武汉大学中南医院后勤保障部 湖北武汉 430071
摘要：随着城市建设的快速发展，高楼大厦越来越多，基坑亦越来越深，因此选择经济、实用的基坑支护方案成为确保施工质量、安全的十分重要环节。目前，各类用途的地下空间己在世界各大中城市得到开发利用，诸如高层建筑多层地下室、地下铁道及地下车站、地下停车库、地下商场、地下仓库、地下市政设施、地下民防工事及其他用途的民用、工业及军事设施等。因此，作为保障深开挖进行的基坑工程技术成为各项工程首先解决的问题。
关键词：基坑支护；加固方法；应用
引言
随着城市基础建设的发展，对地下空间的利用越来越重要，相应的在各种复杂地质条件下的基坑支护工程变的很困难，在开挖施工过程中可能会出现止水桩漏水、支护结构变形破坏、周边道路开裂等现象；为保证基坑稳定性，需采取一些加固方法控制基坑变形破坏，本文依据基坑支护的原理，以广东省某处的基坑工程为例，对预应力锚索、钢管桩等在基坑加固中的应用进行了分析研究。
1深基坑支护施工加固处理技术
为了对深基坑进行更加完善的加固处理，首先要确定基坑内部土体稳定性的四个决定因素，其中GD表示土体的渗透力、表示土体的浮容重、F表示土粒之间的摩擦作用力、x表示土体的凝聚力。对于细沙或粉土一类的土体来说，其自身极易产生渗透现象，也就是说，在该种情况下x=0，那么此时，土体一旦发生松动，F将不复存在，为确保施工的安全进行，只需考虑GD与之间的关系。如果基坑内部土体渗透性过强，极易发生坍塌现象，那么可以采用高压注浆的方式，对土体进行填充加固。为了保证注浆过程中，注浆管迸溅出来的泥浆，不会对周围土体产生渗透作用，通常情况下，会将注浆的压力控制在0.2MPa-0.3MPa之间，并采用水灰比为0.5的水泥浆作为注浆原液，将其注入进土体3m-7.5m范围之内。该过程所遵循的计算公式如下。
图1基坑支护平面布置图
现在主要分析基坑西侧靠近市政道路的2-2剖面的支护型式，此剖面为2层地下室，开挖深度为8.90m，坑顶人行道路基垂直下去0.5m再采用1∶0.5放坡2.60m，上部垂直加放坡的总深度为3.10m，平台宽度1.3m，平台上采用2排搅拌桩为?550@400做止水帷幕，并插入16号工字钢增加竖向刚度并控制坑顶变形，搅拌桩需穿过淤泥层进入不透水层至少1m，并在坑底设置4.95m宽的Φ550@400搅拌桩的坑内加固土，加固土桩长5m，共设置6排的土钉（锚管）。
4基坑监测变形数据
虽然设计了搅拌桩+土钉+坑内加固的支护型式，但基坑底有近10m厚的淤泥质土层，坑内加固土未穿过淤泥质土层，对控制基坑变形效果较小，虽然土钉部分布置在粉质粘土中，但整体在填土及淤泥质土中能提供的抗拔力有限，并由于基坑底淤泥层太厚，基坑侧面土体可能在外部降雨，雨水渗透冲刷及坡顶道路车辆动荷载等因素下，导致基坑变形开裂；短时间内此基坑支护是相对稳定安全的，但随着基坑开挖到第五排土钉即基坑深度为5.4m时，监测数据显示2-2剖面基坑顶的W31监测点水平位移累积量为25.1mm，已经接近报警值；开挖到基坑底，基坑顶的水平位移量突然激增，位移速度最大到达13.6mm/d，坑顶的水平位移累积量已经超过控制值35mm，到达40.6mm；坑顶D7监测点道路累积沉降量由26.2mm增加到32.3mm；仅2d时间2-2剖面外市政道路上裂缝宽度局部增大到1cm，延伸长度约30m，基坑紧急采用砂包及填土回填，回填至离坑顶3m处，场地停止施工。
图2基坑2-2剖面原支护图
5基坑加固处理方案
根据已有基坑支护方案，分析基坑失稳破坏原因是土钉长度未能穿过淤泥质土层，抗拔力不够，上部车辆动载及雨水冲刷等因素影响，导致基坑坑顶位移变形逐步增大，坑顶道路不均匀沉降而开裂。后根据基坑计算，采用预应力锚索及钢管桩来加固原有设计，在放坡位置增加一道锚管，基坑垂直支护第一道土钉调整角度为12°，长度为30m，尽量全部在粉质粘土层中来增大抗拔力，并增多一道预应力锚索3×7Φ5钢绞线，抗拔力标准值150kN，锁定值120kN，长度L=30m，其中自由段6m，锚固段24m，锚索间距@1000mm，锚索与上部土钉错开布置，入完整微风化岩层4~5m，预应力锚索设置在中间部位能够很好地控制基坑的侧向变形，增加支护结构的整体稳定性。最后在基坑顶设置一道?114×4.5钢管桩，桩长15m，间距@1000mm，与搅拌桩内工字钢一起增加基坑的侧向刚度，控制基坑顶的变形。基坑支护工程经加固处理后重新开挖施工，后期基坑监测数据趋于稳定，基坑工程顺利施工完成。
结束语
（1）基坑支护工程应根据不同的工程地质条件及周边环境采用合适的支护型式，需特别注意淤泥质土、松散砂层等软弱土层，开挖过程中注意观察周边道路及建筑物有无沉降开裂，并实时关注基坑监测数据，当接近报警值时及时通知各方并采取应急处理措施，停止施工、回填反压等。
（2）在基坑支护加固处理中可以增设预应力锚索及钢管桩等支护型式，并选择合理位置及间距，可以起到很好地控制变形，稳固基坑的作用。
参考文献
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论文作者:黄小康 1 黄玎浩2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/27
标签：基坑论文; 淤泥论文; 剖面论文; 预应力论文; 位移论文; 地下论文; 土层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;