jì)。
1. 基坑周邊被動(dòng)區(qū)土體加固
在軟土地基中，當(dāng)周邊環(huán)境保護(hù)要求較高時(shí)，基坑工程前宜對(duì)被動(dòng)區(qū)土體進(jìn)行加固處理，以便提高被動(dòng)區(qū)土體抗力，減少基坑開挖過程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。采用墩式加固時(shí)，土體加固一般多布置在基坑周邊陽角位置或跨中區(qū)域；必要時(shí)，也可以考慮采用抽條加固或滿堂加固。加固體的深度范圍應(yīng)從第二道支撐底至開挖面以下一定深度（上海地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)一般為開挖面以下 4m），考慮地表有施工機(jī)械運(yùn)行需要時(shí)，也可以采用低水泥摻量加固到地面。
坑內(nèi)加固平面布置示意圖
上海某工程坑內(nèi)加固平面和剖面示意圖
通常采用雙軸水泥土攪拌樁或三軸水泥土攪拌樁進(jìn)行被動(dòng)區(qū)土體加固。根據(jù)加固深度不同可以選擇不同的加固工藝，上海地區(qū)雙軸水泥土攪拌樁的加固深度一般控制在 18m 以內(nèi)；加固深度超過 18m 時(shí)，采用三軸水泥土攪拌樁。采用水泥土攪拌樁重力式擋墻作為周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，被動(dòng)區(qū)土體加固應(yīng)與重力式擋墻相互搭接，一起施工；采用其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)與被動(dòng)區(qū)土體加固之間的空隙采用壓密注漿或高壓旋噴樁進(jìn)行填充加固。
2. 場(chǎng)地內(nèi)有浜土或淤泥質(zhì)土等極軟弱土層分布
當(dāng)場(chǎng)地周邊存在極軟弱的浜土和淤泥質(zhì)土等地層時(shí)，應(yīng)結(jié)合其分布特點(diǎn)對(duì)相應(yīng)區(qū)域的土體進(jìn)行加固。其一，當(dāng)軟弱土層影響基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)預(yù)先加固處理，避免影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量；其二，在采用放坡、水泥土攪拌樁重力式擋墻或土釘墻等支護(hù)形式的無內(nèi)支撐的基坑工程中，當(dāng)軟弱土層位于基坑周邊區(qū)域時(shí)，容易出現(xiàn)土體滑動(dòng)威脅基坑工程安全，應(yīng)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行土體加固或換填增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性。如圖 2.6-3 所示采用不同支護(hù)形式的基坑工程中，基坑周邊有部分暗浜分布，為避免浜體影響支護(hù)體系的穩(wěn)定性，采用水泥土攪拌樁對(duì)暗浜進(jìn)行了低摻量的加固，在需要設(shè)置水泥土攪拌樁重力式擋墻時(shí)，暗浜范圍的水泥摻量需要適當(dāng)提高。
當(dāng)軟弱土層位于基坑周邊開挖范圍內(nèi)時(shí)，由于其多呈現(xiàn)流塑~軟塑狀態(tài)，且土體滲透性較差，疏干降水效果不理想，因此土方開挖有一定的困難。為了給土方開挖創(chuàng)造條件，加快施工進(jìn)度，也可以對(duì)土體進(jìn)行加固處理。
暗浜加固示意圖
由于暗浜分布通常較淺，因此可以采用雙軸水泥土攪拌樁進(jìn)行加固，加固體深度和平面范圍應(yīng)超出所需加固的暗浜的范圍。水泥土攪拌樁可以采用各柵布置，換填加固時(shí)水泥摻量可以較低，滿足施工工藝要求即可；當(dāng)對(duì)加固體強(qiáng)度有一定要求時(shí)，水泥摻量較常規(guī)的水泥土攪拌樁施工時(shí)宜提高 3～5％。
3. 基底深坑處理
出于建筑功能的需要，電梯井和集水井等通常都比普遍基底開挖深度深。對(duì)于位于基坑周邊的基底深坑或位于基坑中部、但落深較大的基底深坑應(yīng)預(yù)先進(jìn)行土體加固處理，落深特別大時(shí)還需設(shè)置板式支護(hù)保證基底深坑的側(cè)壁穩(wěn)定性�；咨羁蛹庸虘�(yīng)綜合考慮基坑土體殘余應(yīng)力、落深深度、地下水處理等因素，按重力式擋土墻進(jìn)行加固體深度和厚度的估算，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行封底加固處理。
基底深坑加固的施工工藝選擇較多，可以采用雙軸水泥土攪拌樁、三軸水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁、壓密注漿等，其中基底深坑的周邊加固多采用水泥土攪拌樁，也可以采用高壓旋噴樁，深坑底部的封底加固可以采用壓密注漿或高壓旋噴樁。深坑加固主要在基坑開挖到普遍基底后進(jìn)行深坑開挖時(shí)發(fā)揮作用，在普遍開挖深度較深的基坑工程中，根據(jù)施工工藝特點(diǎn)，采用高壓旋噴樁進(jìn)行加固通常具有較好的經(jīng)濟(jì)性，這主要是因?yàn)槿S水泥土攪拌樁在普遍基底到自然地坪的這段高度范圍內(nèi)也必須保證一定的水泥摻入比方可施工，而高壓旋噴樁則只需對(duì)基底以下的部分進(jìn)行噴射注漿。下圖是基底深坑加固的一個(gè)典型示例，根據(jù)上海地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)基底深坑超過 1.5m 時(shí)需要進(jìn)行深坑加固，深坑周邊加固體的寬度約為深坑開挖深度的 0.8 倍；加固體的插入深度約為深坑開挖深度的 1.2 倍，且不少于封底加固的厚度。封底加固的厚度通常為 3m 左右。
基底深坑加固平面和剖面示意圖
4. 基坑周邊運(yùn)輸通道區(qū)域
基坑工程施工勢(shì)必需要大量土方開挖以及運(yùn)輸?shù)能囕v的進(jìn)出，因此在基坑工程開挖前，施工單位應(yīng)進(jìn)行周密的現(xiàn)場(chǎng)施工組織設(shè)計(jì)，并根據(jù)場(chǎng)地和市政條件確定土方運(yùn)輸?shù)某鋈肟凇?/p>
由于出入口位置將作為重載車輛頻繁行駛的區(qū)域，因此宜事先對(duì)該區(qū)域進(jìn)行必要的土體加固處理，并采用鋪設(shè)走道板等方式擴(kuò)散超載引起的壓力，減少開挖過程中對(duì)鄰近支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力和變形影響。
各種基坑土體加固的方法應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況、加固體的深度和平面范圍、施工可行性以及加固體施工對(duì)周邊環(huán)境的影響程度等因素綜合考慮確定。基坑土體加固通常在主體結(jié)構(gòu)工程樁、周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)、坑內(nèi)立柱樁等結(jié)構(gòu)施工完成之后且基坑開挖前進(jìn)行施工，并在基坑開挖到相應(yīng)標(biāo)高時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。
