1砂卵石地质特性分析
砂卵石地质作为一种常见的地质类型，在基坑工程中具有独特的特性。对其进行深入分析，对于保障基坑工程的安全与稳定具有重要意义。砂卵石地质主要由砂粒和卵石颗粒组成。砂粒通常具有较好的流动性和渗透性，而卵石则具有较大的粒径和较高的强度。这种组合使得砂卵石地质在物理性质上表现出明显的不均匀性。从颗粒级配来看，砂卵石的颗粒大小分布范围较广。较大的卵石颗粒之间往往填充着较小的砂粒，形成了复杂的孔隙结构。这种孔隙结构直接影响着地质的渗透性和承载能力。在力学性质方面，砂卵石地质的强度较高，但由于颗粒之间的接触方式较为松散，其变形特性较为复杂。在受到外部荷载作用时，砂卵石地质容易发生局部的剪切破坏和位移。此外，砂卵石地质的含水量也对其工程特性产生重要影响。含水量的变化可能导致地质的稳定性发生改变，增加基坑施工的难度和风险。在地质成因方面，砂卵石通常是由水流搬运和沉积作用形成。不同的沉积环境和历史过程造就了砂卵石地质在不同地区的差异性。对于基坑工程而言，砂卵石地质的不均匀性和复杂的物理力学性质给施工带来了诸多挑战。例如，在开挖过程中，容易出现坍塌、涌水等问题；在支护设计中，需要充分考虑地质的承载能力和变形特性，选择合适的支护方式和参数。总之，深入了解砂卵石地质的特性是进行基坑工程设计和施工的重要前提，只有准确把握其特点，才能采取有效的措施保障工程的安全和顺利进行。
2 工程概况
泵站基坑支护设计安全等级为一级，土石方开挖主要包括边坡开挖、泵站基坑开挖、进水口开挖。边坡开挖由高程228.00m开挖至高程221.00m，设计坡比分1:1.75和1.1.2两种，共分两级边坡，分别于高程224.00m、221.00m设置两处马道，马道宽分别为2m、5m，采用土钉锚喷支护；泵站基坑开挖由高程221.00m开挖至高程206.85m，采用咬合桩及土钉锚喷支护；进水口开挖由高程218.00m开挖至高程212.00m，采用咬合桩及土钉锚喷支护。工程区为河谷地貌，侵蚀堆积地形，为涪江阶地。高程216～221m形成陡坎，以下为涪江水面，高程221～230m，为涪江Ⅰ、Ⅱ级阶地，地形较平坦，场地开阔，总体地形坡度约5°，多为耕地。高程230～240m为涪江Ⅲ级阶地，地形坡度相对稍陡，地形坡度约10～15°，多为坡地，分布大量房屋。
3砂卵石地质基坑咬合桩分析
3.1 咬合桩技术概述
咬合桩支护技术作为一种在砂卵石地质基坑工程中具有重要应用价值的技术，其具有独特的特点和优势。咬合桩是一种新型的基坑支护结构形式，通常由钢筋混凝土桩和素混凝土桩相互咬合排列而成。这种结构形式能够有效地形成连续的挡土和止水帷幕，为基坑工程提供稳定的支护。在实际应用中，咬合桩技术表现出了多方面的特点。首要的一环，其桩体之间的咬合紧密，能够有效地阻止地下水的渗透，大大提高了止水效果。进一步论述指出，由于桩体的相互咬合，增强了整体结构的稳定性和承载能力，能够应对复杂的地质条件和较大的土压力。咬合桩施工过程相对灵活，可以根据具体的工程需求和场地条件进行调整。
与传统的支护技术相比，咬合桩技术具有明显的优势。传统的支护方式如土钉墙、灌注桩等，在砂卵石地质条件下可能存在止水效果不佳、稳定性不足等问题。而咬合桩技术能够克服这些缺陷，更好地适应砂卵石地质的复杂性。此外，咬合桩技术在施工效率方面也有一定的优势。其施工工艺相对成熟，施工设备较为常见，能够在保证工程质量的前提下，较快地完成支护结构的施工，缩短工程周期。然而，咬合桩技术也并非完美无缺。例如，其施工过程对桩体的垂直度要求较高，需要严格的施工控制和监测。同时，咬合桩的成本相对较高，在一些对成本较为敏感的项目中可能需要谨慎考虑。总之，咬合桩技术作为一种先进的基坑支护技术，在砂卵石地质基坑工程中具有广阔的应用前景。但在实际应用中，需要充分考虑其特点和优势，结合具体工程情况进行合理的设计和施工，以确保工程的安全、经济和高效。
3.2 咬合桩支护作用机理
咬合桩支护作为一种在砂卵石地质基坑中应用较为广泛的支护技术，其作用机理具有重要的研究价值。
首先，咬合桩通过桩与桩之间的紧密咬合，形成了连续的挡土结构。在砂卵石地质条件下，这种紧密咬合能够有效地阻止土体的侧向位移，增强了基坑边坡的稳定性。桩与桩之间的相互作用，使得整个支护体系能够共同承受来自土体的压力，分散了荷载，降低了单个桩体所承受的压力，从而提高了支护结构的整体承载能力。其次，咬合桩的施工工艺使得桩体之间的连接更加牢固。在成桩过程中，相邻桩之间的混凝土相互渗透、咬合，形成了类似于榫卯结构的连接方式，大大增强了桩体之间的抗剪能力。这种抗剪能力在砂卵石地质中尤为重要，能够有效地抵抗土体的剪切破坏，防止基坑边坡的滑坡现象发生。再次，咬合桩的支护作用还体现在其对地下水的控制上。在砂卵石地质中，地下水的流动较为活跃。咬合桩的连续结构能够有效地阻隔地下水的渗透，降低了基坑内的地下水位，减少了水压力对基坑支护结构的不利影响，从而保证了基坑的稳定性和安全性。最后，咬合桩的布置方式和桩间距的选择也对其支护作用机理产生影响。合理的桩间距能够在保证支护效果的同时，降低工程造价。而不同的布置方式，如直线型、折线型或环形等，能够适应不同形状和规模的基坑，提高支护结构的适应性和灵活性。总之，咬合桩支护在砂卵石地质基坑中的作用机理是一个复杂而综合的过程，涉及到桩体之间的相互作用、对土体和地下水的控制以及布置方式的选择等多个方面。深入研究和理解这些作用机理，对于优化咬合桩支护设计、提高施工质量以及保障基坑工程的安全具有重要的意义。
4 咬合桩施工方法研究
4.1 施工工艺流程
砂卵石地质基坑咬合桩支护施工的工艺流程是确保工程质量和安全的关键环节。如图1所示。在这种特殊地质条件下，施工工艺流程的科学规划和精准执行至关重要。
图1 咬合桩单桩施工工艺流程图
作为首要因素是施工前的准备工作。需要对施工现场进行详细的勘察，包括地质条件、周边环境等方面的调查。同时，要根据设计要求准备好施工所需的材料、设备和人员。在材料方面，确保咬合桩所用的混凝土、钢筋等质量符合标准。设备方面，如钻孔机、起重机等应提前调试，保证其性能稳定。接下来是桩位的测量与定位。这一环节要求高精度，使用专业的测量仪器，准确确定桩位的位置和间距，为后续施工打下坚实基础。然后是钻孔施工。根据砂卵石地质的特点，选择合适的钻孔方法和钻头。在钻孔过程中，要密切关注钻进速度、垂直度等参数，及时调整，防止出现偏差。
钢筋笼的制作与安装也是重要步骤。严格按照设计要求制作钢筋笼，保证其尺寸和配筋准确无误。安装时要注意保持钢筋笼的垂直和稳定，避免碰撞孔壁。
混凝土灌注是关键环节之一。在灌注前，要检查混凝土的配合比和坍落度，确保其满足施工要求。灌注过程中，要控制好灌注速度和压力，保证混凝土的密实度和连续性。
最后归结是桩间咬合的处理。确保相邻桩之间的咬合紧密，达到良好的支护效果。
在整个施工工艺流程中，每个环节都相互关联、相互影响。任何一个环节的失误都可能影响到整个工程的质量和安全。相应地，施工人员必须严格按照工艺流程进行操作，加强过程监控和质量检验，及时发现并解决问题。同时，要做好施工记录，为后续的工程验收和质量评估提供依据。通过科学合理的施工工艺流程，可以有效提高砂卵石地质基坑咬合桩支护施工的效率和质量，保障工程的顺利进行。钻孔咬合桩是采用套管钻机钻孔，桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构（如图2所示）。为便于切割，桩的排列方式一般为一个素砼桩（I序桩，A）和一个钢筋砼桩（II序桩,B）间隔布置，施工时先施工I序桩后施工II序桩，I序桩砼采用超缓凝砼，要求必须在I序桩砼初凝之前完成II序桩的施工。钻孔咬合桩II序桩施工时，切割掉相邻I序桩相交部分的砼，实现咬合，形成无缝连续的“桩墙”（如图3所示）。
图2 咬合桩平面布置图
图3 咬合桩施工示意图
4.2 施工关键技术与质量控制
在砂卵石地质基坑咬合桩支护施工中，施工关键技术与质量控制至关重要。这不仅关系到工程的安全性和稳定性，也直接影响着工程的质量和进度。
1）在施工关键技术方面，桩位的精确测量与定位是基础。需要采用高精度的测量仪器，确保桩位的准确性，为后续施工打下坚实基础。成孔技术是关键环节之一，由于砂卵石地质的复杂性，可能需要选用合适的钻进设备和工艺，如冲击钻或旋挖钻，并根据地质情况调整钻进参数，以保证成孔质量和效率。
2）钢筋笼的制作与安装也不容忽视。钢筋笼的尺寸和配筋应严格按照设计要求进行，确保其强度和刚度满足支护要求。在安装过程中，要注意保持钢筋笼的垂直和居中，避免碰撞孔壁。
3）混凝土灌注是施工中的重要环节。为保证混凝土的质量，应严格控制混凝土的配合比和坍落度。灌注过程中要保持连续，避免出现断桩等质量问题。
4）在质量控制方面，原材料的质量把控是源头。对钢筋、水泥、砂石等原材料要进行严格的检验和筛选，确保其符合相关标准和设计要求。
5）施工过程中的监测与检验必不可少。要定期对桩位、桩径、桩身垂直度等进行检测，及时发现并纠正偏差。同时，对混凝土的强度、坍落度等指标也要进行抽检，确保施工质量符合要求。此外，施工人员的技术水平和质量意识也是影响质量的重要因素。应加强对施工人员的培训和管理，提高其技术水平和质量意识，确保各项施工操作规范、准确。总之，砂卵石地质基坑咬合桩支护施工的关键技术与质量控制是一个系统工程，需要从多个方面入手，严格把控每一个环节，才能确保工程的顺利进行和质量安全。
4.3 基坑开挖支护安全技术措施
1）未经安全技术论证和主管部门批准，严禁采用自下而上的开挖方式。
2）明挖作业开工前对坡顶设计线上面的边坡进行检查，如发现不安全因素，提前处理。将坡顶设计线外5m范围内的浮石、杂物清除干净。当边坡上出现危石时，先进行撬挖处理后进行下一道工序的施工。
3）撬挖遵守以下原则：撬挖自上而下进行，禁止先下后上更不能上下层同时作业；严禁站在石块滑落的方向撬挖；在撬挖工作面的下方，严禁通行，并有专人监督；撬挖工作在清除危石后并形成无危险面的坡面后才停止。
4）边坡开挖前，根据招标文件结合现场地质调查分析得出结论，对可能存在的滑坡隐患的块体和崩坡积层在开口线外采取开挖卸荷、超前预应力锚固或锚固桩等措施。开挖前先进行开口线外的截水沟施工，防止开挖过程中雨水对边坡裂隙和结构面的侵蚀。
5）边坡土石方开挖采取自上而下的开挖方式，同时作好边坡开口线上下一定范围内的锁口和锚固工作。
6）边坡开挖前应根据边坡地质情况和施工条件制定合理的开挖分层。
7）随开挖下降，在坡顶及边坡上结合永久变形观测设施设置施工期变形监测点，定时观测边坡变化情况，并做好记录，对边坡开挖进行安全预报。当变形增大或变形值发生突变时，立即通知施工人员暂停施工，撤出施工设备，会同监理、勘察设计到现场调查分析原因，并提出处理方案报监理人审批后实施。在边坡加强锚固、变形趋于稳定后方可复工。
8）明挖过程中，如发现边坡出现裂缝和滑动迹象，立即暂停施工，撤出人员和设备，并通知总包部、监理、发包人、设计单位到现场研究处理方案，然后处理方案报监理审批后实施。
5结束语
随着建筑行业的不断发展和技术的不断进步，对于砂卵石地质基坑支护施工方法的研究也将不断深入。我们期待未来能够有更多创新的技术和方法出现，为保障工程的安全和质量提供更坚实的保障。总之，本次研究为砂卵石地质基坑咬合桩支护施工方法的应用和发展奠定了一定的基础，但仍需不断努力和探索，以适应日益复杂的工程需求和更高的质量要求。
