摘要：管道沟槽开挖支护工程的方案设计，对粉细沙土质要进行先期勘探，注重特殊土质容易造成塌方抱死的特点，对于粉性土施工环境加以论证，根据论证结果采取对应的加固支护方法。
关键词：粉细沙；土质管道工程；基坑支护；分析
某工程原计划进行全段长1550米的管道施工，但前期准备阶段，发现土质多为粉细砂土质，直立性差。对于基坑的加固支护必须要放置在设计方案的重要内容上加以论证。
1工程概况
工程勘察阶段发现，场区内部地层自上而下为杂填土、淤泥质土、粉质黏土、细沙、砂砾。地下水一种是杂填土、淤泥质土内的上层滞水，一种是砾砂孔隙潜水。场区南部、西北部含水量丰富，东北部为粉质粉土层，埋深浅、厚度较大。对场地地形地貌、不良地质情况等进行充分了解后，设计上明确了基岩土结构与物理学性质，提供可靠的指标参数分析场地与地基稳定性、深基坑对周边工程环境所造成的影响，提出科学的支护方式。
结合地质报告可以得到，杂填土（厚1m左右厚）成分复杂，包含碎砖、碎石等、粉土（1.0-1.5m）黄色、可塑性高、粉细砂（6m）灰黄色，中密状态。支护结构选型以及设计参数上，首先考虑开挖时候周围的土地渗水的问题，第二考虑支护造价成本。
2、施工条件与地质概况
工程范围内没有断裂构造通过，建筑物外部受到外围地震活动的影响，地震基本烈度为VII度，地震动反应谱特征周期为0.5S。本工程施工场地靠近通信电缆线杆与绿化带边缘，持力层为粉细砂层，上部饱水状态，粉细砂松散稍密，渗透系数为5.5*10-3cm/s，深度为第四系孔系潜水，含水分析砂层埋深1米。垂直开挖，围障将北侧围起后依然可以正常通车，放坡空间为1：0.2。南侧与居民社区相邻，来来往往的车辆、行人，由此提高了基坑边坡在安全方面的要求。
3常见基坑支护施工技术
3.1土钉支护的利用土钉与土体共同作用，土钉支护的作用是基于一种主动加固的机制，土钉与土体的相互作用还能改变土坡的变形和破坏形态，显著地提高了基坑整体稳定性。
3.2预支护技术利用钢拱架，沿开挖轮廓线，以较小外插角向前方打入钢管或钢插板；形成棚架，对前方围岩进行预支护；在管棚预支护保护下开挖。
深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形控制要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。如今支护结构日臻完善，出现了许多新的支护结构形式与稳定边坡的方法。
3.3桩锚支护利用桩与预应力锚杆联合支护。联合支护体系中桩体起到挡土的作用，桩端应嵌入持力层或基坑底板以下一定的深度。桩间土若是含水层或者过饱和软弱土夹含水砂土薄层时，多采用Φ500深层搅拌桩或Φ1200高压旋喷桩形成止水帷幕，起到截（挡）水的作用。桩顶用钢筋混凝土冠梁连结，起到遏制桩顶变形的作用。桩体自上而下按照一定的网度布设多道预应力锚杆（索），并通过横梁背拉桩体，共同约束基坑边坡变形。
4、粉砂土质基坑支护施工技术引用
本次工程结合建设方提供的相关资料与工程地质报告，本坑槽的特点主要有如下几点。（1）沙土地基开挖深度8m为坑槽，可供选择的支护形式较多；位于沙性土与细沙层的坑槽，这是一种典型的软体层，往往不具备良好的物理力学性质；（2）地下水位高，沙具有良好的透水层，因此有助于管涌与流沙的形成。
基于上述特点的考虑，在选择坑槽支护体系时需要对下列因素进行充分考虑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆严格控制坑槽支护工程体系的侧向变形，结合之前的经验最大侧向变形需要在2-3cm之间，以粉细沙层的坑底是一种典型透水层，能够有效避免坑底透水而造成坑槽浸泡而失去稳定性，能够有效的控制降水。
因此，可以考虑的方案主要有五个。（1）深层水泥搅拌桩重力式挡墙支护；（2）土钉墙支护；（3）单排桩悬臂式支护；（4）单排桩带内支撑支护；（5）双排桩门架式无支撑支护。在施工环境与经济效益、工期安排等因素的影响下，经过综合考虑确定采用土钉墙支护方案，由于需要控制直立开挖或开挖放坡比例在1：0.1以内，按照相关规范要求最终确定微型桩复合土钉墙支护方案。
在设置土钉墙时可以按照三个步骤，即钻孔、抽筋、注浆，将长度、分布密度一定的土钉体放置在土体内，可以增强土体强度，其作为一种复合土体，能够极大的增强边坡土体的稳定性，在基坑开挖支护、挖方边坡稳定方面的特点表现如下：（1）有助于土钉复合体的形成，促进边坡整体稳定性、超载承受能力的显著增强，尽管需要在施工现场开挖一部分道路，但是剩下部分可以正常通车，甚至会通过大型车辆。（2）相对简单的施工设备，相比较于锚杆，土钉较短，因此不要借助应力，因此只需要简单的设备，相应的能够降低设备造价，充分保证经济的合理性、科学性。（3）在开挖作业时可以随基坑逐层分段开挖，有助于单独作业时间的减少或不占，能够极大的提高施工效率并缩短工期，不会对其它施工造成任何影响。（4）在施工过程中不会单独占用占地，因此在许多方面具有无法比拟的优越性，如现场狭小、存在相邻建筑物或构筑物、放坡困难等。（5）相比较于其它支护结构，土钉墙的成本费用不高。（6）施工现场不会产生强烈的噪音与振动，不会对周围环境造成任何影响，由于该工程在两个居民社区之间，基于这一特点就不会影响到周围居民的正常工作、生活，可以有效避免居民投诉或阻止施工的情况。
在施工过程中由于该地区具有相对复杂的地质条件，尤其是纯细沙层的出现，小面积流砂、塌方事件比较常见，但是因微型桩事先打入后会固结、挤密周围土地，再加上其他因素的影响，如施工工艺的成熟性、施工方案对于应急事件的合理处置等，因此能够保证在事件发生后作出及时、合理的处理，不会导致事件的进一步升级发展。在顶管工程中因需要借助人工的方式来确保混凝土管与坑壁卸进坑里紧贴，80mm的C20混凝土在经过混凝土管的压力与摩擦破坏作用下，一直到顶管结束都能够完好无损，不会出现任何的裂纹与破坏，依然可以充分保证支护结构的完整性，且该路段在使用复合土钉墙支护后面层、地面完整，整体具有良好的稳定性，过往各种过大荷载与重型车辆都能够安全平稳的通过，不会产生任何破损。
5、施工效果评价
采用超前微型桩复合土钉墙支护能够充分确保支护体系的安全性、稳定性，工程特殊要求都能够得到有效满足，且能够有效避免坑槽底部的隆起、解决开挖面的直立性。同时，坑槽上部不会出现较大的位移，可充分满足安全施工的需要，最大限度的降低对周围环境的影响，有助于实现施工的环保性与无污染性，施工迅速，能够在规定时间内保质保量的完成管道维修工程的顶管与开槽下管施工。
结束语
综上所述，通过对施工概况的了解，施工工程地质的分析以及施工技术的学习与改进，纵观本次工程施工结果，本次支护工程取得成功，能够为今后类似工作的开展提供重要的经验借鉴。
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论文作者:陈利锋
论文发表刊物:《建筑模拟》2020年第1期
论文发表时间:2020/3/27
标签：基坑论文; 细沙论文; 工程论文; 土质论文; 稳定性论文; 细砂论文; 结构论文; 《建筑模拟》2020年第1期论文;