時(shí)間：2023-03-10 14:52:03
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【關(guān)鍵詞】深基坑；支護(hù)方案設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)要求與思路；技術(shù)難點(diǎn)
1.深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)要求
基坑工程設(shè)計(jì)和施工總的要求就是要做到設(shè)計(jì)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便、安全可靠?；又ёo(hù)作為一個(gè)結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)要滿足穩(wěn)定和變形的要求，即通常規(guī)范所說的兩種極限狀態(tài)的要求，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。所謂承載能力極限狀態(tài)，對(duì)基坑支護(hù)來說就是支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、傾倒、滑動(dòng)或周邊環(huán)境的破壞，出現(xiàn)較大范圍的失穩(wěn)。一般的設(shè)計(jì)要求是不允許支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)這種極限狀態(tài)的。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)相對(duì)于承載力極限狀態(tài)要有足夠的安全系數(shù)，不致使支護(hù)產(chǎn)生失穩(wěn)，而在保證不出現(xiàn)失穩(wěn)的條件下，還要控制位移量，不致影響周邊建筑物的安全使用。因而，作為設(shè)計(jì)的計(jì)算理論，不但要能計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題，還應(yīng)計(jì)算其變形，并根據(jù)周邊環(huán)境條件，控制變形在一定的范圍內(nèi)。一般的支護(hù)結(jié)構(gòu)位移控制以水平位移為主，主要是水平位移較直觀，易于監(jiān)測(cè)。水平位移控制與周邊環(huán)境的要求有關(guān)，這就是通常規(guī)范中所謂的基坑安全等級(jí)的劃分，對(duì)于基坑周邊有較重要的構(gòu)筑物需要保護(hù)的，則應(yīng)控制小變形，此即為通常的一級(jí)基坑的位移要求;對(duì)于周邊空曠，無構(gòu)筑物需保護(hù)的，則位移量可大一些，理論上只要保證穩(wěn)定即可，此即為通常所說的三級(jí)基坑的位移要求；介于一級(jí)和三級(jí)之間的，則為二級(jí)基坑的位移要求。對(duì)于一級(jí)基坑的最大水平位移，一般宜不大于30 mm，對(duì)于較深的基坑，應(yīng)小于0.3%H，H為基坑開挖深度。對(duì)于一般的基坑，其最大水平位移也宜不大于50mm。一般最大水平位移在30mm內(nèi)地面不致有明顯的裂縫，當(dāng)最大水平位移在40-50mm內(nèi)會(huì)有可見的地面裂縫，因此，一般的基坑最大水平位移應(yīng)控制不大于50mm為宜，否則會(huì)產(chǎn)生較明顯的地面裂縫和沉降，感觀上會(huì)產(chǎn)生不安全的感覺。一般較剛性的支護(hù)結(jié)構(gòu)，如擋土樁、連續(xù)墻加內(nèi)支撐體系，其位移較小，可控制在30mm之內(nèi)，對(duì)于土釘支護(hù)，地質(zhì)條件較好，且采用超前支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨桿等加強(qiáng)措施后可控制較小位移外，一般會(huì)大于30mm。
2.深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)思路
對(duì)于一個(gè)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，要根據(jù)擬建工程水文地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)條件，綜合考慮國(guó)家的經(jīng)濟(jì)及法律規(guī)定、工期要去、造價(jià)要求等來選擇最佳設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)首先應(yīng)是概念設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在于可行性方案的篩選與優(yōu)化，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的選擇和優(yōu)化可按以下步驟進(jìn)行：①對(duì)于深基坑不是特別大時(shí)，應(yīng)首先考慮懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要利用基坑地面以下土體提供的土壓力來維持支護(hù)體系平衡，主要結(jié)構(gòu)形式為樁排支護(hù)結(jié)構(gòu)和地下連續(xù)墻兩類。但深基坑的設(shè)計(jì)時(shí)，一般不考慮懸臂式板樁支擋。如果考慮采用也應(yīng)當(dāng)對(duì)懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)增加內(nèi)支撐的方法，使之形成混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)，支撐形式常采用錨桿拉接或內(nèi)支撐形式。②其它形式的方案，如鋼板樁、土釘、錨桿、拱圈、網(wǎng)狀樹根樁加固、逆作法等的選擇，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工程的具體情況，通過綜合分析比較的方法來確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的種類、平面布置形式及其支護(hù)材料。③設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮地下水的影響，它直接關(guān)系到設(shè)計(jì)方案的成敗，如基坑土層為滲透系數(shù)較高的粉砂、圓礫等土層時(shí)，井點(diǎn)降水法是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。采用該法不僅可使基坑處于干燥狀態(tài)而便于施工，還可顯著改善土層的物理力學(xué)性質(zhì)，有效減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形，從而可達(dá)到節(jié)約和安全的目的。有時(shí)為了減小降水引起的地面附加沉降或?qū)︵徑?構(gòu))筑物造成影響，還可采用井點(diǎn)回灌技術(shù)。當(dāng)?shù)讓訛闈B透系數(shù)較小的粘性土、淤泥等土層時(shí)，可采用深層攪拌樁和高壓旋噴注漿形成止水帷幕。總之，不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)適應(yīng)于不同的水文地質(zhì)條件，因此，應(yīng)因地制宜選擇經(jīng)濟(jì)適用的方案。
3.深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中若干技術(shù)難點(diǎn)分析
3.1支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向土壓力的計(jì)算
支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算，首先是土壓力的取值問題。土壓力的分布和計(jì)算，目前國(guó)內(nèi)普遍采用古典的朗肯土壓力理論，且假定支護(hù)結(jié)構(gòu)是豎直的，土壓力的作用方向水平，墻背光滑，不計(jì)土體對(duì)支護(hù)體的摩阻力。朗肯土壓力理論用到支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算上時(shí)，由于該理論的主動(dòng)土壓力和被動(dòng)力土壓力是建立在極限平衡狀態(tài)概念的基礎(chǔ)上。據(jù)現(xiàn)有的研究結(jié)果表明，達(dá)到被動(dòng)土壓力的位移一般為達(dá)到主動(dòng)土壓力位移的10-50倍。在實(shí)際工程中，由于支護(hù)結(jié)構(gòu)常常不允許產(chǎn)生達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)所需要的位移，實(shí)際的被動(dòng)土壓力一般均低于被動(dòng)極限值。因此，在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，用朗肯土壓力理論計(jì)算所得到的被動(dòng)土壓力是偏大的，使用時(shí)需要折減。折減系數(shù)的取值與被動(dòng)區(qū)上體的土質(zhì)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的型式密切相關(guān)，應(yīng)根據(jù)被動(dòng)區(qū)土體的土質(zhì)和支護(hù)結(jié)構(gòu)型式，以及對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)位移限制的程度，采用不同的折減系數(shù)。譬如對(duì)水泥土重力式擋墻，當(dāng)被動(dòng)區(qū)的土層為淤泥質(zhì)粘土?xí)r，折減系數(shù)宜取0.5-0.6；當(dāng)被動(dòng)區(qū)土層為砂性土或被動(dòng)區(qū)土體已經(jīng)過水泥攪拌樁改良時(shí)，折減系數(shù)可取0.75-0.85。對(duì)于被動(dòng)土壓力的計(jì)算，如考慮土體的彈性抗力作用，會(huì)更接近于實(shí)際。由于土的彈塑性性質(zhì)，其抗力問題比較復(fù)雜，目前仍普遍按彈性地基的假定進(jìn)行計(jì)算，通常采用文克勒假定的彈性地基上豎直梁的計(jì)算方法。
3.2用H.B1um理論計(jì)算懸臂式板樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)
懸臂式板樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算，目前多用H.Blum理論來求解。此理論假定坑底出現(xiàn)的被動(dòng)土壓力近似地發(fā)生在彎點(diǎn)下面，并在這部分阻力的中心處(C點(diǎn))用一個(gè)反力Rc來代替，支護(hù)樁插入深度t0用X來表示，它必須滿足圍繞C點(diǎn)使∑Hc=0的條件。由于土的阻力是向板樁方向逐漸增加，使用∑Hc=0的等式時(shí)會(huì)得到一個(gè)較小的插入深度，H.Blum建議計(jì)算所得的X增加20%，即插入深度t0=u+1.2X。為簡(jiǎn)化計(jì)算，H.Blum提供了理論計(jì)算曲線圖，避免了多次方程求解，為計(jì)算提供了方便。
3.3土水壓力的計(jì)算
傳統(tǒng)深基坑側(cè)上壓力的計(jì)算理論主要以朗肯理論和庫侖理論為基礎(chǔ)，這兩種理論無論在基本假設(shè)上，還是在計(jì)算原理上都存在一些缺陷。主要表現(xiàn)為：①實(shí)際深基坑工程圍護(hù)墻通常不滿足古典土壓力理論的假設(shè)條件。②古典土壓力理論沒有考慮圍護(hù)墻的變形過程，而僅以墻移達(dá)到使墻后土體出現(xiàn)極限狀態(tài)的平衡條件為計(jì)算依據(jù).實(shí)際上圍護(hù)墻變形通常達(dá)不到使土體出現(xiàn)極限平衡狀態(tài)的位移值，且其變形是隨開挖的深入而變化的，上壓力也隨著變化。此外，傳統(tǒng)深基坑側(cè)土壓力的計(jì)算方法沒有顧及深基坑坑內(nèi)外通常存在較大水位差的實(shí)際情況，忽視了滲流效應(yīng)對(duì)土壓力的影響等問題。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意影響土水壓力的若干因素。具體包括：土體的應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力路徑、孔隙水壓力、邊界條件等。
4.結(jié)語
由于基坑設(shè)計(jì)與水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件密切相關(guān)，地基土參數(shù)的試驗(yàn)方法、取值、地下水的影響往往是確定支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素，設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)該當(dāng)根據(jù)水工地質(zhì)勘察的結(jié)果和自身的巖土工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，綜合設(shè)計(jì)難點(diǎn)和要點(diǎn)以及對(duì)工期、造價(jià)等要求，來確定基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞：深基坑；支護(hù)；設(shè)計(jì)；控制
中圖分類號(hào)：TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引言
在建筑工程施工中，深基坑支護(hù)作為施工中一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)工程質(zhì)量、進(jìn)度、安全等具有非常重要的影響，是建筑工程中不可缺少的施工環(huán)節(jié)。當(dāng)前，我國(guó)在深基坑支護(hù)技術(shù)上取得了一定的成績(jī)，然而基坑支護(hù)的失穩(wěn)問題仍亟需解決。
1、我國(guó)深基坑工程的主要特點(diǎn)
深基坑工程的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：(1)建筑工程趨向于大型、高層化建設(shè)，基坑向著大深度方向發(fā)展。(2)基坑的開挖面積在不斷擴(kuò)大，長(zhǎng)度和寬度已達(dá)到幾百米，增加了支撐系統(tǒng)的難度。(3)地質(zhì)環(huán)境惡劣，在軟弱土層中進(jìn)行基坑開挖工作會(huì)產(chǎn)生極大的位移和沉降，對(duì)于周圍建筑物、市政設(shè)施以及地下管線會(huì)造成嚴(yán)重的安全隱患。(4)在相鄰的場(chǎng)地中進(jìn)行施工，打樁、降水、挖土以及基礎(chǔ)澆注混凝土等工序，工程之間會(huì)相互制約和影響，從而增加了協(xié)調(diào)工作的難度。(5)深基坑施工期工期長(zhǎng)，場(chǎng)地狹窄，降雨、重物的堆放都將會(huì)影響基坑的穩(wěn)定性。(6)深基坑支護(hù)技術(shù)出現(xiàn)多樣化，目前其技術(shù)種類已經(jīng)多達(dá)數(shù)十種。
2、建筑工程施工中基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)
2.1 深基坑支護(hù)施工方案
土木工程基坑支護(hù)工作能夠順利進(jìn)行，前提是必須建立一套完善可行并且安全的基坑支護(hù)方案，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，通常采用土釘支護(hù)的方法，土釘支護(hù)的原理是將土釘打人土體，使二者相互作用，使邊坡土體具有一定的整體性、穩(wěn)定性。在土體變形的過程中，同時(shí)受拉力及彎力作用，所以就需要保證土釘?shù)脑O(shè)計(jì)強(qiáng)度并滿足設(shè)計(jì)的抗拉力。
(1)在土釘成孔施工過程中，施工管理人員必須嚴(yán)格要求成孔實(shí)際深度，可要求操作工人在孔口進(jìn)行標(biāo)注，符合深度要求后，方可終孔。(2)土釘成孔之前必須按規(guī)范要求標(biāo)出孔位及孔位編號(hào)。(3)當(dāng)土釘打入以后，必須進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，還應(yīng)控制好注漿量以及注漿壓力，拉拔試驗(yàn)必須由有相關(guān)檢測(cè)資質(zhì)的第三方單位進(jìn)行，必須保證能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的抗拉拔力。(4)注漿的水灰比須按設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行控制，如需添加外加劑，則外加劑的規(guī)格及摻和量須經(jīng)設(shè)計(jì)同意并經(jīng)過試驗(yàn)檢測(cè)合格方可投人使用。每天注漿須按規(guī)范要求進(jìn)行試塊制作，注漿方式可選用重力注漿法進(jìn)行，注滿為止，在漿液初凝前再進(jìn)行1一2次的補(bǔ)漿。
2.2 深基坑土方開挖方案
深基坑的開挖實(shí)質(zhì)上就是對(duì)地面原狀土的平衡狀態(tài)進(jìn)行破壞，因此在開挖過程中存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)。而且這種風(fēng)險(xiǎn)隨土方開挖的進(jìn)程擴(kuò)大，所以在開挖之前的監(jiān)測(cè)工作非常重要。土木工程基坑的開挖應(yīng)遵循分區(qū)、分層、分段以及保持平衡的施工原則，做到一開槽先支撐，先支撐后開挖，分層分段開挖，嚴(yán)禁超量開挖，這是為保證基礎(chǔ)施工的安全以及基坑土方的開挖。自由開挖區(qū)范圍應(yīng)控制在距邊坡8m以內(nèi)，而基坑邊緣8m以內(nèi)要實(shí)行分層分段開挖，分段長(zhǎng)度應(yīng)盡量不大于25m，為了加快施工進(jìn)度，可以采用分段跳挖施工。
2.3 深基坑支護(hù)變形監(jiān)測(cè)方案
在深基坑開挖作業(yè)時(shí)，尤其在周邊條件復(fù)雜或環(huán)境惡劣的深基坑作業(yè)中，工程地質(zhì)以及環(huán)境勘察不全面等都會(huì)對(duì)工程的設(shè)計(jì)和施工產(chǎn)生影響，甚至造成嚴(yán)重的工程事故，因此在施工前，要嚴(yán)格的對(duì)工程施工區(qū)域的周邊條件及環(huán)境進(jìn)行考察，并在土木工程基坑施工時(shí)，做到嚴(yán)格監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)方法可根據(jù)工程的特點(diǎn)確定，可由工程規(guī)模、重要程度以及實(shí)際地質(zhì)條件等著手。開挖之前須制定合理的基坑監(jiān)測(cè)方案，以確?；幼鳂I(yè)的安全及質(zhì)量。施工前，可在基坑頂部附近的周邊環(huán)境設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，按照工程方案要求進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)人員每次必須將觀測(cè)結(jié)果記錄在案，并將數(shù)據(jù)加以整理，一旦觀測(cè)結(jié)果達(dá)到了土方邊坡變動(dòng)的警戒值，需立即告知設(shè)計(jì)及監(jiān)理單位的責(zé)任管理人員，采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，防止深基坑邊坡土方坍塌事故。
3、深基坑支護(hù)施工質(zhì)量控制的技術(shù)措施
3.1 擋土灌注樁支護(hù)措施
該技術(shù)措施具體是指在深基坑的周圍進(jìn)行鉆孔并設(shè)置鋼筋籠，然后灌注混凝土樁。樁要成排設(shè)置，并在上部設(shè)置連續(xù)梁，隨后在基坑中間位置以機(jī)械或是人工進(jìn)行挖土，并在1.0m的位置處加裝橫撐，同時(shí)在混凝土背面加裝拉桿與設(shè)置好的混凝土灌注樁拉緊，隨后繼續(xù)進(jìn)行挖土，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度為止。這種支護(hù)技術(shù)措施的優(yōu)點(diǎn)是成本低、混凝土灌注樁剛度大、抗彎強(qiáng)度高、安全性好。
3.2 土釘支護(hù)措施
該技術(shù)措施常被用于地下水位或是以人工方式降低地下水位后土層較好的深基坑支護(hù)工程當(dāng)中，它與其他支護(hù)技術(shù)最為明顯的區(qū)別是土釘支護(hù)有效利用了土體自身的力學(xué)強(qiáng)度和自穩(wěn)能力，使原本不太穩(wěn)定的土體成為支護(hù)結(jié)構(gòu)中的一部分，這樣一來只要支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，邊坡土體就會(huì)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。
3.3 鋼板樁支護(hù)措施
現(xiàn)階段，在我國(guó)大部分深基坑支護(hù)工程中應(yīng)用較為廣泛的支護(hù)結(jié)構(gòu)是封閉拉伸鋼板支護(hù)，在該支護(hù)結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中，鋼板樁的具體設(shè)置位置應(yīng)當(dāng)有利于基礎(chǔ)施工，也就是說鋼板樁應(yīng)設(shè)置在地下結(jié)構(gòu)邊緣以外，且留有支拆模板的操作面，對(duì)于鋼板樁不直的平面位置，應(yīng)采取相應(yīng)的措施使其平直整齊，防止不規(guī)則轉(zhuǎn)角的出現(xiàn)，這樣方便設(shè)置支撐。通常情況下，實(shí)際工程中都是采用單獨(dú)打入的方式對(duì)鋼板樁進(jìn)行施工，該方法具體是指從板樁墻的一端起始，將鋼板樁逐根打入到指定的位置當(dāng)中，這種支護(hù)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是安全性高、支護(hù)效果穩(wěn)定。
3.4 土層錨桿支護(hù)措施
該技術(shù)措施主要是指沿著開挖基坑每間隔一定的距離設(shè)置一層向下傾斜的土層錨桿，在錨桿的設(shè)置過程中，需要使用專用的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，并在鉆好的孔洞內(nèi)安放鋼筋錨桿，隨后向孔內(nèi)灌注水泥漿液，直至錨桿達(dá)到一定強(qiáng)度后再進(jìn)行下一步開挖，深基坑向下挖深一層便裝置一層錨桿，直到基坑深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。該支護(hù)方式可與擋土灌注樁聯(lián)合使用，能夠有效減少灌注樁的截面，其不但適用于硬質(zhì)土層及破碎巖石中開挖較深的基坑，而且還能夠在高差較大的深基坑支護(hù)中應(yīng)用，支護(hù)效果良好，可確?；拥恼w穩(wěn)定性和基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行。
4、控制基坑支護(hù)失穩(wěn)的對(duì)策
基坑支護(hù)失穩(wěn)控制的措施主要可從以下幾個(gè)方面著手：(1)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的建筑進(jìn)行考察，明確建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及基礎(chǔ)的位置。細(xì)致了解施工地下有無管道布設(shè)，對(duì)地下土層做勘察實(shí)驗(yàn)分析，各基坑間要明確的分界標(biāo)準(zhǔn)。(2)分期施工，將整個(gè)施工過程分為兩個(gè)階段。第一階段主要對(duì)基坑邊坡的骨架進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般采用鋼管樁作為基坑支護(hù)的主體；第二階段為土方的挖掘以及邊坡的混凝土保護(hù)層的施工，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的間距可以通過對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)進(jìn)行靈活安排。土層較堅(jiān)硬處可以加大支護(hù)間距，如果土層松軟，不僅要對(duì)土層進(jìn)行加固處理，還需要調(diào)節(jié)支護(hù)間距，讓支護(hù)間距盡量小些，保證基坑支護(hù)的穩(wěn)定性。(3)工作面開挖出后要馬上進(jìn)行噴錨施工，避免坑體遭遇雨水沖擊以及陽光暴曬等不利因素?；又ёo(hù)要與開挖同時(shí)進(jìn)行。(4)在進(jìn)行分層施工時(shí)，要考慮不同材質(zhì)的特性，錨桿按照工程要求的不同進(jìn)行分類處理。每層普通錨桿的施工一般需要5天，而起支撐作用的預(yù)應(yīng)力錨桿則需要9天左右。分層施工中，要等待水泥硬度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才可以進(jìn)行下一步開挖，通常標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為70%。(5)通過專門的技術(shù)人員對(duì)施工進(jìn)行監(jiān)控，定期對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢查。在施工中查找疏漏，并進(jìn)行反饋解決。
結(jié)束語
深基坑支護(hù)在整個(gè)建筑工程中處于一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，作為建筑工程中的重中之重，應(yīng)該引起企業(yè)對(duì)其重視。將深基坑支護(hù)施工做好，才能夠最大限度的提升建筑工程的質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]王鵬.深基坑邊坡支護(hù)技術(shù)方案分析[J].山西建筑.2012(03)
關(guān)鍵詞：深基坑
支護(hù)
1.深基坑支護(hù)類型選擇
深基坑支護(hù)不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定，而且要滿足變形控制要求，以確保基坑周圍的建筑物、地下管線、道路等的安全。如今支護(hù)結(jié)構(gòu)日臻完善，出現(xiàn)了許多新的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊坡的方法。
根據(jù)本地區(qū)實(shí)際情況，經(jīng)比較采用鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)，由于基坑開采區(qū)主要為粘性土，它具有一定自穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的特性，因此護(hù)坡樁采用間隔式鋼筋混凝土鉆孔灌注樁擋土，土層錨桿支護(hù)的方案，擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)布置如下：（1）護(hù)坡樁樁徑600mm，樁凈距1000mm；（2）土層錨桿一排作單支撐，端部在地面以下2.00mm，下傾18°，間距1.6m；（3）腰梁一道，位于坡頂下2.00m處，通過腰梁，錨桿對(duì)護(hù)坡樁進(jìn)行拉結(jié)；（4）樁間為粘性土不作處理。
2.深基坑支護(hù)土壓力
深基坑支護(hù)是近些年來才發(fā)展起來的工程運(yùn)用學(xué)科，新的完善的支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力理論還沒有正式提出，要精確地加以確定是不可能的。而且由于土的土質(zhì)比較復(fù)雜，土壓力的計(jì)算還與支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度和施工方法等有關(guān)，要精確地確定也是比較困難的。目前，土壓力的計(jì)算，仍然是簡(jiǎn)化后按庫侖公式或朗肯公式進(jìn)行。常用的公式為：
主動(dòng)土壓力：
Eα=1/2γH2tg2（45°-Φ/2）-2CHtg（45°-Φ/2）+2C2/γ
工中：Eα——主動(dòng)土壓力（KN），γ——土的容重，采用加權(quán)平均值。H——擋土樁長(zhǎng)（m）。Φ——土的內(nèi)摩擦角（°）。C——土的內(nèi)聚力（KN）。
被動(dòng)土壓力：EP=1/2γt2KPCt
式中：EP——被動(dòng)土壓力（KN），t——擋土樁的入土深度（m），KP——被動(dòng)土壓力系數(shù)，一般取K2=tg2（45°-Φ/2）。
由于傳統(tǒng)理論存在達(dá)些不足，在工程運(yùn)用時(shí)就必須作經(jīng)驗(yàn)修正，以便在一定程度上能夠滿足工程上的使用要求，這也就是從以下幾個(gè)方面具體考慮：
2.1.土壓力參數(shù)：尤其抗剪強(qiáng)度C/Φ的取值問題?？辜魪?qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法有總應(yīng)力法和有效應(yīng)辦法，前者采用總應(yīng)力C、Φ值和天然重度γ（或飽和容量）計(jì)算土壓力，并認(rèn)為水壓力包括在內(nèi)，后者采用有效應(yīng)力C、Φ及浮容量γ計(jì)算土壓力，另解水壓力，即是水土分算?？倯?yīng)辦法應(yīng)用方便，適用于不透水或弱透水的粘土層。有效應(yīng)力法應(yīng)用于砂層。
2.2.朗肯理論假定墻背與填土之間無摩擦力。這種假設(shè)造成計(jì)算主動(dòng)土壓力偏大，而被動(dòng)土壓力偏小。主動(dòng)土壓力偏大則是偏安全的，而被動(dòng)土壓力偏小則是偏危險(xiǎn)的。針對(duì)這一情況，在計(jì)算被動(dòng)土壓力時(shí)，采用修正后的被動(dòng)土壓力系數(shù)KP，因?yàn)閹靵隼碚撚?jì)算被動(dòng)土壓力偏大。因此采用庫侖理論中的被動(dòng)土壓力系數(shù)擦角δ，克服了朗肯理論在此方面的假定?？梢郧蟮眯拚蟮腒P是：KP=〔CosΨDCosδ[KF）]-Sin（Ψo+δ）SinΨo〕2
式中是按等值內(nèi)摩擦角計(jì)算，對(duì)粘性土取ΦD=Φ是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值，δ一般為1/3Φ-2/3Φ。
2.3.用等值內(nèi)摩擦角計(jì)算主動(dòng)土壓力。在實(shí)踐中，對(duì)于抗深在10m內(nèi)的支護(hù)計(jì)算，把有粘聚力的主動(dòng)土壓力Eα，計(jì)算式為：E=1/2CHtg2（45°-Φ/2）+2C2/γ。
用等值內(nèi)摩擦角時(shí)，按無粘性土三角形土壓力并入Φo，E=1/2γH2tg（45°-Φ/ 2），而E=E由此可得：tg（45°-[SX（]Φo2= rH2tg2（45°-Ψ/2）-4CHtg（45°-Ψ/2）+4C2/r2rH2
2.4.深基坑開挖的空間效應(yīng)?；拥幕瑒?dòng)面受到相鄰邊的制約影響，在中線的土壓力最大，而造近兩邊的壓力則小，利用這種空間效應(yīng)，可以在兩邊折減樁數(shù)或減少配筋量。
2.5.重視場(chǎng)內(nèi)外水的問題。注意降排水，因?yàn)橥林泻吭黾?，抗剪?qiáng)度降低，水分在較大土粒表面形成劑，使摩擦力降低，而較小顆粒結(jié)合水膜變厚，降低了土的內(nèi)聚力。
綜上所述，結(jié)合本場(chǎng)地地質(zhì)資料以及所選擇的基抗支護(hù)形成，水壓力和土壓力分別按以下方式計(jì)算：
2.5.1.水壓力：因支護(hù)樁所處地層主要為粘性土層，且為硬塑中密狀態(tài)，另開挖前已作降水處理，故認(rèn)為此壓力采用水土合算是可行的。
2.5.2.土壓力：樁后主動(dòng)土壓力，采用朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算，即：Eα=1/2γH2tg2（45°-Φ/2）-2CHtg（45°-Φ/2）+2C2/γ
樁前被動(dòng)土壓力，采用修正后的朗肯被動(dòng)土壓力計(jì)算，即：EP＝1/2γt2KP+2KP Ct.
式中：KP＝〔CosΨCosδ-Sin（Ψ+δ）SinΨ〕2
3.護(hù)坡樁的設(shè)計(jì)
該工程支護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁加斜土錨的設(shè)計(jì)方案，樁的直徑為600mm，樁間凈距為1000mm.考慮基坑附近建筑屋的影響，還有環(huán)城南路上機(jī)車等動(dòng)截荷的影響，支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，筆者參照部分支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)情形取地面均布載荷q=40KN/m，：
3.1.樁上側(cè)土壓力：①樁后側(cè)主動(dòng)土壓力，因?yàn)闃逗笸翞槿龑樱s添土、粘土、粉粘土）所以計(jì)算時(shí)采用加權(quán)平均值的C、Φ、γ，Φ=21.32，得：Eα=4.7H2-2.76H+108.49；②樁前側(cè)被動(dòng)土壓力：因?yàn)闃肚皞?cè)土為兩層（粘土層、粉質(zhì)粘土層），所以計(jì)算時(shí)應(yīng)采用加權(quán)平均值的C′、Φ′、γ′，得：EP＝33.89676t2+104.5t；③均布載荷對(duì)樁的側(cè)壓力：由公式Eq＝qKaH，得：Eq=18.672H.
3.2.樁插入深度確定：計(jì)算前須作如下假設(shè)：（1）錨固點(diǎn)A無移動(dòng)；（2）灌注樁埋在地下無移動(dòng)；（3）自由端因較淺不作固定端，按地下簡(jiǎn)支計(jì)算。
3.2.1.建立方程：對(duì)鉸點(diǎn)（錨固點(diǎn)）A求矩，則必須滿足：ΣMA=0
所以有：1KEP（23t+h-a）=Eq〔23 （h+t）-a〕+Ep（h+t2-α）q
式中：K為安全系數(shù)，取2，得：8.31t3+82.97t2-138.75t=114.12
3.2.2.插入深度及柱長(zhǎng)計(jì)算：根據(jù)實(shí)際情況t取最小正解；t=1.99m.
根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》及綜合地質(zhì)資料，取安全系數(shù)為1.2，所以樁的總長(zhǎng)度為：L=h+1 .5t=8.5+1.21.99=12.4（m）
3.3.錨拉力的計(jì)算：由于樁長(zhǎng)已求出，對(duì)整個(gè)樁而言，由于力平衡原理可以求出A點(diǎn)的錨拉力，ΣFA=0，即：Eα+Eq=Ep+TA，取t=1.99解得：TA=194.35（KN）
4.土層錨定設(shè)計(jì)
錨固點(diǎn)埋深α=2m，錨桿水平間距1.6m，錨桿傾角18°，這是因?yàn)榭紤]到：（1）基坑附近有環(huán)城南路和建筑物的存在，傾角小，錨桿的握裹力易滿足；（2）支護(hù)所在粘土層較厚，并且均一，可作為錨定區(qū)；（3）粘土層的下履層（粉質(zhì)粘土層、粉砂層、圓礫層）都是飽水且較薄。
4.1.土層錨桿抗拔計(jì)算：土層錨桿錨固端所在的粘土層：c=47.7kpΨ=20.72°r=20 .13kN/m2
4.1.1.土層錨桿錨非固端段長(zhǎng)度的確定：
由三角關(guān)系有：BF=sin（45°-Φ/2）/sin（45°-Φ/2+a）·（H-a-d）代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：BF=5.06 m
4.1.2.土層錨桿錨段長(zhǎng)度的確定：該土層錨桿采用非高壓灌漿，則主體抗壓強(qiáng)度按下面公式計(jì)算：r=C+（1/2）rhtgΨ。式中：r——埋深h處的抗剪強(qiáng)度，K——安全系數(shù)1.5，d——錨桿孔徑，取0.12m，錨固段長(zhǎng)度L=17.98m
關(guān)鍵詞:深基坑 支護(hù) 工藝
中圖分類號(hào):TU19 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2011)09(a)-0080-01
1合理設(shè)計(jì)支護(hù)的意義
經(jīng)濟(jì)的騰飛,城市的發(fā)展,高層建筑越來越多。在具體的工程中我們發(fā)現(xiàn),深基坑開挖和開挖后地下室的施工還存在著坑邊坡土方易失穩(wěn)的現(xiàn)象,通過大量的工程實(shí)踐分析其成因,大概有這么幾個(gè):(1)對(duì)有豐富的地表水,同時(shí)地下水水位較高的土層實(shí)施基坑開挖,沒有進(jìn)行有效的降、排水措施,導(dǎo)致受到地表水以及地下水的影響出現(xiàn)土體濕化,內(nèi)聚力降低的現(xiàn)象;(2)開挖基坑過深,但是放坡偏少,開挖不同土層時(shí),沒有注意到土的特性的不同,應(yīng)該對(duì)應(yīng)地放成不同的坡度;(3)雖然實(shí)施了邊坡支護(hù),不過選擇措施不合適,不能滿足現(xiàn)場(chǎng)和設(shè)計(jì)的要求,支護(hù)沒有起到相應(yīng)的作用;(4)如果基坑坡頂存在太大的堆載,附近有動(dòng)荷載,容易導(dǎo)致坡體內(nèi)剪切應(yīng)力增大而出現(xiàn)土方失穩(wěn)。
不過不管什么原因一旦導(dǎo)致深基坑邊坡土失穩(wěn),將造成局部或大面積塌陷、滑塌,使地基土層受到擾動(dòng),承載力降低,施工困難,甚至影響到周邊建筑物和設(shè)施的安全。但由于考慮到基坑支護(hù)是臨時(shí)性結(jié)構(gòu),因此,必須對(duì)基坑邊坡進(jìn)行具體分析,采取經(jīng)濟(jì)且合理的支護(hù)措施。
2深基坑工程的內(nèi)容
2.1 現(xiàn)場(chǎng)勘察
勘察對(duì)具體的施工方法的選擇和施工順序起到指導(dǎo)作用,是工程質(zhì)量和安全的重要保障,通過勘察來確定施工場(chǎng)地的巖土參數(shù)與地下水參數(shù),對(duì)其隨地層位移的限值作出分析;同時(shí)也要調(diào)查場(chǎng)地附近和周邊的建筑設(shè)施、地下埋設(shè)物和城市道路設(shè)施等等外部施工環(huán)境。
2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
這個(gè)方面的內(nèi)容包括擋土墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支承體系以及土體加固等幾個(gè)部分的設(shè)計(jì)。同時(shí)也要注意與基坑工程的施工方案緊密結(jié)合起來搞好支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)必須以勘察和調(diào)查結(jié)果為主要依據(jù),其中囊括了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn),場(chǎng)地的土體及地下水狀況,場(chǎng)地四周環(huán)境,安全所允許的地層變形限值等等,還要結(jié)合考慮工期和成本因素。
2.3 截水、降水
對(duì)于埋置有潛水型、承壓型等類型地下水的建筑廠地,其深基坑工程尚可以通過止水帷幕和坑內(nèi)降水措施,為順利基抗開挖做好準(zhǔn)備,同時(shí)也可以保護(hù)基坑四周的環(huán)境。
2.4 支護(hù)的施工與基坑開挖
這是具體的內(nèi)容,工程降水、土方工程和工程的施工組織設(shè)計(jì)與實(shí)施都屬于這個(gè)內(nèi)容。
2.5 預(yù)測(cè)地層位移與保護(hù)周邊工程
土體和支護(hù)結(jié)構(gòu)的性能與地下水的變化是地層產(chǎn)生位移的原因,不過施工工序和施工過程也有可能產(chǎn)生地層位移。需要及時(shí)的檢測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)的變形超過了工程允許值,必須對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工方案進(jìn)行再商討和修改,如果地層位移比較大,對(duì)周邊的重要工程設(shè)施應(yīng)該采取專門的保護(hù)或和必要的加固措施。
2.6 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)
不能等工程結(jié)束后,出現(xiàn)土方明顯失穩(wěn)時(shí)再進(jìn)行補(bǔ)救,應(yīng)該在工程的實(shí)施過程中,及時(shí)地進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)監(jiān)測(cè)的信息和數(shù)據(jù),有序地指導(dǎo)整個(gè)過程的施工。
3支護(hù)系統(tǒng)功能分類
按照功能可以將支護(hù)系統(tǒng)分為以下三類。
3.1 截水系統(tǒng)
該系統(tǒng)的功能是阻擋坑外滲水,常見的處理措施有:深層水泥攪拌樁、地下連續(xù)墻、壓密注漿、旋噴樁,以及鎖口鋼板樁形成截水帷幕等等。
3.2 擋土系統(tǒng)
該系統(tǒng)的功能是形成支護(hù)擋土墻或者是形成支護(hù)排樁來阻擋坑外土的壓力,常見的處理措施有:深層水泥攪拌樁、鋼板樁、鉆孔灌注樁、鋼筋混凝土板樁,以及地下連續(xù)墻等等。
3.3 支撐系統(tǒng)
該系統(tǒng)的功能是限制圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移同時(shí)支承圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)力,常見的處理措施有:鋼筋混凝土內(nèi)支撐、鋼管與型鋼內(nèi)支撐和鋼與鋼筋混凝土組合支撐等等。
4深基坑支護(hù)方法及適用性分析
4.1 鋼板樁支護(hù)
該工藝的主要材料是由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成的鋼板樁,其截面形式常見的有U形、Z形和直腹板型三種,在實(shí)施中把這種鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻,其施工簡(jiǎn)單,所以被廣泛應(yīng)用于擋土和截水。
其施工的缺點(diǎn)是施工時(shí)容易引起相鄰地基的變形和產(chǎn)生噪聲振動(dòng),嚴(yán)重影響了周圍環(huán)境影響,不宜在人口密集、建筑密度很大的地區(qū)使用;另外,其柔性較大,對(duì)支撐或錨拉系統(tǒng)設(shè)置要求很高,一旦設(shè)置上有一定的偏離,會(huì)導(dǎo)致較大的變形,不宜用于深度大于7m的基坑支護(hù)。
4.2 深層攪拌支護(hù)
該工藝是利用水泥作為固化劑,機(jī)械進(jìn)行攪拌,把固化劑和軟土劑拌和到一塊,固化劑和軟土之間發(fā)生多個(gè)物理化學(xué)反應(yīng)后逐步硬化,成型后是具有水穩(wěn)定性、整體性和一定強(qiáng)度的水泥土樁墻。適用于除了機(jī)質(zhì)土、泥炭質(zhì)土以外的多種土層的直接使用,對(duì)有機(jī)質(zhì)土、泥炭質(zhì)土,通過試驗(yàn)后再確定。
其缺點(diǎn)是基坑開挖深度不宜大于6m。
4.3 排樁支護(hù)
該工藝是柱列式間隔布置鋼筋混凝土挖孔、鉆(沖)孔灌注樁作為主要擋土結(jié)構(gòu)的一種支護(hù)形式。在實(shí)施過程中,柱列式間隔布置又有樁與樁之間疏排布置和密排布置兩種形式。
灌注樁施工簡(jiǎn)便,不需要大型機(jī)械,實(shí)施中可以采用用機(jī)械鉆孔或者人工挖孔,沒有打入樁的噪聲、振動(dòng)和擠壓周圍土體帶來的危害,成本較地下連續(xù)墻低。當(dāng)基坑深在8m到14m之間,對(duì)周圍環(huán)境要求不十分嚴(yán)格時(shí),多考慮采用排樁支護(hù)。
4.4 地下連續(xù)墻
該工藝具有整體剛度大的特點(diǎn)和良好的止水防滲效果,適用于地下水位以下的軟粘土與砂土等多種地層條件和復(fù)雜的施工環(huán)境,尤其是基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深時(shí),因此在國(guó)內(nèi)外的地下工程中得到廣泛的應(yīng)用,并取得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
其缺點(diǎn)就是地下連續(xù)墻在堅(jiān)硬土體中開挖成槽會(huì)有較大困難,尤其是遇到巖層需要特殊的成槽機(jī)具,施工費(fèi)用較高。
4.5 土釘墻支護(hù)
該工藝是一種新的技術(shù),用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定,由于經(jīng)濟(jì)、可靠且施工快速簡(jiǎn)便,土釘墻支護(hù)施工速度快、用料省、造價(jià)低,與其他樁墻支護(hù)相比,工期可縮短50%以上,節(jié)約造價(jià)60%左右。已在我國(guó)得到迅速推廣和應(yīng)用。
不過土體具有臨時(shí)自穩(wěn)能力是土釘支護(hù)使用的前提要求,所以,土釘墻在應(yīng)用上受到一定的地質(zhì)條件限制。其適用于非軟土場(chǎng)地和二、三級(jí)基坑,不宜使用于基坑深度大于12m的情形。
5結(jié)語
“十坡九塌因?yàn)樗?截水、降水在基坑邊坡支護(hù)施工中尤其要引起注意。另外,施工中要與周圍建筑的業(yè)主溝通好,盡量不要對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生太大的影響,合理選擇好支護(hù)施工工藝,確保工程的質(zhì)量安全的前提下,盡量節(jié)約成本。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】深基坑，支護(hù)，應(yīng)用
0.前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展和人們生活水平不斷的提高，多層建筑及高層建筑等工程施工，都會(huì)面臨深基坑工程。本文作者結(jié)合實(shí)例介紹了深基坑支護(hù)的類型，特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要計(jì)算方法進(jìn)行了分析探討。
1.深基坑支護(hù)的類型及特點(diǎn)
目前基坑支護(hù)型式主要分為兩大類：即支擋型和加固型，支擋型中包括放坡開挖及擋土支護(hù)開挖。
1.1 放坡開挖
放坡開挖是最經(jīng)濟(jì)、最簡(jiǎn)單而且速度最快的一種支護(hù)類型，當(dāng)條件滿足時(shí)宜優(yōu)先采用。硬質(zhì)、可塑性粘土和良好砂性土場(chǎng)地足夠放坡，有時(shí)對(duì)坡面采取措施邊坡高度一般為3～6m，否則分段開挖；最后還要驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定等。
1.2 擋土支護(hù)開挖
為了保證基坑周圍的建筑物、構(gòu)筑物以及市政設(shè)施安全，或?yàn)榱藵M足無水條件下施工，需要設(shè)置擋土和截水結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)稱為支（圍）護(hù)結(jié)構(gòu)?；庸こ贪ㄖёo(hù)體系的設(shè)置和土方開挖兩個(gè)方面。土方開挖的施工組織是否合理對(duì)圍護(hù)體系是否成功產(chǎn)生重要影響。不合理的土方開挖方式、步驟和速度有可能導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)變位、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形過大、甚至引起支護(hù)體系圍護(hù)體系崩潰。擋土支護(hù)按目前常見的有五種：水泥土墻支護(hù)、排樁、地下連續(xù)墻、鋼板樁支護(hù)、土釘墻支護(hù)（噴錨支護(hù)）、逆作拱墻。
1.3 加固型
加固型主要有水泥攪拌樁加固法、高壓旋噴樁加固法、水泥噴粉樁加固法、注漿加固法、網(wǎng)狀樹根樁加固法及插筋補(bǔ)強(qiáng)法等，哪一種比較經(jīng)濟(jì)合理,可根據(jù)挖土面的深度,工程及水文地質(zhì)條件,外荷載狀況及施工場(chǎng)地等條件綜合分析考慮確定。
2.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)主要計(jì)算方法
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算包括外力(土壓力及地基超載)和支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力(彎矩和剪力)、支撐體系的設(shè)計(jì)計(jì)算、基坑整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性、地基承載力、支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部位移、結(jié)構(gòu)和地面的變形以及軟弱土層的局部加固、對(duì)相鄰建筑的影響等諸方面的計(jì)算。
近年來，隨著巖土力學(xué)理論的發(fā)展和各國(guó)專家學(xué)者的努力，提出了多種計(jì)算理論和方法，歸納起來，其基本方法大致可分為:1)極限平衡法；2)彈性抗力法；3)有限元和數(shù)值分析法[2]。
2.1 極限平衡法
極限平衡法建立在經(jīng)典理論的基礎(chǔ)上，但通常采用的朗肯和庫侖理論所得到的結(jié)果實(shí)際上和土體單元本身的真實(shí)應(yīng)力是有差別的。按地基強(qiáng)度理論，庫侖理論是把土體看作為一承載體，達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)滑動(dòng)面的形式采用直線滑動(dòng)面的結(jié)果，而在朗肯理論中則為一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，由于庫侖理論在一定條件下與朗肯理論是一致的，朗肯理論實(shí)質(zhì)上也屬一種直線滑動(dòng)面理論。對(duì)于地基強(qiáng)度而言，直線滑動(dòng)面理論的極限承載力是偏小的，采用曲線滑動(dòng)面理論更為合理。簡(jiǎn)單地講，朗肯理論在一般情況下的主動(dòng)土壓力都會(huì)偏大， 被動(dòng)土壓力偏小，而庫侖理論中被動(dòng)土壓力在土體內(nèi)摩擦角為較大值時(shí)結(jié)果也會(huì)偏大[1,2]。用經(jīng)典土力學(xué)理論計(jì)算主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力，計(jì)算柔性擋墻(懸臂式或有支錨結(jié)構(gòu))的內(nèi)力，對(duì)墻身和支錨結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種方法對(duì)于普通擋土墻或開挖深度不深的鋼板樁是比較成熟的； 但對(duì)深基坑，特別是軟土中的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該法就難以考慮更為復(fù)雜的條件，難以分析支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性狀。例如支護(hù)結(jié)構(gòu)與周圍環(huán)境的相互作用，墻體變形對(duì)側(cè)壓力的影響，支錨結(jié)構(gòu)設(shè)置過程中墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的變化，內(nèi)側(cè)坑底土加固或坑內(nèi)、外降水對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的影響，壓頂圈梁的作用與設(shè)計(jì)，復(fù)合式結(jié)構(gòu)的受力分析等等，這些問題往往成為控制支護(hù)結(jié)構(gòu)性狀的主要因素。
2.2 彈性抗力法
彈性抗力法針對(duì)常規(guī)方法中擋墻內(nèi)側(cè)被動(dòng)土壓力計(jì)算中的問題提出了改進(jìn)[3,4,5,6]。其概念是由于擋墻位移有控制要求，內(nèi)側(cè)不可能達(dá)到完全的被動(dòng)狀態(tài)，實(shí)際上仍處在彈性抗力階段，因此，引用承受水平荷載樁的橫向抗力概念，將外側(cè)主動(dòng)土壓力作為施加在墻體上的水平荷載，用彈性地基梁的方法計(jì)算擋墻的變形與內(nèi)力，土對(duì)墻體的水平向支撐用彈性抗力系數(shù)來模擬，支錨結(jié)構(gòu)也用彈簧模擬。這種方法可以視為對(duì)常規(guī)方法的改進(jìn)，但它仍沒有解決前一種方法的其余問題。計(jì)算與實(shí)際符合與否取決于基床系數(shù)的選取，通常用m 法計(jì)算，即基床系數(shù)隨深度比例增長(zhǎng)，比例系數(shù)為m。土抗力法在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算中， 常將支護(hù)結(jié)構(gòu)前后土體視為由水平向的彈簧組成的計(jì)算模型，通過撓曲線的近似方程來計(jì)算擋土結(jié)構(gòu)墻體的彎矩、剪力和變形。按Winkler 假定，每一點(diǎn)的水平向的反力與這點(diǎn)的彈性變形成正比。一般適用于錨拉式平面結(jié)構(gòu)或受力對(duì)稱的內(nèi)支撐式平面結(jié)構(gòu)。
2.3 有限元和數(shù)值分析法
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高，有限元和數(shù)值分析法在支護(hù)結(jié)構(gòu)分析中得到了廣泛地應(yīng)用，提供了一種理論上更為合理的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。它將土體和支護(hù)結(jié)構(gòu)分別劃分為有限單元進(jìn)行計(jì)算，其優(yōu)點(diǎn)是可以考慮土體與支護(hù)結(jié)構(gòu)的相互作用，可以從整體上分析支護(hù)結(jié)構(gòu)及周圍土體的應(yīng)力和位移，而且還可求得基坑的隆起量、地表的沉降量和土中的塑性區(qū)范圍及發(fā)展過程，還可以與土流變學(xué)相結(jié)合求得各參數(shù)的時(shí)間效應(yīng)。最重要的一點(diǎn)，它適用于動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算，通過動(dòng)態(tài)計(jì)算模型，按照施工過程對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐次分析，預(yù)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過程中的性狀[5,6]。
總的來說，常規(guī)設(shè)計(jì)方法仍然是目前工程中支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要方法，但需對(duì)它存在的問題加以研究改進(jìn)，發(fā)展有限元方法使之實(shí)用化、系統(tǒng)化，成為支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，供設(shè)計(jì)與施工管理采用。從原理上說，常規(guī)方法存在的問題在有限元方法中都可不同程度地得到解決。除了數(shù)值分析方法本身的問題以外，用有限元方法的關(guān)鍵是正確選用計(jì)算模型和設(shè)計(jì)參數(shù)；另一個(gè)需要研究的問題是安全系數(shù)的定義及如何與常規(guī)設(shè)計(jì)的安全系數(shù)相匹配。如果后一個(gè)問題不解決，有限元方法仍然只停留在輔助手段的水平上而不能成為一種可供應(yīng)用的工程設(shè)計(jì)方法。
3.工程實(shí)例
3.1 工程地質(zhì)情況：
該工程地下室2 層， 基坑深8m， 寬101m, 西邊長(zhǎng)324m, 東邊長(zhǎng)284m,基坑面積為30700m2。本工程的地質(zhì)情況為：
（1）人工填土及殘積層，其包括：
①雜填土層，厚1～3m,松散，含水量較高；
②淤泥層，厚1～4m，松散，含水量較高；
③細(xì)砂、中砂層，厚2～13m,松散，含水量較高；
④粉質(zhì)粘土層，厚7～11m，上部可塑，向下逐漸變化為硬塑。
（2）基巖：巖性主要為內(nèi)夾方解石脈粉質(zhì)泥巖，其分為：
①強(qiáng)風(fēng)化帶：巖質(zhì)近土狀，巖體較碎，厚度為5～12m，巖層面深度在18～25m 之間。
②中風(fēng)化帶：巖質(zhì)較堅(jiān)硬，但裂隙較發(fā)育，厚度為1.5～7.5m，巖層面深度在20～32m 之間，單軸抗壓強(qiáng)度平均為5MPa。
③微風(fēng)化帶：巖質(zhì)堅(jiān)硬，但裂隙發(fā)育，巖層面深度在25～39m 之間，單軸抗壓強(qiáng)度平均為6.5MPa。地下水埋深為0.8～1.2m。本工程場(chǎng)地南北二區(qū)的地質(zhì)差異較大，南區(qū)巖面高，淤泥及細(xì)砂層較薄，粘土層以硬塑粘土為主，北區(qū)則巖面低，淤泥及細(xì)砂層較厚。
3.2 方案的選擇
若不加設(shè)支撐，支護(hù)墻體的水平位移較大，而本工程基坑開挖深度較深，因此，選用何種支撐形式與支撐類型成為本工程的關(guān)鍵所在。因?yàn)榈叵滤惠^高，要考慮止水，所以加設(shè)一道止水帷幕。
3.2.1 方案初選
深基坑工程通常采用鋼筋混凝土支撐體系，其特點(diǎn)如下：鋼筋混凝土支撐能充分發(fā)揮混凝土的剛度大和變形小的特征，采用鋼筋混凝土支撐可以加快土方挖運(yùn)速度、降低工程造價(jià)，并且可以不受周邊場(chǎng)地不足的限制。因此，本工程初選支撐方案為加設(shè)二道鋼筋混凝土內(nèi)支撐。
方案一：采用鋼筋混凝土內(nèi)支撐。第一道鋼筋混凝土支撐的對(duì)撐梁以及角撐梁截面均為500×700，聯(lián)系梁及八字撐均為400×600。第二道鋼筋混凝土支撐的對(duì)撐梁以及角撐梁截面為600×800，聯(lián)系梁及八字撐均為400×600。第一、二道鋼筋混凝土內(nèi)支撐形式。支撐形式同圖示。
方案二：采用鋼筋混凝土支撐。第一道內(nèi)支撐與第二、三道內(nèi)支撐均為鋼筋混凝土內(nèi)支撐。第一、二道鋼筋混凝土支撐的對(duì)撐梁以及角撐梁截面均為500×700，聯(lián)系梁及八字撐均為400×600。第三道鋼筋混凝土支撐的對(duì)撐梁以及角撐梁截面為600×800，內(nèi)支撐聯(lián)系梁、八字撐均為400×600。設(shè)置二道支撐，支護(hù)樁內(nèi)力與變形較大，因而局部設(shè)置三道支撐，既可滿足該基坑支護(hù)的要求， 又能保證支護(hù)樁變形在控制范圍之內(nèi)，防止靠近基坑房屋因基坑開挖而開裂或沉降。
3.2.2 方案優(yōu)化選擇
本工程基坑開挖較深，周圍環(huán)境復(fù)雜，安全可靠度是首要設(shè)計(jì)因素，同時(shí)，必須考慮施工工期。
相比之下，鋼支撐具有縮短施工工期的特點(diǎn)，為了加快施工進(jìn)度，考慮第一道支撐采用鋼結(jié)構(gòu)支撐。
方案三如下：局部采用鋼管支撐，其余采用鋼筋混凝土支撐。第一道內(nèi)支撐為鋼支撐。第二、三道為鋼筋混凝土內(nèi)支撐。第一道鋼結(jié)構(gòu)對(duì)撐梁，聯(lián)系梁、八字撐均為單根工字鋼25b。第二道鋼筋混凝土支撐的對(duì)撐梁以及角撐梁截面均為500×700，聯(lián)系梁及八字撐均為400×600。第三道鋼筋混凝土支撐的對(duì)撐梁和角撐梁均采用鋼筋混凝土截面600×800，內(nèi)支撐聯(lián)系梁、八字撐均為400×600。
綜上所述，第二、三種支撐方案優(yōu)于第一種支撐方案，而采用第三種支撐方案對(duì)于控制支護(hù)結(jié)構(gòu)位移、加快施工進(jìn)度具有重要的作用。
【關(guān)鍵詞】深基坑；支護(hù)設(shè)計(jì)；探討
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，城市建設(shè)步伐也在不斷加快，伴隨而來的是城市建設(shè)用地日益減少，現(xiàn)在已受到政府和社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。目前，城市建設(shè)的發(fā)展越來越重視地下空間的開發(fā)和利用，高層建筑地下結(jié)構(gòu)越來越深，坡度越來越陡，并且很多深基坑邊坡緊鄰現(xiàn)有建筑物，由此而引發(fā)諸多的環(huán)境巖土工程問題及工程事故，不僅危及工程安全，造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失而且影響城市道路交通、供電供氣、通訊等，引起社會(huì)不安。因此，深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)與施工成為了高層建筑突顯的一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
1、深基坑工程現(xiàn)狀分析
1.1、深基坑設(shè)計(jì)在城市發(fā)展中變得越來越重要
近年來，城市中的建筑密度隨著城市現(xiàn)代化的推進(jìn)而增大，隨著高層建筑的不斷興建，深基坑開挖支護(hù)問題日益突出，地下空間的利用也變得尤為重要。地鐵，是一個(gè)城市更進(jìn)一步的標(biāo)志性宏偉工程。如今無錫也加入到了地鐵的新建中，想要在如此多的高樓大廈中打通時(shí)空的便捷的地下通道，不得不為此接受嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
1.2、基坑越挖越深
住宅樓旁邊“見縫插針”建高樓，開挖的深基坑令不少居民擔(dān)心已有建筑的安全問題?；釉酵谠缴?，面積也越來越大，最深的為地下三層，面積達(dá)到10萬平方米以上。或?yàn)榱耸褂梅奖?，或因?yàn)榈仄ぐ嘿F，或?yàn)榱朔铣枪芤?guī)定及人防需要，建筑投資者不得不向地下發(fā)展。現(xiàn)在在大城市、沿海地區(qū)尤其是特區(qū)，地下3～4層已很尋常，5～6層也有。因此基坑深度多在10～16m間，在20m左右的也為數(shù)不少。因而深基坑開挖支護(hù)及對(duì)鄰近建筑、道路及設(shè)施的影響日益為工程師們所關(guān)注，研究開發(fā)出許多好的措施。但是基坑開挖深度越來越深，開挖環(huán)境日益復(fù)雜，設(shè)計(jì)及施工人員經(jīng)常遇到新的問題及新的挑戰(zhàn)，從而使基坑工程的成功率降低。事故發(fā)生率更高。
1.3、基坑周圍環(huán)境復(fù)雜
隨著城市化的發(fā)展，對(duì)深基坑的設(shè)計(jì)支護(hù)要求越來越高，有些在重要高層和超高層建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方，并緊靠重要市政公路。而此處原有建筑結(jié)構(gòu)陳舊，地上與地下管線密布。因此，對(duì)于專業(yè)人員的技術(shù)要求也更高，基坑開挖不僅要保證基坑本身的穩(wěn)定，也要保證周圍的建筑物和構(gòu)筑物不受破壞。
1.4、基坑支護(hù)方法眾多
諸如人工挖孔樁，預(yù)制樁，深層攪拌樁，鋼板樁，地下連續(xù)墻，內(nèi)支撐，各種樁、板、墻、管、撐同錨桿聯(lián)合支護(hù)，此外還有錨釘墻等。
1.5、基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)性大
基坑工程的成功率較低，一旦基坑支護(hù)失效，常造成鄰近房屋、地下管線及道路的開裂，引發(fā)工程糾紛，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失及人員的傷亡。
2、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中存在的問題探討
2.1、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中土體的物理力學(xué)參數(shù)選擇不當(dāng)
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的土壓力大小直接影響其安全度，但由于地質(zhì)情況多變且十分復(fù)雜，要精確地計(jì)算土壓力目前還十分困難，至今仍在采用庫倫公式或朗肯公式。關(guān)于土體物理參數(shù)的選擇是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，尤其是在深基坑開挖后，含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力三個(gè)參數(shù)是可變值，很難準(zhǔn)確計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果對(duì)地基土體的物理力學(xué)參數(shù)取值不準(zhǔn)，將對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果產(chǎn)生很大影響。土力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：內(nèi)磨擦角值相差5°，其產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力不同；原土體的內(nèi)凝聚力與開挖后土體的內(nèi)凝聚力，則差別更大。施工工藝和支護(hù)結(jié)構(gòu)形式不同，對(duì)土體的物理力學(xué)參數(shù)的選擇也有很大影響。
2.2、基坑土體的取樣具有不完全性
在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，必須對(duì)地基土層進(jìn)行取樣分析，以取得土體比較合理的物理力學(xué)指標(biāo)，為支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提拱可靠的依據(jù)。一般在深基坑開挖區(qū)域內(nèi)，按國(guó)家規(guī)范的要求進(jìn)行鉆探取樣。為減少勘探的工作量和降低工程造價(jià)，不可能鉆孔過多。因此，所取得的土樣具有一定的隨機(jī)性和不完全性。但是，地質(zhì)構(gòu)造是極其復(fù)雜、多變的、取得的土樣不可能全面反映土層的真實(shí)性。因此，支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就不一定完全符合實(shí)際的地質(zhì)情況。
2.3、基坑開挖存在的空間效應(yīng)考慮不周
大量的實(shí)測(cè)資料表明：基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩(wěn)，常常以長(zhǎng)邊的居中位置發(fā)生。說明深基坑開挖是一個(gè)空間問題。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是按平面應(yīng)變問題處理的。對(duì)一些細(xì)長(zhǎng)條基坑來講，這種平面應(yīng)變假設(shè)是比較符合實(shí)際的，而對(duì)近似方形或長(zhǎng)方形深基坑則差別比較大。所以，在未進(jìn)行空間問題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)開挖空間效應(yīng)的要求。
2.4、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際受力不符
目前，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍基于極限平衡理論，但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力并不那么簡(jiǎn)單。工程實(shí)踐證明，有的支護(hù)結(jié)構(gòu)按極限平衡理論設(shè)計(jì)計(jì)算的安全系數(shù)，從理論上講是絕對(duì)安全的，但有時(shí)卻發(fā)生破壞；有的支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)雖然比較小，甚至達(dá)不到規(guī)范的要求，但在實(shí)際工程中卻滿足要求。極限平衡理論是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計(jì)，而實(shí)際上開挖后的土體是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，也是一個(gè)土體逐漸松弛的過程，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，土體強(qiáng)度逐漸下降，并產(chǎn)生一定的變形。所以，在設(shè)計(jì)中必須充分考慮到這一點(diǎn)。
3、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)做到以下幾點(diǎn)
（1）充分利用新技術(shù)、新理念，具體事物具體分析，不要生搬硬套傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。在現(xiàn)今的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，還沒有公認(rèn)的、權(quán)威的的計(jì)算公式，基本上都是摸著石頭過河。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要區(qū)別其他設(shè)計(jì)領(lǐng)域，要改變傳統(tǒng)觀念，利用施工監(jiān)測(cè)反饋動(dòng)的態(tài)信息指引設(shè)計(jì)體系。
（2）重視支護(hù)結(jié)構(gòu)理論和材料的試驗(yàn)研究，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。正確的理論必須建立在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方面，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家有較大距離，還有大量的路要走。不過，我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，大量高層超高層建筑拔地而起，所以積累了擁有大量的第一手施工數(shù)據(jù)，但缺少科學(xué)的測(cè)試數(shù)據(jù)，無法形成理論，我們以后一定要重視。
（3）勇于創(chuàng)新，設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，開拓思路，多進(jìn)行新的嘗試。在施工中深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)各元素往往是相互結(jié)合的，各結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，這就要求我們從全局出發(fā)，尋求新的設(shè)計(jì)思路，探索更好的計(jì)算方法。
4、結(jié)語：
建筑基坑的開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)工程地址、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料等。支護(hù)結(jié)構(gòu)又是由若干具有獨(dú)立功能的體系組成的整體。因此，無論是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是施工組織設(shè)計(jì)都應(yīng)從整體出發(fā)，將各部分協(xié)調(diào)好，才能保證它的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】高層建筑；深基坑;支護(hù)；設(shè)計(jì)
一、工程概述及周邊環(huán)境條件
1、工程概況
本項(xiàng)目南北長(zhǎng)109.00m,東西寬39.60～46.00m,大致呈梯形,主樓19層和裙樓7層?？蚣艚Y(jié)構(gòu),基礎(chǔ)類型擬采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條基。由于受已有道路、建筑的限制,土方的開挖放坡較小,需采用近似垂直開挖,為保證基礎(chǔ)施工的安全,需采用基坑支護(hù)。
二、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案
按照設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)依據(jù),考慮工程現(xiàn)場(chǎng)條件和地質(zhì)情況及需要著重解決的問題,本工程可采用的支護(hù)方式有:(1)樁錨聯(lián)合支護(hù);(2)超前微型樁復(fù)合土釘墻支護(hù);(3)土釘墻支護(hù)。
1、樁錨聯(lián)合支護(hù)
基坑?xùn)|側(cè)邊坡分一級(jí)開挖,深度9.5m,建筑物距基坑口距離約9.0m,基礎(chǔ)埋深較淺,且在建筑物與坑口間有一條水泥混凝土道路通過,存在有活荷載作用,邊坡安全性要求較高。由于受環(huán)境條件的限制,基坑采用垂直開挖,邊坡設(shè)置樁錨支護(hù),樁間噴射厚10cm的C20砼面層。
基坑南側(cè)與東側(cè)有著相似的環(huán)境條件,支護(hù)結(jié)構(gòu)可按東側(cè)執(zhí)行。
2、護(hù)坡樁
（1）護(hù)坡樁布置
在基坑開挖線外側(cè)0.6m位置處的坡頂布置φ600mm鋼筋砼樁1排,單樁長(zhǎng)度24.53m,間距1.2m。樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高+0.50m(自然地面),鋼筋籠采用通長(zhǎng)配筋,主筋為15φ25HRB335鋼筋,加強(qiáng)箍筋按φ14@2000沿籠長(zhǎng)均布,螺旋筋按10@150設(shè)置,鋼筋籠主筋保護(hù)層50mm。
（2）護(hù)坡樁施工技術(shù)要點(diǎn)
①鉆進(jìn)成孔時(shí)控制好樁長(zhǎng)、樁徑、垂直度,樁體垂直度偏差≯1%,樁位偏差≯50mm。②在鉆孔過程中和成孔后均應(yīng)不斷置換泥漿進(jìn)行清孔,清孔完畢立即進(jìn)行成孔質(zhì)量檢查驗(yàn)收,對(duì)每根樁的孔位、孔深、孔徑和沉渣應(yīng)及時(shí)檢查,填寫施工記錄,樁徑允許偏差≤30mm,泥漿密度應(yīng)為1.05～1.10kg/L。檢查成孔質(zhì)量合格后,應(yīng)盡快安裝鋼筋籠、澆注水下混凝土。
（3）混凝土灌注
①保證灌注過程機(jī)械性能可靠,鋼筋籠與樁孔中心基本重合。
②導(dǎo)管使用前必須認(rèn)真檢查導(dǎo)管的密封性能及同心度,并檢查導(dǎo)管連接的可靠性。
③導(dǎo)管下入孔中后需測(cè)量孔底沉渣和泥漿密度,若未達(dá)到要求須進(jìn)行清孔。灌注砼前用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔,使孔底沉渣控制在現(xiàn)行規(guī)范要求以內(nèi)。
3、預(yù)應(yīng)力錨桿
（1）預(yù)應(yīng)力錨桿布設(shè)，詳見表1
（2）預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝要求
①預(yù)應(yīng)力錨桿參數(shù)
錨桿是一種受拉結(jié)構(gòu)體系,其設(shè)計(jì)參數(shù)按其所用材料與其受力狀況進(jìn)行確定,詳見表1。
②預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)要求
錨桿水平向孔距偏差≯50mm,垂直方向孔距誤差≯100mm。錨桿孔深不應(yīng)小于設(shè)計(jì)孔深,也不應(yīng)大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的1%。
鉆孔底部的偏斜尺寸不應(yīng)大于錨桿的3%,可用鉆孔測(cè)斜儀控制鉆孔方向。
③預(yù)應(yīng)力錨桿注漿技術(shù)要求
注漿漿液采用水灰比為0.4～0.5的水泥漿,水泥采用P.O32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,必要時(shí)可加入一定量的外加劑和摻合料。
注漿采用二次注漿技術(shù),第一次注漿后6～8h內(nèi)通過注漿管進(jìn)行二次劈裂注漿。
在注漿壓力過高、注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況下可以停止注漿,注漿作業(yè)開始和中途停止時(shí)間較長(zhǎng),在作業(yè)時(shí)宜用水或稀漿沖洗注漿泵和注漿管道。
漿體硬化不能充滿錨固體時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿,保證錨桿體質(zhì)量。
④預(yù)應(yīng)力錨桿張拉技術(shù)要求根據(jù)開挖時(shí)基坑的實(shí)測(cè)變形情況對(duì)預(yù)應(yīng)力錨桿的張拉和鎖定進(jìn)行動(dòng)態(tài)信息控制,錨桿的張拉與鎖定符合以下要求:錨固段強(qiáng)度>18MPa并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后方可進(jìn)行張拉工作;錨桿張拉順序應(yīng)考慮對(duì)鄰近建筑物和錨桿的影響;預(yù)應(yīng)力錨桿張拉至設(shè)計(jì)張拉值的0.9～1.0倍以后,再按要求進(jìn)行鎖定;錨桿張拉控制應(yīng)力不應(yīng)超過錨桿體強(qiáng)度值的0.85倍。
4、土釘墻支護(hù)
基坑西側(cè)與北側(cè)邊坡開挖分2級(jí)進(jìn)行,深度分別為5.0、9.5m。坡頂距開挖線外緣1.5m處布置摩擦錨桿1排,長(zhǎng)度2.0m,間距1.5m。坡面布置支護(hù)土釘6排,水平間距2.0m,垂直間距1.5m,呈梅花形布置,傾角15°,孔徑100mm,配筋采用φ16～22mm的HRB335型號(hào)鋼筋制作。
(1)布筋網(wǎng)。分布筋φ8@150mm×150mm,加強(qiáng)筋φ12@1500mm×1500mm縱橫布置。
(2)土釘墻設(shè)計(jì)參數(shù)。按照有關(guān)基坑支護(hù)規(guī)范和技術(shù)規(guī)程創(chuàng)建工程地質(zhì)數(shù)值模型,利用理正軟件對(duì)2個(gè)支護(hù)剖面的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)部穩(wěn)定性、外部整體穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性等進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,綜合確定支護(hù)土釘?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)。
(3)土釘成孔要求。采用錨桿機(jī)或人工洛陽鏟成孔,成孔直徑100mm,孔深宜大于設(shè)計(jì)孔深100mm,成孔角度13°～15°。土方開挖與支護(hù)分層分段進(jìn)行,每層開挖深度≯1.7m,每段開挖長(zhǎng)度≯25m。
(4)土釘制作安裝要求。土釘配置鋼筋采用直徑φ12～28mm的HRB335型號(hào)鋼筋制作,施工前現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行材料復(fù)試檢測(cè)。土釘桿體應(yīng)沿土釘軸線方向每間隔2m設(shè)置一個(gè)居中支架,以保證土釘體質(zhì)量,居中支架采用φ8mmR235型鋼筋制作,并將用作居中支架的鋼筋兩段彎曲成弧形,與土釘鋼筋有效焊接。
(5)注漿要求。根據(jù)本工程條件注漿采用水泥漿,水泥采用P.O32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。水泥漿液水灰比為0.4～0.55。注漿應(yīng)從孔底開始灌注,當(dāng)孔口有漿液流出并加壓穩(wěn)定后,方可停止注漿。
(6)編扎鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)片采用φ8mm鋼筋調(diào)直,按雙向間距為150mm編扎。搭接長(zhǎng)度≮200mm,或采用焊接,并隨坡就平鋪設(shè)。鋪好后,應(yīng)在其上面點(diǎn)焊,使土釘、鋼筋網(wǎng)、加強(qiáng)筋連成一體。
(7)噴射混凝土面層。噴射混凝土的面層強(qiáng)度為C20,噴射混凝土采用P.O32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。配合比一般采用水泥∶砂∶碎石質(zhì)量比為1∶2∶2,水灰比為0.4～0.5,具體參數(shù)值由現(xiàn)場(chǎng)確定。噴射混凝土面層厚度100mm,分兩層噴射。
(8)防排水措施。防排水對(duì)基坑安全非常重要,一旦有水侵入基坑周圍,將改變坑壁地基土的力學(xué)性質(zhì)及土的受力特征,基坑施工時(shí)要求截?cái)嗨型ㄍ拥乃?。掛網(wǎng)噴護(hù)面層設(shè)置排水口,分別在4m和9m處設(shè)2排排水口。
三、施工中應(yīng)急措施
考慮到基坑工程的特殊性,施工中要采取以下措施:
(1)保證坡面按設(shè)計(jì)放坡率放坡,禁止超挖,基坑開挖時(shí)分層分段進(jìn)行,最下層土方開挖時(shí)要分段預(yù)留土墩,保證基坑安全;
(2)施工中加強(qiáng)基坑及周邊環(huán)境變形觀測(cè)工作,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更,以確?；影踩?/p>
四、結(jié)語
1、土方開挖與邊坡支護(hù)同步進(jìn)行,縮短了工期。
【關(guān)鍵詞】：深基坑；中心島開挖；排樁；拋撐
【 abstract 】 : combined with a housing project deep foundation pit engineering, this paper introduces in soft soil area construction is convenient to the row pile (bored piles) + concrete supporting cast, and the center of the excavation and supporting the island form construction method, think the support system have the enough strength, stiffness and stability, and achieved good economic benefit.
【 keywords 】 : deep foundation pit; Center island excavation; Row pile; Supporting cast
中圖分類號(hào)：TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1工程概況
某住宅工程位于紹興縣柯橋中心區(qū)，項(xiàng)目總用地面積37996㎡，建設(shè)用地面積14102㎡，建筑占地面積12006㎡，總建筑面積93495㎡，地下一層，由4幢酒店式公寓、16幢2～4層的商業(yè)及會(huì)所組成，地下設(shè)有南北各一個(gè)一層整體地下室（分別為1# 地下室建筑面積12171㎡、2#地下室建筑面積15166㎡）。目前2#地下室已施工完畢以進(jìn)入主體結(jié)構(gòu)的施工。
結(jié)構(gòu)±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高5.800m,場(chǎng)地內(nèi)自然地面相對(duì)標(biāo)高為-0.940～-0.475m，一般為-0.60，基坑大面挖深為5.2m，局部電梯井深坑挖深-8.55m，屬深基坑。
1.1周邊環(huán)境
該場(chǎng)地地貌屬杭州灣南岸蕭山—紹興平原地貌，場(chǎng)地北側(cè)緊鄰群賢路，東側(cè)緊鄰湖西路，西側(cè)為金柯橋大道，1#地下室和2#地下室之間為湖面。基坑周邊道路交通繁忙，對(duì)交通組織要求高，另周邊還分布有多條公共事業(yè)市政管線，其中，煤氣、高壓電力等重要管線距離基坑最近處僅2m。
1.2工程地質(zhì)水文情況
本基坑開挖深度范圍土層主要為粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土、淤泥質(zhì)土，基坑影響的（1）～（3）號(hào)土層土質(zhì)為松散～中軟土層，基坑開挖時(shí)坑壁易失穩(wěn)。本場(chǎng)地地下水位埋藏較淺，地下水埋深為0.6～1.50m。
2基坑原設(shè)計(jì)方案
1#基坑北側(cè)及東側(cè)、2#基坑南側(cè)及東側(cè)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)擬采用SMW工法+鋼管拋撐支護(hù)形式，西側(cè)有較寬闊的綠化帶，采用土釘墻支護(hù)?？又锌硬扇∷嗤林亓κ綋鯄χёo(hù)。
SMW工法采用三軸攪拌樁機(jī)，單鉆頭直徑650mm，三軸樁中心距2x450mm，攪拌樁內(nèi)插入500×200×10×16型鋼。拋撐采用φ426×12、609×12鋼管。
土釘采用48×3.0鋼管，鋼管從離坑壁2m處沿管長(zhǎng)設(shè)φ8@500注漿孔，坡面采用鋼筋網(wǎng)片Φ6.5@200×200噴100厚C20混凝土護(hù)坡。
目前2#地下室已施工完畢正在進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)的施工，考慮到2#地下室SMW工法樁+鋼管拋撐的支護(hù)形式施工過程中基坑變形較大，特將1#地下室由SMW工法樁+鋼管拋撐的支護(hù)形式設(shè)計(jì)變更為鉆孔灌注樁+鋼筋混凝土拋撐的支護(hù)形式。
3基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在支撐體系中，圍檁的剛度對(duì)整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)的剛度影響很大，但目前普遍存在對(duì)型鋼圍檁制作不規(guī)范、認(rèn)識(shí)不足的現(xiàn)象，造成了一些因圍檁失穩(wěn)引起的基坑事故。因此設(shè)計(jì)、施工單位都必須高度重視這個(gè)問題。
考慮到基坑變形控制要求較高及2#地下室SMW工法樁+鋼管拋撐的支護(hù)形式施工過程中出現(xiàn)基坑變形較大等因素，根據(jù)掌握的基坑施工經(jīng)驗(yàn)，選用混凝土拋撐能有效地控制基坑變形，對(duì)基坑施工的安全性能起到重大作用。
對(duì)原有SMW工法樁+鋼管拋撐的支護(hù)形式基坑剖面設(shè)計(jì)為排樁（鉆孔灌注樁）+混凝土拋撐的支護(hù)形式，土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)剖面不變。特將1#基坑?xùn)|側(cè)、北側(cè)采用φ700@1100鉆孔灌注樁作為排樁結(jié)合500×800鋼筋混凝土拋撐的支護(hù)形式。
4基坑施工
按照“時(shí)空效應(yīng)”理論，以“分層、分塊、對(duì)稱、平衡、限時(shí)”的原則，依次開挖，將“大坑化為小坑”進(jìn)行挖土施工，待中心島土方開挖完畢，立即施工該區(qū)域內(nèi)的鋼筋混凝土底板及拋撐，各分塊嚴(yán)格按挖土方案工序流水施工，每塊的無拋撐暴露時(shí)間嚴(yán)格控制，從挖土開始到支撐澆搗，控制在48h內(nèi)完成。
4.1施工流程
場(chǎng)地平整測(cè)量放線放坡開挖土方至壓頂梁坡面加固以及壓頂梁施工壓頂梁養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度中心島土方分塊分層開挖至坑底標(biāo)高中心島底板及拋撐施工中心島底板及拋撐養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度開挖拋撐下三角土。
4.2 施工要點(diǎn)
根據(jù)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案及底板后澆帶設(shè)置情況，整個(gè)基坑土方開挖按三個(gè)階段、7個(gè)區(qū)塊進(jìn)行施工。
5.4.1第一階段土方開挖
本階段共分二次開挖，考慮到第二次土方要留設(shè)中心島，第一次土方開挖采用開槽退挖，開挖標(biāo)高-1.050m～-2.800m，開槽寬度8.0m左右為壓頂梁施工提供操作面，每個(gè)區(qū)段內(nèi)土方開挖完畢立即施工混凝土護(hù)坡及壓頂梁；第二次開挖中心島土方至-2.800標(biāo)高，為大面開挖。
5.4.2第二階段土方開挖
本階段為中心島土方開挖（共分兩次開挖），當(dāng)壓頂梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上時(shí)開始開挖中心島土方。保留三角土區(qū)域土方及穿越2、5、6區(qū)塊的臨時(shí)道路，其余分兩次開挖至坑底。挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后及時(shí)跟進(jìn)施工底板。
5.4.3第三階段土方開挖
本階段為三角土開挖。待鋼筋混凝土拋撐施工完畢并達(dá)強(qiáng)度到80%后，開挖鋼筋混凝土拋撐下方的三角留土，所有三角留土通過多臺(tái)挖機(jī)駁運(yùn)至中間出土通道裝土外運(yùn)，底板上出土道路鋪路基板并避開框架柱及墻板插筋。周邊三角土區(qū)域底板應(yīng)分塊澆筑，減小圍護(hù)位移。
5.4.4混凝土拋撐施工
（1）對(duì)坑邊留置土開槽進(jìn)行拋撐施工，控制坡度和標(biāo)高，先根據(jù)混凝土拋撐坡向標(biāo)高開挖溝槽，標(biāo)出混凝土拋撐的中心灰線，再進(jìn)行拋撐處的土方開挖及墊層施工。
（2）拋撐鋼筋放樣、綁扎等施工應(yīng)精確，切實(shí)做好拋撐鋼筋的綁扎及支模，確?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，其拋撐定位時(shí)，須全部避開格構(gòu)柱、結(jié)構(gòu)柱，以便地下室結(jié)構(gòu)順利施工。
（3）在中心島底板及與底板相接處（中心島底板外邊）拋撐牛腿支墩混凝土澆筑完成，養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后，進(jìn)行拋撐混凝土的澆筑。
5基坑監(jiān)測(cè)
5.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
基坑監(jiān)測(cè)主要項(xiàng)目：
（1）深層土體水平位移監(jiān)測(cè)：在基坑靠近圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位置，共設(shè)置6只深層土體水平位移監(jiān)測(cè)孔，測(cè)斜孔深度為22m。
（2）支撐軸力觀測(cè)：在基坑支撐體系的拋撐布設(shè)6組軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，主要觀測(cè)支撐體系在深基坑開挖過程中的支撐應(yīng)力隨時(shí)間和工況的變化情況。
（3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂及道路人行道水平垂直位移觀測(cè)：在基坑四周大道靠近基坑的人行道上級(jí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂設(shè)若干個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)測(cè)其隨基坑開挖變化的情況。
5.2監(jiān)測(cè)工期頻率及警戒值
（1）監(jiān)測(cè)工期：從開挖前一周進(jìn)場(chǎng)埋設(shè)測(cè)點(diǎn)至斜拋撐拆除，且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定或結(jié)構(gòu)做到±0.000。
（2）監(jiān)測(cè)頻率：按圍護(hù)設(shè)計(jì)方案，根據(jù)挖土的進(jìn)展速度及基坑的變形情況來定?；娱_挖階段每天監(jiān)測(cè)1次，在基坑開挖接近坑底，如遇超警戒值或變化速度的異常情況應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)次數(shù)，必要時(shí)每天2次或更多。拆撐期間加密監(jiān)測(cè)頻率。
（3）監(jiān)測(cè)警戒值：土體測(cè)斜孔最大水平位移和沉降警戒值為40mm，水平位移和沉降速度警戒值一般取大于3mm/d。
4.3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
表1 深層土體水平位移監(jiān)測(cè)情況
表2 支撐軸力監(jiān)測(cè)情況
表1、表2的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：水平位移隨著挖土施工進(jìn)度增長(zhǎng)較快，日平均變化率約為+1.0mm，特別是CX2、CX4、CX5等孔在開挖三角土期間日增量的最大值為10mm，水平位移總量超過設(shè)計(jì)警戒值，但水平位移速率一直未超過。分析其原因主要是混凝土拋撐、中心島底板、壓頂梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度需要時(shí)間，從而增加了總的水平位移量。支撐軸力在基坑開挖過程中監(jiān)測(cè)一直相對(duì)穩(wěn)定，未超過設(shè)計(jì)值要求值。
6結(jié)語
采用排樁（鉆孔灌注樁）+混凝土拋撐支護(hù)形式，結(jié)合中心島開挖的施工方法，在本工程中取得了良好的效果，也帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益；而且還方便了施工，節(jié)省了工期，更節(jié)約了施工成本。
【參考文獻(xiàn)】
［1］GB5O010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.
［2］唐孟雄，陳如桂，陳偉. 深基坑工程變形控制[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.
［3］JGJ120-99，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.
［4］龔曉南，高有潮. 深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998.
【第一作者簡(jiǎn)介】
