巖土工程中軟質(zhì)巖石基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

◎李自友

隨著城市對(duì)地下空間的不斷開發(fā)和利用，越來越多的工程在建設(shè)過程中涉及到基坑開挖與支護(hù)，為保證基坑施工、坑內(nèi)作業(yè)及基坑周邊環(huán)境的安全，需要根據(jù)基坑實(shí)際情況，結(jié)合現(xiàn)有地質(zhì)、地形、場地施工條件，切實(shí)做好基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。

一、工程概況

該工程位于長沙市雨花區(qū)黎托鄉(xiāng)粟塘村，西臨京珠高速公路，北接長沙明昇 壹城07B地塊S0H0商務(wù)區(qū)、已使用的6#地塊建構(gòu)筑物及小區(qū)規(guī)劃道路，東面與在建黎托路相鄰，南接勞動(dòng)?xùn)|路及地鐵4#線京珠東站，原始地貌為瀏陽河沖積階地，地形起伏較小，目前場地較平整，場地高程在36.00～39.50m之間。根據(jù)現(xiàn)場地形條件及甲方規(guī)劃要求，該場地基坑支護(hù)分為南面、西面、北面、東面基坑，其中，南面基坑還可以細(xì)分為AB段、BC段、CD段和DE段。以基坑的重要性為依據(jù)，將其安全等級(jí)確定為I級(jí)，重要性系數(shù)取1.10，地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等級(jí)確定為甲級(jí)，基坑使用年限為2年?，F(xiàn)以該基坑的南面基坑為例，對(duì)其場地南面AB、BC、CD及DE段基坑支護(hù)設(shè)計(jì)做如下分析。南面基坑基坑頂標(biāo)高為36.50～39.50m，基坑開挖底標(biāo)高為26.90～29.50m，基坑開挖高度為7.00～12.60m?；硬捎脩冶蹣丁㈦p排樁+預(yù)應(yīng)力錨索及樁間三重管高壓旋噴樁止水帷幕進(jìn)行支護(hù)及止水措施。

二、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)地層參數(shù)

基坑支護(hù)設(shè)計(jì)所需參數(shù)根據(jù)勘察報(bào)告并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定，工程地層參數(shù)如表1所示。其中支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固段地層主要為軟質(zhì)巖石中泥質(zhì)粉砂巖。以此為嵌固代表地層對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)與分析應(yīng)用。

表1 地層參數(shù)

三、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

1.AB、BC、CD段基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。該三段基坑的頂部標(biāo)高為37.50～39.50m，地下室基坑底部標(biāo)高為29.50m，基坑的支護(hù)長度與高度分別為120.30m、9.00～10.00m?；拥闹ёo(hù)方法為懸臂樁結(jié)合土釘墻。采用單排樁，樁徑1.20m，樁間距2.20m。樁的頂、底部標(biāo)高分別為32.70m和18.00m，樁長為14.70m。在樁頂部設(shè)置1.30m×0.80m冠梁，樁芯與冠梁均采用C30混凝土進(jìn)行澆筑。在樁間坡面按照要求掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，并噴射C20細(xì)石混凝土作為護(hù)面，面板的厚度按照80mm控制。在樁頂設(shè)置寬度為2.20m的平臺(tái)，并在平臺(tái)上部采用坡率法對(duì)坡面進(jìn)行支護(hù)，按照1:1.25的坡比進(jìn)行放坡，在坡表面按照1.50m×1.50m的網(wǎng)距設(shè)置4排土釘，最后在坡面噴射一層厚度為80mm的C20混凝土。詳見圖1。

圖1 AB、BC、CD段基坑懸臂樁支護(hù)設(shè)計(jì)剖面圖

2.DE段基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。該段基坑的頂部標(biāo)高為39.50m，地下室基坑的底部標(biāo)高為26.90m，基坑的支護(hù)長度與高度分別為74.95m、12.60m?；拥闹ёo(hù)方法為雙排樁結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨索，預(yù)應(yīng)力錨索構(gòu)造如圖1所示。采用雙排樁，樁徑為1.20m，兩排樁之間的距離與樁間距相同，僅為2.20m。雙排樁中，后排樁的頂、底部標(biāo)高分別為34.90m和16.00m，樁長為18.90m，前排樁的頂、底部標(biāo)高分別為32.70m和16.00m，樁長為16.70m。在雙排樁的樁頂均設(shè)置1.30m×0.80m冠梁，兩排樁樁頂冠梁之間采用1.00×0.80m連梁相連，樁芯和冠梁均采用C30混凝土進(jìn)行澆筑，并在樁上按照2.20m的間隔距離布置預(yù)應(yīng)力錨索。在樁間坡面按照要求掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，并噴射C20細(xì)石混凝土作為護(hù)面，面板的厚度按照80mm控制。對(duì)于樁頂上部的坡面，設(shè)計(jì)采用坡率法進(jìn)行支護(hù)，按照1:1.75的坡比進(jìn)行放坡，并在坡面上按照2.00m×2.00m的網(wǎng)距布置短釘，最后在坡面噴射一層厚度為80mm的C20混凝土。詳見圖2。

圖2 DE段基坑雙排樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)設(shè)計(jì)剖面圖

四、結(jié)語

現(xiàn)基坑已驗(yàn)收回填，根據(jù)第三方監(jiān)測單位提供的基坑頂垂直、水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)，支護(hù)樁的水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)，錨索應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)及基坑頂建構(gòu)筑物沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)均滿足國家相關(guān)規(guī)范要求。

綜上所述，在以軟質(zhì)巖石為主要支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固地層的區(qū)域，對(duì)深基坑采用懸臂樁，對(duì)超深基坑采用雙排樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)型式是一種能夠很好的保證基坑施工安全的支護(hù)措施。該設(shè)計(jì)方案在對(duì)以軟質(zhì)巖石為主要下臥地層的地區(qū)進(jìn)行基坑支護(hù)，可為類似工程提供參考借鑒。