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【摘要】基坑支护技术的发展，本文主要阐述黄金时代广场EFGH座基坑支护工程优选的理论依据，通过设计与施工的实践,说明了尽管基坑支护技术应用中有诸多复杂因素在设计和施工中未能预先确知，但只要灵活地将理论与实践相结合，加强监测分析,及时发现和解决问题,基坑支护工作的难题就会得到有效的解决。
【关键词】技术发展 理论根据 方案选择 设计计算验证 土钉墙
一、 方案的选择
1.工程概述
黄金时代广场EFGH座基坑支护工程位于济南市高新区经十东路北侧，奥体西路东侧。基坑开挖范围约240m*93m。场区地形受人类工程活动影响，起伏较大，深度12.5-13.5米。
2工程及水文地质概该基坑支护影响范围自上而下有下列土层：
①杂填土杂色,稍湿,稍密-中密,以建筑垃圾为主局部地表为水泥面。平均2.27m。
①-1素填土杂色,稍密, 局部地表为水泥面,下部以粘性土为主,混少量碎石。平均2.81m。
② 黄土褐黄-黄褐色,可塑,成分以粉质粘土为主,粉粒含量高，局部为粉土，平均4.50m。
③黄土黄褐色,可塑,成分以粉质粘土为主, 粉粒含量高，土平均6.34m。
③-1 碎石局部揭露，褐黄-灰黄,稍湿，稍密，局部易塌孔平均5.88m。
④ 粉质粘土棕黄-棕红色,硬塑,局部近坚硬,局部含碎石,场地地下水为孔隙潜水、赋水量大，含水层厚，透水性好，地下水位深度在 1.0-1.3M.主要由降雨，地表水补给。
3周边情况
基坑三面为市政道路，其距解放东路为20m，距奥体西路约20m，距东侧道路16.5米，其與基坑坡顶线距离为8m，道路管线埋深在2-3米以内，场区西侧污水管道等建设方将进行挪移。
二、方案的选择
1基坑支护的型式
目前可应用到支护工程中的常用结构形式有：各种类型的桩、地下连续墙、锚杆、钢筋混凝土和钢支撑、土钉和喷射混凝土护面、搅拌桩、旋喷桩、逆作拱墙、钢板桩、等。这些方法有的可单独使用，也可以根据需要结合在一起使用。到目前为止，在实际工程中被采用的单独或组合型式不下十几种。但按支护结构受力特点划分可归并为以下四种基本类型：桩墙结构、土钉墙结构、重力式结构、拱墙结构。
2选择原则
基坑支护是保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁采取支档，加固与保护措施。随着支护技术在安全、经济、工期等方面要求的提高和支护技术的不断发展，在实际工程中采用的支护结构型式也越来越多。为了在基坑支护工期工程中做到技术先进、经济合理，确保基坑边坡、基坑周边建筑物道路和地下设施的安全，应综合场地工程地质与水文地质条件、地下室的要求、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境和周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，因地制宜地选择合理的支护结构型式。
3方案选择
根据上述资料分析对比本工程支护方案选用下列型式：
（1）采用复合土钉墙，土钉+锚杆支护。
（2）按照各支护段的不同采用不同的放坡坡度。
（3）土钉施工过程中，如遇到碎石土、岩石等特殊土层可根据实际情况进行现场调整。
三、基坑支护方案
综合考虑基坑开挖深度、周边环境及地质条件，将基坑划分为8个段，各区位置详见基坑支护平面总图。
A-B段：基坑北侧西部为A-B段，坡顶附加荷载计算取值为局部条形均布15KPa,作用宽度10米，距坑边线距离2米。采用复合土钉墙支护结构，基坑放坡倾角为61.5°。
验算项目: 超级土钉 1
所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99
基坑深度：12.800(m)，基坑内地下水深度：60.000(m)，基坑外地下水深度：60.000(m)
基坑侧壁重要性系数：1.100，土钉荷载分项系数：1.250，土钉抗拉抗力分项系数：1.300
整体滑动分项系数：1.300
[ 土层参数 ]土层层数 6
序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 泊松比 变形模量
(m)(kN/m^3) (kN/m^3)(kPa) (度)(kPa) (kPa)
1 杂填土0.00018.020.010.015.020.020.0 分算
2 粘性土2.00018.420.018.020.075.075.0 分算
3 粘性土0.00018.020.015.021.075.075.0 合算
4 粘性土1.80018.620.015.020.075.075.0 合算
5 碎石3.70020.022.0 8.040.0 120.0 120.0 分算
6 强风化岩 11.70022.022.0 900.050.0 300.0 300.0 合算
[ 土钉参数 ] 土钉道数序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m)
12.0002.000 10.0 1308.000 1D20
22.0004.000 10.0 1307.000 1D20
32.0002.000 10.0 1306.000 1D20
42.0002.000 10.0 1306.000 1D20、
[ 锚杆参数 ] 锚杆道数 1
序号 水平间距(m) 竖向间距(m) 入射角度(度) 锚固体直径(mm) 锚杆长度(m) 锚杆锚固长度(m)
14.0004.000 10.0130 12.000 12.000 80.0
四、结论
基坑工程的设计应包括勘察、支护结构设计、施工、监测等几个方面的内容。比其它基础工程更突出的特殊性是设计和施工完全是相互依赖密不可分的。施工的每一个阶段，结构体系和外面荷载都在变化，而且施工工艺的变化、挖土次序和位置的变化，支撑和留土时间的变化，都非常复杂，都对最后的结果有直接影响。绝非最后设计计算简图能单独决定的。在基坑工程施工中处理不当就可能会出现一些意外的情况。但只要设计、施工人员重视，及时发现和解决问题，及时总结经验，基坑工程的难题会得到有效的解决的。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】技术发展 理论根据 方案选择 设计计算验证 土钉墙
一、 方案的选择
1.工程概述
黄金时代广场EFGH座基坑支护工程位于济南市高新区经十东路北侧，奥体西路东侧。基坑开挖范围约240m*93m。场区地形受人类工程活动影响，起伏较大，深度12.5-13.5米。
2工程及水文地质概该基坑支护影响范围自上而下有下列土层：
①杂填土杂色,稍湿,稍密-中密,以建筑垃圾为主局部地表为水泥面。平均2.27m。
①-1素填土杂色,稍密, 局部地表为水泥面,下部以粘性土为主,混少量碎石。平均2.81m。
② 黄土褐黄-黄褐色,可塑,成分以粉质粘土为主,粉粒含量高，局部为粉土，平均4.50m。
③黄土黄褐色,可塑,成分以粉质粘土为主, 粉粒含量高，土平均6.34m。
③-1 碎石局部揭露，褐黄-灰黄,稍湿，稍密，局部易塌孔平均5.88m。
④ 粉质粘土棕黄-棕红色,硬塑,局部近坚硬,局部含碎石,场地地下水为孔隙潜水、赋水量大，含水层厚，透水性好，地下水位深度在 1.0-1.3M.主要由降雨，地表水补给。
3周边情况
基坑三面为市政道路，其距解放东路为20m，距奥体西路约20m，距东侧道路16.5米，其與基坑坡顶线距离为8m，道路管线埋深在2-3米以内，场区西侧污水管道等建设方将进行挪移。
二、方案的选择
1基坑支护的型式
目前可应用到支护工程中的常用结构形式有：各种类型的桩、地下连续墙、锚杆、钢筋混凝土和钢支撑、土钉和喷射混凝土护面、搅拌桩、旋喷桩、逆作拱墙、钢板桩、等。这些方法有的可单独使用，也可以根据需要结合在一起使用。到目前为止，在实际工程中被采用的单独或组合型式不下十几种。但按支护结构受力特点划分可归并为以下四种基本类型：桩墙结构、土钉墙结构、重力式结构、拱墙结构。
2选择原则
基坑支护是保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁采取支档，加固与保护措施。随着支护技术在安全、经济、工期等方面要求的提高和支护技术的不断发展，在实际工程中采用的支护结构型式也越来越多。为了在基坑支护工期工程中做到技术先进、经济合理，确保基坑边坡、基坑周边建筑物道路和地下设施的安全，应综合场地工程地质与水文地质条件、地下室的要求、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境和周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，因地制宜地选择合理的支护结构型式。
3方案选择
根据上述资料分析对比本工程支护方案选用下列型式：
（1）采用复合土钉墙，土钉+锚杆支护。
（2）按照各支护段的不同采用不同的放坡坡度。
（3）土钉施工过程中，如遇到碎石土、岩石等特殊土层可根据实际情况进行现场调整。
三、基坑支护方案
综合考虑基坑开挖深度、周边环境及地质条件，将基坑划分为8个段，各区位置详见基坑支护平面总图。
A-B段：基坑北侧西部为A-B段，坡顶附加荷载计算取值为局部条形均布15KPa,作用宽度10米，距坑边线距离2米。采用复合土钉墙支护结构，基坑放坡倾角为61.5°。
验算项目: 超级土钉 1
所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99
基坑深度：12.800(m)，基坑内地下水深度：60.000(m)，基坑外地下水深度：60.000(m)
基坑侧壁重要性系数：1.100，土钉荷载分项系数：1.250，土钉抗拉抗力分项系数：1.300
整体滑动分项系数：1.300
[ 土层参数 ]土层层数 6
序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 泊松比 变形模量
(m)(kN/m^3) (kN/m^3)(kPa) (度)(kPa) (kPa)
1 杂填土0.00018.020.010.015.020.020.0 分算
2 粘性土2.00018.420.018.020.075.075.0 分算
3 粘性土0.00018.020.015.021.075.075.0 合算
4 粘性土1.80018.620.015.020.075.075.0 合算
5 碎石3.70020.022.0 8.040.0 120.0 120.0 分算
6 强风化岩 11.70022.022.0 900.050.0 300.0 300.0 合算
[ 土钉参数 ] 土钉道数序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m)
12.0002.000 10.0 1308.000 1D20
22.0004.000 10.0 1307.000 1D20
32.0002.000 10.0 1306.000 1D20
42.0002.000 10.0 1306.000 1D20、
[ 锚杆参数 ] 锚杆道数 1
序号 水平间距(m) 竖向间距(m) 入射角度(度) 锚固体直径(mm) 锚杆长度(m) 锚杆锚固长度(m)
14.0004.000 10.0130 12.000 12.000 80.0
四、结论
基坑工程的设计应包括勘察、支护结构设计、施工、监测等几个方面的内容。比其它基础工程更突出的特殊性是设计和施工完全是相互依赖密不可分的。施工的每一个阶段，结构体系和外面荷载都在变化，而且施工工艺的变化、挖土次序和位置的变化，支撑和留土时间的变化，都非常复杂，都对最后的结果有直接影响。绝非最后设计计算简图能单独决定的。在基坑工程施工中处理不当就可能会出现一些意外的情况。但只要设计、施工人员重视，及时发现和解决问题，及时总结经验，基坑工程的难题会得到有效的解决的。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。