论文部分内容阅读
摘要：某工程具有以下几个特征：基坑周边环境及工程地质条件复杂、施工作业面狭窄、基坑支护设计的难度比较大。本文结合工程实际采用了桩锚、复合土钉墙和放坡的联合支护方案介绍了地下水控制技术、护坡桩成孔技术。
关键词：深基坑；支护技术；联合
中图分类号：TU753 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0082-02
引言
近年来我国城市建设不断发展，为了充分利用城市空间，城市用地不断向上和下发展。其中向下发展是一种新兴趋势，很多楼层为了充分利用地下资源所挖的基坑深度不断加深。深基坑数量的增多带来了一系列的问题，一些基坑的放坡空间狭小、灌注桩和地下连续墙施工场地不足，这些问题的解决就需要基坑支护技术的进一步提高。基坑支护除了要满足安全性的要求外，还必须满足经济性的要求。目前采用的基坑支护技术主要是2种以上的支护形式联合支护，从而发挥多种支护形式的优点，这样不仅能够满足安全性同时也可以满足经济性的要求。
1 工程概况
本研究中分析的工程具有的特征是：该工程施工现场的东、南、北三侧都是市政道路，商业区为A、地下室为B，且A、B相连，地上的结构是独立结构。地下室为三层因而基坑的深度为15m。该工程受施工条件的影响，在基坑开挖中采用了4个汽车坡道施工。
A1汽车坡道在A区的北侧，分别通往地下第2层和第3层，基坑的开挖约为13m，基坑开挖线与市政道路的距离为1.2m。A2位于汽车坡道A区的东侧，通往地下第2层，基坑开挖的深度为1.5～10.9m，基坑开挖线与110kv高压电缆槽的距离为1.0m，同时高压电缆的沟槽深度约为1.0m。B1汽车通道在B区的南侧，分别通往地下第2层和第3层，基坑开挖深度10.9～14.6m，某些地段的开挖深度为1.5～5.9m。基层开挖线车场铁栏维护之间的距离为0.4～2.0m，其中东段的距离最小为0.4m、西段的距离最大为2.0m。B2汽车坡道在B区的东南方向，也是分别通往地下第2层和第3层，该汽车坡道的南側基坑开挖的深度约为10.9～14.6m。
其中一个地上6层、地下1层的建筑位于B2汽车坡道南侧，该地下室的基坑开挖线南侧与该建筑物的最大距离为4.3m、最小距离为2.0m、与一个600mm的污水管道的距离为1.3m，污水管道的下埋深度为2.6m。
本工程的施工区原来是一处居民区，因而填土层中分布有各种各样的情况例如有各种旧管线、旧混凝土基础、混凝土块，而且这些情况的分布具有一定的不规则性。
2 工程与水文地质条件
2.1 工程地质条件
从该工程的地质勘察报告来分析，该施工现场主要有人工堆积层和第四纪沉积层，这些层次从上到下的分布为依次为：第一层为人工填土层。该层土层比较密实且较湿，主要有砖渣、灰渣，另外还有少量混凝土。第二层为黏质粉土，该图层的密实程度为中，湿度处于饱和状态，主要有重粉质黏土、砂质粉土、黏质粉土，该层的厚度约为3.6～5.0m。第三层为粉质黏土，该层的土壤湿度饱和，密实度中，含有少量的云母、有机物，夹有砂质粉土、粉细砂、重粉质黏土，该层的厚度约为1.8～2.6m。第四层为细砂和中砂层，该层土壤的湿度饱和、教密，土壤中含有圆砾，该层土壤的厚度约为3.0m。第五层为黏质粉土，该层土壤的湿度饱和，密实程度中，土壤中夹杂有砂质粉土、粉质黏土、重粉质黏土、粉细砂，该层土壤的平均厚度为2.0m。第六层为粉质黏土，该层土壤的湿度饱和，密实度中，土壤中夹杂有砂质粉土、粉质黏土、重粉质黏土、粉细砂，该层土壤的平均厚度为4.0m。第七层为细砂，该层土壤的湿度饱和、密实程度中，土壤中夹杂有圆砾、砂质粉土，土壤的平均厚度为3.0m。
2.2 水文地质条件
从该工程的地质勘察报告来分析，本工程的施工现场共有3层地下水，它们分别是：第一层为上层滞水，水位在静止状态下的高度为34.080～37.770m，水位埋深为4.9～8.2m。第二层为层间水。水位在静止状态下的高度为29.550～32.830m，水位埋深12.7～13.2m。第三层为承压水。水位在静止状态下的高度为17.980～19.770m，水位埋深22.5～24.1m。
3 基坑支护设计
3.1 基坑支护形式选择
（1）A1坡道基坑开挖。该基坑开挖的深度为10.9～14.6m，采用的支护方式是桩锚支护。其中A-B段的开挖深度最浅为10.9m，总体支护方式如图1所示；B-C段的开挖深度最深为14.6m，总体支护方式如图2所示。
（2）A2坡道基坑开挖。该基坑开挖的深度为1.5～10.9m，D-E段的深度较深>6.0m，总体支护方式如图3所示：E-F段深度为较浅在2.0～6.0m之间，不适合采用桩锚支护的支护方式，本文采用的支护方式如图3所示；F-G-H段的施工现场放坡条件具备，因而采用自然放坡方式。
（3）B1坡道基坑开挖。I-J-K段基坑开挖深度可以达到14.6m，因而采用桩锚支护方式，如图2所示；K-L-M段基坑开挖深度10.9m，采用桩锚支护，如图1所示；J-N-L段基坑开挖深度1.5～5.0m，桩锚支护的施工空间不具备因而采用微型桩复合土钉墙进行支护。
（4）B2坡道基坑开挖。O-P段基坑开挖深度大约在10.9～14.6m之间，根据现场条件分析可以采用桩锚支护，如图2所示：P-Q段基坑开挖深度10.9m，亦符合桩锚支护条件，如图1所示；Q-R段基坑开挖深度2.0～7.0m，不符合锚桩支护条件因而采用微型桩复合土钉墙支护方式；R-S-T放坡条件比较完备，因此采用自然放坡方式支护。
3.2 基坑支护设计
3.2.1 1-1剖面支护设计（见图1）
护坡桩采用钢筋混凝土浇筑，护坡桩的直径为800mm，桩与桩之间的距离为1.60m，桩顶高度与自然地面等高，护坡桩的长度为14.5m，地下加固的深度为3.6m，桩身和桩顶连梁所使用的混凝土的强度为C25等级，桩顶连梁的规格为500mm×800mm。在每个护坡桩的4.500m设置1道长度为18.0m锚杆，锚杆的自由段长度为5.0m，锚固段的长度为13m，锚杆的直径为150mm，倾斜角度为150，在锚杆的孔内注入水泥浆。 3.2.2 2-2剖面支护设计（见图2）
护坡桩依然采用钢筋混凝土浇筑，护坡桩的直径为800mm，桩与桩之间的距离为1.60m，桩顶高度与自然地面等高，护坡桩的长度为14.5m，地下加固的深度为3.6～4.4m，桩身和桩顶连梁所使用的混凝土的强度为C25等级，桩顶连梁的规格为500mm×800mm。这个阶段的支护采用了2道锚，第一道锚杆在每个护坡桩的4.500m处，锚杆的长度为21.0m，锚杆的自由段长度为5.0m，锚固段的长度为13m，锚杆的直径为150mm，倾斜角度为15°。第二道锚杆设置在每个护坡桩的9.00m处，锚杆长度为22.0m，自由段长度为5.0m，锚固段长度为17.0m，锚杆直径φ150mm，倾角15°。锚杆的孔内注入的水泥浆配比规格为0.45～0.50的P·S·A32.5，且锚索采用的预应力钢筋的规格为2×7φ5（1860级）锚杆设计拉力值为350kN，锁定值为260kN，腰梁2×122b。
3.2.3 3-3剖面支护设计（见图3）
（1）3-3剖面采用的支护方式为微型桩+复合土钉墙，桩与桩之间的距离为500mm，微型桩的直径为120mm。复合土钉墙中使用的钢管的规格为：直径89mm、壁厚3.2mm。在施工中钢管深入地下3.0m左右。
（2）微型桩顶在此同时也是简易冠梁，冠梁的尺寸为200mm×200mm，其内配置一定规格的钢筋，冠梁顶的高度与自然地面等高。
（3）支護高度与土钉长度的关系。支护高度在5.3m以上，土钉长度从上到下为5.8m，4.8m，3.8m，3.8m：支护高度为在3.8～5.3m之间时时，土钉长度从上到下为4.8m，3.8m，3.8m；当支护高度为在2.3～3.8m之间时，土钉长度从上到下为3.8m；当支护高度在2.3m以下时，土钉长度为3.8m。
3.2.4 4-4剖面支护设计
4-4剖面支护采用的支护方式为放坡挂网支护，所放的坡度为1：0.5～1：1.0，所挂的网为22号钢板网，网的固定方式采用的是u形短钉。
4 结语
我国城市进程不断加快，因而城市用地将更加紧张，受到空间限制的影响，目前的建筑必须向地下进行深层次的开挖，开挖过程中支护技术起着非常重要的作用，因而在深基坑支护设计与施工时应该不同的地质条件选用不同的支护方式，从而保证安全性和经济性的要求。
参考文献
[1]张昌达，基于深基坑开挖支护施工技术的探讨[J]，城市建设理论研究（电子版），2012，4（6）：11～12
[2]曹国俊，冲填粉煤灰地层深基坑开挖支护施工技术[J]，山西建筑，2010，3（12）：35～36
[3]周安定，基于深基坑开挖支护施工技术的探讨叨，中华民居，2011，3（7）：34～35
[4]高鑫，宁车沽永定新河特大桥桥墩深基坑开挖支护施工技术[J]，铁道建筑技术，2010，4（1）：46～47
关键词：深基坑；支护技术；联合
中图分类号：TU753 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0082-02
引言
近年来我国城市建设不断发展，为了充分利用城市空间，城市用地不断向上和下发展。其中向下发展是一种新兴趋势，很多楼层为了充分利用地下资源所挖的基坑深度不断加深。深基坑数量的增多带来了一系列的问题，一些基坑的放坡空间狭小、灌注桩和地下连续墙施工场地不足，这些问题的解决就需要基坑支护技术的进一步提高。基坑支护除了要满足安全性的要求外，还必须满足经济性的要求。目前采用的基坑支护技术主要是2种以上的支护形式联合支护，从而发挥多种支护形式的优点，这样不仅能够满足安全性同时也可以满足经济性的要求。
1 工程概况
本研究中分析的工程具有的特征是：该工程施工现场的东、南、北三侧都是市政道路，商业区为A、地下室为B，且A、B相连，地上的结构是独立结构。地下室为三层因而基坑的深度为15m。该工程受施工条件的影响，在基坑开挖中采用了4个汽车坡道施工。
A1汽车坡道在A区的北侧，分别通往地下第2层和第3层，基坑的开挖约为13m，基坑开挖线与市政道路的距离为1.2m。A2位于汽车坡道A区的东侧，通往地下第2层，基坑开挖的深度为1.5～10.9m，基坑开挖线与110kv高压电缆槽的距离为1.0m，同时高压电缆的沟槽深度约为1.0m。B1汽车通道在B区的南侧，分别通往地下第2层和第3层，基坑开挖深度10.9～14.6m，某些地段的开挖深度为1.5～5.9m。基层开挖线车场铁栏维护之间的距离为0.4～2.0m，其中东段的距离最小为0.4m、西段的距离最大为2.0m。B2汽车坡道在B区的东南方向，也是分别通往地下第2层和第3层，该汽车坡道的南側基坑开挖的深度约为10.9～14.6m。
其中一个地上6层、地下1层的建筑位于B2汽车坡道南侧，该地下室的基坑开挖线南侧与该建筑物的最大距离为4.3m、最小距离为2.0m、与一个600mm的污水管道的距离为1.3m，污水管道的下埋深度为2.6m。
本工程的施工区原来是一处居民区，因而填土层中分布有各种各样的情况例如有各种旧管线、旧混凝土基础、混凝土块，而且这些情况的分布具有一定的不规则性。
2 工程与水文地质条件
2.1 工程地质条件
从该工程的地质勘察报告来分析，该施工现场主要有人工堆积层和第四纪沉积层，这些层次从上到下的分布为依次为：第一层为人工填土层。该层土层比较密实且较湿，主要有砖渣、灰渣，另外还有少量混凝土。第二层为黏质粉土，该图层的密实程度为中，湿度处于饱和状态，主要有重粉质黏土、砂质粉土、黏质粉土，该层的厚度约为3.6～5.0m。第三层为粉质黏土，该层的土壤湿度饱和，密实度中，含有少量的云母、有机物，夹有砂质粉土、粉细砂、重粉质黏土，该层的厚度约为1.8～2.6m。第四层为细砂和中砂层，该层土壤的湿度饱和、教密，土壤中含有圆砾，该层土壤的厚度约为3.0m。第五层为黏质粉土，该层土壤的湿度饱和，密实程度中，土壤中夹杂有砂质粉土、粉质黏土、重粉质黏土、粉细砂，该层土壤的平均厚度为2.0m。第六层为粉质黏土，该层土壤的湿度饱和，密实度中，土壤中夹杂有砂质粉土、粉质黏土、重粉质黏土、粉细砂，该层土壤的平均厚度为4.0m。第七层为细砂，该层土壤的湿度饱和、密实程度中，土壤中夹杂有圆砾、砂质粉土，土壤的平均厚度为3.0m。
2.2 水文地质条件
从该工程的地质勘察报告来分析，本工程的施工现场共有3层地下水，它们分别是：第一层为上层滞水，水位在静止状态下的高度为34.080～37.770m，水位埋深为4.9～8.2m。第二层为层间水。水位在静止状态下的高度为29.550～32.830m，水位埋深12.7～13.2m。第三层为承压水。水位在静止状态下的高度为17.980～19.770m，水位埋深22.5～24.1m。
3 基坑支护设计
3.1 基坑支护形式选择
（1）A1坡道基坑开挖。该基坑开挖的深度为10.9～14.6m，采用的支护方式是桩锚支护。其中A-B段的开挖深度最浅为10.9m，总体支护方式如图1所示；B-C段的开挖深度最深为14.6m，总体支护方式如图2所示。
（2）A2坡道基坑开挖。该基坑开挖的深度为1.5～10.9m，D-E段的深度较深>6.0m，总体支护方式如图3所示：E-F段深度为较浅在2.0～6.0m之间，不适合采用桩锚支护的支护方式，本文采用的支护方式如图3所示；F-G-H段的施工现场放坡条件具备，因而采用自然放坡方式。
（3）B1坡道基坑开挖。I-J-K段基坑开挖深度可以达到14.6m，因而采用桩锚支护方式，如图2所示；K-L-M段基坑开挖深度10.9m，采用桩锚支护，如图1所示；J-N-L段基坑开挖深度1.5～5.0m，桩锚支护的施工空间不具备因而采用微型桩复合土钉墙进行支护。
（4）B2坡道基坑开挖。O-P段基坑开挖深度大约在10.9～14.6m之间，根据现场条件分析可以采用桩锚支护，如图2所示：P-Q段基坑开挖深度10.9m，亦符合桩锚支护条件，如图1所示；Q-R段基坑开挖深度2.0～7.0m，不符合锚桩支护条件因而采用微型桩复合土钉墙支护方式；R-S-T放坡条件比较完备，因此采用自然放坡方式支护。
3.2 基坑支护设计
3.2.1 1-1剖面支护设计（见图1）
护坡桩采用钢筋混凝土浇筑，护坡桩的直径为800mm，桩与桩之间的距离为1.60m，桩顶高度与自然地面等高，护坡桩的长度为14.5m，地下加固的深度为3.6m，桩身和桩顶连梁所使用的混凝土的强度为C25等级，桩顶连梁的规格为500mm×800mm。在每个护坡桩的4.500m设置1道长度为18.0m锚杆，锚杆的自由段长度为5.0m，锚固段的长度为13m，锚杆的直径为150mm，倾斜角度为150，在锚杆的孔内注入水泥浆。 3.2.2 2-2剖面支护设计（见图2）
护坡桩依然采用钢筋混凝土浇筑，护坡桩的直径为800mm，桩与桩之间的距离为1.60m，桩顶高度与自然地面等高，护坡桩的长度为14.5m，地下加固的深度为3.6～4.4m，桩身和桩顶连梁所使用的混凝土的强度为C25等级，桩顶连梁的规格为500mm×800mm。这个阶段的支护采用了2道锚，第一道锚杆在每个护坡桩的4.500m处，锚杆的长度为21.0m，锚杆的自由段长度为5.0m，锚固段的长度为13m，锚杆的直径为150mm，倾斜角度为15°。第二道锚杆设置在每个护坡桩的9.00m处，锚杆长度为22.0m，自由段长度为5.0m，锚固段长度为17.0m，锚杆直径φ150mm，倾角15°。锚杆的孔内注入的水泥浆配比规格为0.45～0.50的P·S·A32.5，且锚索采用的预应力钢筋的规格为2×7φ5（1860级）锚杆设计拉力值为350kN，锁定值为260kN，腰梁2×122b。
3.2.3 3-3剖面支护设计（见图3）
（1）3-3剖面采用的支护方式为微型桩+复合土钉墙，桩与桩之间的距离为500mm，微型桩的直径为120mm。复合土钉墙中使用的钢管的规格为：直径89mm、壁厚3.2mm。在施工中钢管深入地下3.0m左右。
（2）微型桩顶在此同时也是简易冠梁，冠梁的尺寸为200mm×200mm，其内配置一定规格的钢筋，冠梁顶的高度与自然地面等高。
（3）支護高度与土钉长度的关系。支护高度在5.3m以上，土钉长度从上到下为5.8m，4.8m，3.8m，3.8m：支护高度为在3.8～5.3m之间时时，土钉长度从上到下为4.8m，3.8m，3.8m；当支护高度为在2.3～3.8m之间时，土钉长度从上到下为3.8m；当支护高度在2.3m以下时，土钉长度为3.8m。
3.2.4 4-4剖面支护设计
4-4剖面支护采用的支护方式为放坡挂网支护，所放的坡度为1：0.5～1：1.0，所挂的网为22号钢板网，网的固定方式采用的是u形短钉。
4 结语
我国城市进程不断加快，因而城市用地将更加紧张，受到空间限制的影响，目前的建筑必须向地下进行深层次的开挖，开挖过程中支护技术起着非常重要的作用，因而在深基坑支护设计与施工时应该不同的地质条件选用不同的支护方式，从而保证安全性和经济性的要求。
参考文献
[1]张昌达，基于深基坑开挖支护施工技术的探讨[J]，城市建设理论研究（电子版），2012，4（6）：11～12
[2]曹国俊，冲填粉煤灰地层深基坑开挖支护施工技术[J]，山西建筑，2010，3（12）：35～36
[3]周安定，基于深基坑开挖支护施工技术的探讨叨，中华民居，2011，3（7）：34～35
[4]高鑫，宁车沽永定新河特大桥桥墩深基坑开挖支护施工技术[J]，铁道建筑技术，2010，4（1）：46～47