深基坑支護在土巖結(jié)合環(huán)境下的運用分析

蔣東箭

五礦二十三冶建設(shè)集團有限公司 湖南 長沙 410014

【摘 要】深基坑是房屋建筑和交通建設(shè)等工程施工中廣泛應(yīng)用的工程結(jié)構(gòu)。為了確保工程的質(zhì)量和安全，需要采取多種措施進行深基坑支護。首先，對土巖組合環(huán)境下基坑的4種主要支護方式進行了歸納和分析。接著，以某地鐵車站深基坑作業(yè)為例，對如何有效地運用深基坑支護進行分析。

【關(guān)鍵詞】土巖結(jié)合；地質(zhì)條件；深基坑支護

在建筑工程實踐中，為了確保施工作業(yè)的安全以及順暢進行，經(jīng)常需要對深基坑采取適當(dāng)?shù)闹ёo方式。由于不同工程所處地質(zhì)條件存在客觀差異，因此需要采取不同的支護方式才能夠起到切實的支護作用。在很多情形下，基坑開挖后發(fā)現(xiàn)所在場地的地層上下存在顯著差異，在上層位土層時，下層卻是巖層。如果對這種情形仍然采取土層支護，不僅可能造成支護工程的浪費，而且可能導(dǎo)致支護不能夠很好地對基坑進行保護，影響到工程的順利進行。接下來，結(jié)合土巖結(jié)合環(huán)境的特征，對如何合理、有效地運用深基坑支護進行討論，希望對更好地設(shè)置深基坑，從而促進相關(guān)建設(shè)工程的進程具有更強的技術(shù)經(jīng)濟效益。

1.土巖組合環(huán)境下基坑的主要支護方式

1.1上部樁錨結(jié)合下部錨噴結(jié)構(gòu)

工程學(xué)研究者對土巖組合環(huán)境下基坑的主要支護方式進行了大量卓有成效的研究，一些研究成果具有顯著的普適性。比如，有學(xué)者以青島市為例，通過對某高層建筑的基坑施工進行研究，對其基坑支護模式予以認可。在對工程場地地質(zhì)條件進行勘查后，綜合施工場地周圍環(huán)境、工程經(jīng)濟性以及工程變形控制等因素，提出一種支護組合模式：上部樁錨結(jié)合下部錨噴結(jié)構(gòu)。隨著工程進行，需要繼續(xù)挖深基坑，地基出現(xiàn)中風(fēng)化花崗巖界面。此時，吊腳樁的邊坡可能出現(xiàn)不穩(wěn)定隱患，因此需要設(shè)置高預(yù)應(yīng)力錨拉構(gòu)件，從而將土層的壓力很好地分散。

1.2上部樁錨，下部噴錨并輔以無放坡開挖

部分工程學(xué)者在對工程實例進行研究后，對復(fù)雜施工場地、巖土結(jié)合地質(zhì)且施工進度要求高的深基坑支護提出如下技術(shù)方案：上部樁錨、下部噴錨，同時輔助以無放坡開挖技術(shù)。針對工程施工中可能出現(xiàn)支護樁樁腳的情形，為了確保支護方案切實發(fā)揮作用，可以在巖土結(jié)合面處的坡面上設(shè)置錨板墻來加強支護樁樁腳的嵌固。

1.3預(yù)應(yīng)力錨板墻支護結(jié)構(gòu)

在工程實踐中，設(shè)計人員充分認可預(yù)應(yīng)力錨板墻支護結(jié)構(gòu)的有效性。如圖1所示，該技術(shù)會像土層中噴神混凝土網(wǎng)絡(luò)，從而在將土層縫隙、破碎處有效凝聚的同時，可以有效分散土層本身的壓力，從而能夠有效防止土層的移動。

圖1 預(yù)應(yīng)力錨板墻支護結(jié)構(gòu)示意圖

1.4預(yù)應(yīng)力錨桿肋梁支護結(jié)構(gòu)

預(yù)應(yīng)力錨桿肋梁支護結(jié)構(gòu)在深基坑支護中的應(yīng)用也較廣泛，它尤其在應(yīng)對基坑爆破沖擊方面的性能十分優(yōu)越。如圖2所示，該結(jié)構(gòu)充分運用鋼絞線、錨具、錨定板以及噴面的綜合作用，從而形成雙向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)。通過鋼絞線的錨固力度，能夠確保支護結(jié)構(gòu)抓緊巖層；同時，通過錨具、噴面和錨定板，能夠?qū)r層與土層緊密結(jié)合，防止爆破等劇烈震動造成巖層松動。在工程實踐中，這種方式能夠?qū)﹂_挖深度進行很好地適應(yīng)，能夠?qū)?shù)十米對基坑工程進行支護。

圖2 預(yù)應(yīng)力錨桿肋梁支護結(jié)構(gòu)

2 工程實例

2.1 工程概況

為了環(huán)節(jié)城市交通堵塞現(xiàn)狀，某城市規(guī)劃2條新地鐵項目。如圖3所示，該項目的2號線、3號線都都經(jīng)過繁華的商業(yè)中心，且存在交匯現(xiàn)象。其中，3號線經(jīng)過B廣場、A商貿(mào)中心以及某電器銷售中心，并連通中國銀行。如果該項目順利完工，能夠很好地解決商業(yè)中心的人流、物流擁堵。在交叉路口設(shè)置客運站，該客運站結(jié)構(gòu)類型為兩層三跨箱型框架。在施工過程中，3號線需要開挖18.0m的基坑，而2號線則需要開挖25.5m深的基坑。由于施工場地較為狹窄，地面建筑較高，因此必須采取有效措施對基坑進行支護。

圖3 某地鐵車站總平面圖

2.2 工程地質(zhì)條件

（1）地基土的穩(wěn)定性

為了更好地制定3號線、2號線地鐵站施工方案，項目設(shè)計組對2號線、3號線沿線的地質(zhì)情況進行的詳細勘查和分析。根據(jù)勘查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)2處車站地表土壤密實度較差，土質(zhì)十分不均，經(jīng)分析為第四系全新統(tǒng)人工填土層。同時，分布有第四系全新統(tǒng)洪沖積層（Q4al+pl），它主要集中在地層的第7層和第9層。其中，第9層的主要土壤成分是粗砂層，含水量較大，工程縮性較好，能夠?qū)こ陶饎拥冗M行很好吸收。另外，第四系上更新統(tǒng)洪沖積層（Q3al+pl）主要為第12 層粗砂～礫砂層。經(jīng)過勘測分析，該層的含水性能以及強度較高，具備較好的抗震能力。然而，在勘查中發(fā)現(xiàn)，部分結(jié)構(gòu)基巖存在不均勻現(xiàn)象，在進行深基坑作業(yè)時需考慮到此因素?？傮w來講，地鐵車站所處位置的基巖的強度能夠有效地應(yīng)對工程震動。