丁林
繁昌县重点工程建设管理局 安徽 芜湖 241200
摘要：深基坑支护的设计、施工、监测技术是近年来在我国逐渐涉及的技术难题。深基坑的护壁，不仅要求保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动，保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。本文试图以繁昌县金阳城市花园安置小区深基坑支护设计施工为例，旨在总结探讨类似临街高层建筑深基坑支护设计理论及施工技术。
关键词：深基坑；支护
一、概述
繁昌县金阳城市花园，位于县环城北路与环城东路交汇处（原长途汽车站位置）。总建筑面积22633平方米。工程含一幢临街而建的高层住宅，地下一层、地上十八层（含跃层），建筑总高度59.87米，基础埋深5.6米。工程施工场地狭窄且临街，原有地下管线错综复杂，需进行深基坑支护设计施工。
二、深基坑支护类型选择
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，根据本地区实际情况，经比较该工程基坑支护采用毛石挡土墙支护方案。
三、深基坑支护土压力
深基坑支护是近些年来才发展起来的工程运用学科，新的完善的支护结构上的土压力理论还没有正式提出，要精确地加以确定是不可能的。而且由于土的土质比较复杂，土压力的计算还与支护结构的刚度和施工方法等有关，要精确地确定也是比较困难的。目前，土压力的计算，仍然是简化后按库仑公式或朗肯公式进行。常用的公式为：
主动土压力：Pa=1/2γH2 Ka -2CH Ka 1/2+2C2/γ
式中：Pa——主动土压力(KN)，γ——土的容重，采用加权平均值,H——挡土桩高(m) ，Φ——土的内摩擦角(°)，C——土的内聚力(KN)，Ka——主动土压力系数，一般取Ka=tg2(45°-Φ/2)。
被动土压力：Pp=1/2γH2Kp
式中：Pp——被动土压力(KN)，H——挡土桩的入土深度(m)，Kp——被动土压力系数， 一般取Kp =tg2(45°+Φ/2)。
由于传统理论存在某些不足，在工程运用时就必须作经验修正，以便在一定程度上能够满足工程上的使用要求，这也就是从以下几个方面具体考虑：
3.1土压力参数：尤其抗剪强度C/Φ的取值问题。抗剪强度指标的测定方法有总应力法和有效应法，前者采用总应力C、Φ值和天然重度γ(或饱和容量)计算土压力，并认为水压力包括在内，后者采用有效应力C、Φ及浮容量γ计算土压力，另解水压力，即是水土分算。总应力法应用方便，适用于不透水或弱透水的粘土层。有效应力法应用于砂层。
3.2朗肯理论假定墙背与填土之间无摩擦力。这种假设造成计算主动土压力偏大，而被动土压力偏小。主动土压力偏大则是偏安全的，而被动土压力偏小则是偏危险的。针对这一情况 ，在计算被动土压力时，采用修正后的被动土压力系数Kp，因为库仑理论计算被动土压力偏大。因此采用库仑理论中的被动土压力系数擦角δ，克服了朗肯理论在此方面的假定。
3.3 用等值内摩擦角计算主动土压力。在实践中，对于坑深在10m内的支护计算，把有粘聚力的主动土压力Pa，计算式为：Pa=1/2γH2 tg2(45°-Φ/2)+2C2/γ。用等值内摩擦角时，按无粘性土三角形土压力并入Φo，Pa=1/2γH2 tg(45°-Φ/ 2)。
3.4 重视场内外水的问题。注意降排水，因为土中含水量增加，抗剪强度降低，水分在较大土粒表面形成润滑剂，使摩擦力降低，而较小颗粒结合水膜变厚，降低了土的内聚力。
3.5 综上所述，结合本场地地质资料以及所选择的基抗支护形式，水压力和土压力分别按以下方式计算：水压力：因地层主要为粘性土层，且为硬塑中密状态，另开挖前已作降水处理，故认为此压力采用水土合算是可行的。土压力：主动土压力采用朗肯主动土压力计算，即：Pa=1/2γH2 Ka -2CH Ka 1/2+2C2/γ被动土压力，采用修正后的朗肯被动土压力计算，即：Pp=1/2γH2Kp。
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四、方案及材料选择
4.1方案
挡土墙长度43m，下部2.2m宽，上部1.2m宽，高度砌4.0m高，挡土墙顶砌至城市排水管下口平。挡土墙采用M7.5水泥砂浆砌筑。挡土墙分段砌筑。
4.2块石
（1）砌体所选石料坚实新鲜、无风化剥落或裂纹，表面无污垢、水锈等杂质，用于砌体表面的石材，色泽均匀。（2）毛石砌体：毛石应呈块状，中部厚度不小于20cm，最小重不小于25kg。规格小于要求的毛石，可用于塞缝，但用量不得超过该处砌体重的10%。
4.3砌筑用砂
浆砌石所用的砂料质量符合规定，要求粒径为0.15—5mm，细度模数2.5—3.0。
4.4水泥
砌筑工程采用的水泥品种为32.5级普通硅酸盐水泥，到现场水泥按品种标出厂日期分别存放，受潮结块的水泥禁止使用。
4.5水泥砂浆
砂浆的配合比必须满足施工图纸规定的强度、和易性要求，配合比必须通过试验确定。施工中改变砂浆的配合比时，应重新试验，并报送监理工程师批准。2拌制砂浆时，严格按试验确定的配料单进行计量配料，严禁擅自更改。拌制过程中保持砂料含水率的稳定。
五、浆砌块石挡土墙施工方案
5.1浆砌石采用铺浆法砌筑。砂浆稠度为30—50mm。成型砌体要求平整、稳定、密实和错缝。
5.2分层坐浆砌筑。石块卧砌、上下错缝，内外搭接，砌方稳定，每层依次砌角石、面石，然后砌腹石，砌体均衡上升。每日砌筑高度控制在1m左右，并找平一次；外露水平灰疑缝宽度不大于25mm，竖缝宽度不大于40mm，相邻两层间的竖缝错开距离不小于10mm；伸缩缝排水孔按图纸设置，砌筑后按规定及时养护。
5.3砌体勾缝：勾缝前，砌体表面溅染的砂浆应清理干净。块石砌筑后须及时清缝，清缝在块石砌筑24小时后进行，不得残留灰渣和积水，并保持缝面湿润。
六、工艺流程
测量放线—坡面修整—选石—接线—（座浆）砌石—勾缝。
6.1施工方法
6.2测量放线
根据控制网测设渠道中心线，然后放出底角和坡度顶桩，测好顶桩标高，带上线。
6.3坡面修整
根据测放的坡线认真修坡，对于坡面的松散土要及时清除，低洼部分用好土补填夯实或用其它经监理工程师认可的材料填补。
6.4选石
块石大波动均匀，棱角分明，最小边长不应小于20cm，至少具有一个砌筑平面的平整面，所选石料应质地良好，坚硬新鲜，纹理均匀，无裂缝，不得使用风化石。
6.5砌石
砌石在基底渗水排干，基底垫层验收合格后，方可施工。砌筑前放样立标尺，然后拉线砌筑。砌筑时须座浆，石料必须涮洗干净，上浆前石料洒水湿润，使其表面充分吸收，但不得残留水，砌石的基本要求是平整稳定、密实、错缝。砌石之间缝隙应为5—8cm。
6.6勾缝
勾缝前，砌体表面溅染的砂浆应清理干净。块石砌筑后必须及时清缝，清缝在块石砌筑24小时后进行，缝宽不小于砌缝宽度，缝深不小于缝宽的两倍。同时将缝槽清洗干净，不得残留灰渣和积水，并保持缝面湿润。勾缝用砂浆单独拌制，采用1：1.5水泥砂浆或设计文件规定标号的砂浆勾缝。
6.7砌体养护
砌体外露面在砌筑后12—18小时之间及时养护，经常保护外露湿润。水泥砂浆砌筑的养护时间不少于14天。
七、结论
深基坑支护工程是近二十多年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学，它还有待于理论上的完善，如何取一种在经济技术上都合理的支护类型就必须充分考虑现场环境、工程地质条件以及工程要求。
论文作者:丁林
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/10
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