摘要：在深基坑类型的工程项目中，支护体系不仅能够影响到整个工程的安全性能，还能够对深基坑工程对设计与经济等方面的提供的效益。基于此，在本篇文章中主要根据深基坑工程的实况，针对排桩-土钉墙复合支护体系的实际应用展开详细分析，旨在为相关工程提供参考帮助。
关键词：排桩-土钉墙；复合支护体系；深基坑应用
在挑选深基坑类型工程中的支护体系时，会因为基坑挖掘的实际面积、深度、地质、岩性、周围环境等，多方面的因素造成严重影响，因此，所有支护结构的体系类型都会具备一定程度的多样性。而排桩-土钉墙这种复合性的支护体系，主要是由刚性与柔性的支撑与支挡这两种各不相同的结构所构成，这样一来不仅能够有效降低工程施工的造价成本，还能够在真正意义上确保工程施工的安全性能。
1.深基坑支护的工程实况
1.1工程概述
此次工程施工的详细位置在我国偏向华南方向的广东省，整个施工现场的地形较为平整，建筑由南向北的实际长度约为50.4m左右，由东向西的实际长度约为31.6m左右，深基坑的挖掘深度设计为7.2m左右。整个施工现场的东、西、北三个方位十分开阔，但朝南方向0.8m左右的位置就是某医院的围墙，医院的门诊部一共六层整体结构的钢筋混凝土，而施工现场与门诊部之间只隔了5m左右的道路，这条道路还是进入医院的主通道，来往车辆与人员的流量较大。如果这个方向的深基坑一旦出现失稳现象的话，既会对医院建筑的安全性能造成影响，也会对主通道来往车辆与人员的人身安全造成实际影响，因此，为了确保周围医院的稳定运行，一定要针对南方基坑展开有效支护，从而确保深基坑工程的安全【1】。
1.2地质状况
按照此次工程施工现场的勘察数据，施工现场的地质结构较为简单，从上到下的顺序与详情如表1所示：
表1：施工现场的地质详情表
图2：土钉墙支护的施工结构图
2.1排桩支护施工的方案确定
排桩支护主要存在于深基坑工程施工现场的南方，主要通过机械设施对桩柱展开灌注，桩的实际长度为14m，直径为0.9m，所有桩的顶部由冠梁所衔接，冠梁的实际尺寸为600×900mm。整个排桩的桩身由强度为C25的混凝土结构，主体钢筋等级为HRB335，螺旋的箍筋等级为HPB235，加强的箍筋等级为HRB335，整个混凝土结构保护层的实际厚度为50mm。所有排桩顶部的冠梁尺寸为600×900，冠梁由强度为C25的混凝土结构，平均每侧配置的受力钢筋为4φ20，在冠梁内部有两条钢筋，钢筋所应用的是2φ16，箍筋应用的是φ8@200的四肢箍，整个桩体的主钢筋进入冠梁的深度应高于冠梁的实际高度，而且还需要将其与受力筋之间相互连接。在对桩间土展开处理时，需要先将φ8@150的钢筋插入桩孔之中，桩柱两侧的土体应该由对称垂直的分层挖掘，展开挖掘施工后需要焊紧两个桩柱之间的钢筋，再将钢筋网挂上，钢筋网中的钢筋为φ8，之间的距离为150×150mm，并将竖向的钢筋放在水平的钢筋下方，最后在表面将等级为C20的细石混凝土铺设，铺设的实际厚度约为80mm左右。在所有桩柱之间的土体竖向上需要安设两个排泄孔，布置的实际形状为矩形，距离为1.8m左右，直径为100mm左右，整个斜坡的实际坡度为5％，大约进入整个坡体的0.6m左右，最后通过PVC管将其变成花管展开正式安装。
2.2土钉墙支护施工的方案确定
土钉墙支护主要存在于深基坑工程施工现场的东、西、北三个方向，放坡挖掘的比例是1：0：3，挖掘基坑的实际深度是7.2m。在针对土层展开锚杆时，主要是沿着整个深基坑的竖向安设四排的土钉，水平向之间的距离约为1.3m，布置的实际形状为矩形，锚杆倾斜的实际角度为15°。通过人工洛阳铲形成孔状，直径约为120mm左右，将土钉放入其中之后，就可以将M20的水泥砂浆关入其中，从而构成锚固体。在针对放坡挂入钢筋网时，所应用的钢筋为φ8，之间的距离为150×150mm，加强的钢筋为φ12再把水平向与竖向之间的土钉相互衔接。整个钢筋网需要从上翻到放坡顶部的外侧，上翻的实际长度约为1m左右，并采用1m左右的钢筋在放坡顶部，按照垂直的水平打进地下，从而为钢筋网起到一定程度的固定作用。在对坡面展开保护时，需要在坡面上铺设细石混凝土，细石混凝土的实际等级应为C20，铺设的实际厚度需要在100mm左右，从而在真正意义上对坡面提供一定程度的保护，并以此来确保土钉墙支护体系的实际质量【3】。
3.深基坑工程支护的结构验算
3.1排桩支护的详细验算方法
根据相关部门所推出的规范可以得知，排桩支护验算的具体内容主要包括：支护整体的稳定性验算、支护的整体抗倾覆稳定性验算、基坑底部抗隆起验算等。本工程所展开的排桩支护验算方式主要是通过增量法来实现，假设基坑侧壁的重要系数为yo，这时需要取yo值1.0，地面超载取30kPa，具体的验算结果为：（1）支护整体的稳定性验算。该环节验算主要是通过瑞典条分法来实现，通过计算之后可以得知，当支护整体中最危险的滑裂面稳定性的安全系数为Ks=3.102＞=1.3，这一结论表示其符合规范中的具体要求；（2）支护的抗倾覆稳定性验算。定义稳定安全系数主要表现在：被动土压Ep对排桩支护底部的弯矩、主动土压Ea对排桩支护底部的弯矩这二者之间的弯矩对比值，通过计算之后可以得出Ks=1.401大于=1.200，这一结论表示其符合规范中的将具体要求；（3）基坑底部抗隆起的验算。该环节的验算方式主要是通过普朗德尔公式来计算，其计算的稳定安全系数为Ks=19.689＞=1.1，这一结论表示其符合规范中的具体要求。
3.2土钉墙支护的详细验算方法
根据相关部门所推出的规范可以得知，土钉墙支护验算的具体诶荣主要包括：土钉墙内部稳定性验算、土钉墙外部稳定性验算等。在实际验算的过程中选取基坑侧壁重要性系数值1.0、土钉荷载分项系数值选取1.25、土钉抗拉抗力分项系数值选取1.3，实际验算的结果如下：（1）土钉墙内部稳定性验算结果。该环节的计算方式主要是通过采用整体圆弧滑动法唉实现，根据实际工程设计施工步骤可以通过分层开挖支护的方式来展开，通过实际计算可以得出，工程设计施工中各个工况最危险的滑裂面稳定安全系数均可以符合规定中的要求；（2）土钉墙外部稳定性验算结果。在实际验算土钉墙外部稳定性的过程中，主要需要针对基地承载力、抗水平滑动、抗倾覆稳定性等方面展开验算，通过实际验算之后可以得出：基底的平均压力设计值为Pa=125.6（kPa）＜fa=140kPa、基地边缘的最大压力值为P=155.5（kPa）＜1.2fa=168kPa、康华安全系数为K3=6.633＞1.3、抗倾覆性的安全系数为K3=36.097＞1.6，这一结论表示其各项验算指标均符合规范中的实际要求【4】。
4.结束语
综上所述，在地质与环境较为复杂的状况下，排桩-土钉墙这种复合型的支护体系会更加经济实用，但对这种支护体系展开计算时，因为这两种支护习题在受力方面的模型较为不同，所以在对模型展开计算时还需要不断的完善。另外，在对深基坑的水平变形值展开计算时，可以通过各不相同的结构计算值展开叠加，以此来对位移的最大化展开合理控制。通过排桩-土钉墙复合支护体系在此次工程施工的应用结果所示，这种结构体系更能满足此类工程的实际需求，并得到良好的经济收益。
参考文献：
[1]黄薛，雷炳霄，胡兰英. 复合土钉墙支护体系技术在深基坑工程中的应用[J]. 山东工业技术，2017（18）：132-132.
[2]赵斌，漆俊，王一欧. 微型钢管桩在狭小场地复合土钉墙支护体系中的应用[J]. 建筑技术开发，2017，44（23）：53-54.
[3]金志刚，刘园园. 复合支护结构在图书信息大楼基坑中的综合应用[J]. 浙江交通职业技术学院学报，2018，19（03）：8-11.
[4]陈丽红. 深基坑支护施工技术在建筑工程中的相关应用[J]. 建材发展导向：上，2017，15（15）：10-11.
论文作者:陈德耕
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/9
标签：钢筋论文; 深基坑论文; 基坑论文; 工程论文; 体系论文; 稳定性论文; 施工现场论文; 《防护工程》2019年10期论文;