摘要：随着我国经济建设的发展，城市化进程的加快，地下空间成为一种重要资源，各种地下管线、地下商场、地下停车场、地下铁道、地下存储空间等的修建，不可避免的涉及到基坑的支护。同时，随着我国工程技术的发展，地下空间的开发朝着规模不断加大、纵向不断加深的方向发展，深基坑支护成为重点研究的话题。
关键词：复杂地形；重荷条件；深基坑支护；施工技术
1 工程地质条件
本工程场地的地貌属冲洪积堆积地貌，地形属沟谷地形。
场地勘探点孔口标高－10.870～0.000m，高差10.87m。根据岩土工程勘察报告，拟建场区地层按岩(土)性、物理力学性质可分为2个大层及若干小夹层，从上至下为以下物质。
1.1 ①人工填土(Qapl4)杂色、稍湿、松散到稍密，表层为混凝土，下部为砂卵石，粉质黏土、漂石混合组成。全场分布，厚度为1.7～13.2m，该层在场地内成层性，但均匀性较差，为不均匀土层。承载力特征值fak=160kPa。
1.2 ②1层卵石(Qapl4)灰白、青灰色、潮湿到饱和，松散到稍密，含量50%～60%，粒径3～25cm，矿物成分主要为花岗岩、砂岩，强到弱风化，填充物为中细砂、砾砂及少量粉质黏土。全场分布，顶层埋深1.7～13.2m，厚度较大，该层在场地内成层性和均匀性好，为均匀土层。承载力特征值fak=250kPa。
1.3 ③2层为卵石(Qapl4)灰白、青灰色、饱和、中密到密实，含量50%～60%，局部到80%，粒径3～35cm，矿物成分主要为花岗岩、砂岩，强到弱风化，填充物为中细砂、砾砂及少量粉质黏土。全场分布，一般顶层埋深14～15.3m，厚度较大，该层在场地内成层性和均匀性好，为均匀土层。承载力特征值fak=350kPa。
场区地下水量丰沛，主要为松散堆积层孔隙潜水。地下水埋藏较浅，水位稳定埋深为2.7～3.3m。含水层渗透系数K=6.35m/d，地下水位丰、枯水期年变幅为1.0～2.0m。地下水化学类型为重碳酸钙镁型，对结构中的钢筋有微腐蚀性。补给形式主要通过自然降雨及波罗沟河河流补给。
2 深基坑支护方案设计
2.1 研究思路和工作
2.1.1 选择性原则
基坑支护工程涉及一系列技术问题，有些问题目前已有较为成熟的研究成果，若再将其列为研究重点，研究工作则显得意义不大。因此，在对本工程的基坑支护施工技术研究当中，必须找出重点、难点以及目前研究较少的基坑支护施工技术问题，以此为本课题的主要研究对象来展开研究工作。
2.1.2 安全、适用、经济原则
基坑支护施工技术，如果不能保证安全，那将没有任何意义。多种各具特色的深基坑支护类型，它们各有优缺点，适用于不同地质条件和工程环境。作为一项工程技术必须考虑工程成本，如果造价太高，就失去了研究的意义。比如，土钉墙支护技术与排桩支护技术，在能满足设计要求的条件下，应优先选用土钉墙支护技术。
2.2 工程难点
2.2.1 支护结构施工困难
内主要为卵石层，导流槽基坑排桩支护成孔困难，首先、卵石层钻进困难，特别是在颗粒大且密实的地层中。其次，卵石层钻孔极易坍塌，特别是在松散的砂卵石地层中很难保证孔壁的稳定性。卵石地层中进行土钉或锚杆施工时，由于地层黏聚力小、渗透性强、成孔钻进时扩孔效应明显，往往实际孔径比设计孔径要大，注浆扩散半径大，使得土钉或锚杆的实际直径要大于设计直径，经济性较差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2.2 周围环境复杂
导流槽与桩基承台零距离接触一方面塔架高78m，重1300t，导流槽开挖过程中将产生很大的侧向土压力，为导流槽的开挖支护带来巨大难度。另一方面，塔架承台的基础桩深度约为－18m，而导流槽基坑开挖深度为－22.54m，在－22.54～－18m，最外排原基础桩，基本悬空，使得塔架的稳定性受到严重威胁，为基坑支护提出重大难题。且基坑附近地下管线交错复杂，开挖时需考虑周围的地下管线及附近的道路不受破坏。
2.2.3 塔架变形控制严格
根据设计要求，塔架整体倾斜≤0.2‰，塔架最高点变形量≤16m，塔架柱脚变形≤5.0mm。而塔架桩基承台与导流槽紧邻，导流槽基坑深22.54m，开挖过程中基坑的变形将严重影响塔架基础的稳定性，基坑支护结构的变形控制必须更为严格才能保证塔架的变形在控制范围内。
2.3 基坑支护方案设计
2.3.1设计要求及设计参数
1)基坑支护设计要求
基坑开挖面为62m×19.6m。基坑开挖深22.54m。参照JGJ120—2012《建筑基坑支护技术规程》，确定该工程基坑侧壁安全等级为一级，基坑侧壁重要性系数取1.1。导流槽基本段及水平段，基坑抗倾覆安全系数由规范规定的Ks=1.25，调整至Ks=2.0，其余均按规范规定计算。距离基坑边线5.0m以内荷载取值≤5kPa。基坑支护后有效安全期为12个月。塔架整体倾斜变形值控制在0.2‰范围内，该区域不允许设置锚杆(索)。基坑支护设计时塔架按正在使用的建筑物考虑。
2)基坑支护设计参数
基坑开挖线从地下室基础外边线向外延0.60m作为工作面，塔架地段因场地限制未考虑工作面。支护桩桩顶标高为－2.500m，上设冠梁，根据基坑深度设置2种桩型。基坑周边一般地段附加荷载q=20kPa，即基坑四周3m范围内不得堆载重物。
2.3.2支护方案比选
1)水泥土挡墙支护水泥土挡墙以自身重力来维持围护结构在侧向土压力作用下的稳定。利用水泥系材料为固化剂，通过特殊的拌和机械如深层搅拌机或高压旋喷机等在地基土中就地将原状土和固化剂粉体、浆浓强制拌和包括机械和高压力切削拌和，经过土和固化剂或掺合料产生一系列物理化学反应，形成具有一定强度、整体性和水稳性的加固土圆柱体。施工时将圆柱体相互塔接，连续成桩，形成具有一定强度和整体结构性的水泥土壁墙或格栅状墙，用以维持基坑边坡土体的稳定，保证地下室或地下工程的施工及周边环境的安全。水泥土挡墙可由深层搅拌(浆喷CDM法、粉喷DJ衣度法)、高压喷注、锚管注浆、夯实水泥土桩等工艺进行施工。平面形状可以作成壁状、块状、拱状和格构状等多种形式。结构整体性好、水稳性高，选材方便，经济性好。施工无噪声、无污染、无振动。在软弱地基处理，土体加固等方面有很大优势，常作为复合地基处理或地基改良应用。
2)土钉墙支护由原位土中自上而下设置细长、较为密集的金属杆件(土钉)、与土坡表面构筑的钢丝网喷射混凝土面层给被加固的土体共同作用，形成一个自稳的和能支挡墙后土体的支挡结构。土钉支护施工过程中首先利用土体自稳能力进行垂直或有一定坡度的第1级开挖，然后设置第1道土钉。当土钉灌浆有一定的强度后，进行第2级开挖然后设置第2道土钉。依次逐级往下开挖和设置土钉。土钉支护方便、施工简单、成本较低。适用于地下水位较低或降水处理后的粉土、杂填土等。复合土钉支护可以克服纯土钉墙支护变形大的缺点，更加安全可靠，经济效益明显，对地面的扰动和周围环境影响小适用于土质较好的粉土、黏性土等基坑和边坡工程。
3 结束语
通过考虑工程特殊的工程位置、严格的变形、稳定控制要求及当前深基坑支护方法的特点对深基坑支护方案进行比选;依据导流槽基坑不同部位工况，分别设置不同的支护方式。采取排桩+桩间挂网喷护+内支撑+锚索的支护形式实现了导流槽深基坑工程的顺利开挖;同时，对基坑及塔架的变形进行了监测。
参考文献：
［1］龚晓南.深基坑工程设计施工手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，1998：167～168.
［2］中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑基坑支护技术规程：JGJ120-2012［S］.北京：中国建筑工业出版社，2012.
论文作者:冯克俊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/25
标签：基坑论文; 卵石论文; 工程论文; 地下论文; 挡墙论文; 固化剂论文; 深基坑论文; 《基层建设》2018年第32期论文;