巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)案例分析

李貴博

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四七隊(duì)，湖南 長(zhǎng)沙 410129）

1 工程概況

該項(xiàng)目工程在勘察期間，測(cè)得各個(gè)鉆孔孔口標(biāo)高變化于42.56m～47.11m之間?；臃帜媳眱刹糠郑涞装甯叱?4.0m，基層、底板砼厚及其他約0.5m，基坑深度約5m，周長(zhǎng)305m。

2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)環(huán)境

項(xiàng)目工程場(chǎng)地與周邊C河流直線距離約420m。覆蓋層較厚約10m～15m，主要為：人工填土，層厚1.10m～6.20m，平均厚度3.72m；粉質(zhì)粘土，層厚1.60m～6.80m，平均厚度3.61m；圓礫，層厚0.90～4.20，平均厚度2.32m；殘積粉質(zhì)粘土，層厚0.80m～3.30m，平均厚度1.70m；強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，層厚0.80m～4.20m，平均厚度2.16m；中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，揭露厚度1.60m～10.40m，未揭穿。場(chǎng)地主要含水層為賦存于圓礫層的潛水（強(qiáng)含水層），人工填土層有少量上層滯水。潛水主要受大氣降水滲透及C河水通過(guò)圓礫層轉(zhuǎn)化為地下水互補(bǔ)給，與河水有較強(qiáng)水力聯(lián)系。C區(qū)域在該段的最高水位約為36m，最低水位約為31m，勘察期間測(cè)得其水位約36m標(biāo)高，水量豐富，基坑開(kāi)挖前須帷幕止水。

3 支護(hù)方案選型

基坑支護(hù)的方案較多，如內(nèi)支撐體系、樁錨體系、土釘墻體系及放坡網(wǎng)噴體系等。各種方案都有其優(yōu)點(diǎn)與適應(yīng)性，因此合理選擇方案是保證基坑支護(hù)工程質(zhì)量與成功的關(guān)鍵，本次設(shè)計(jì)在深入研究和掌握本場(chǎng)地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和周邊環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，按照規(guī)范、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行多種方案的分析論證與優(yōu)化的基礎(chǔ)上，決定主要采用樁錨體系+帷幕止水方式，-1F區(qū)輔以放坡的方法，既可確?；娱_(kāi)挖安全又經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況、地下室基礎(chǔ)平面圖征得業(yè)主、主體設(shè)計(jì)單位同意，地下室外墻施工工作面預(yù)留寬度主體為1.5m（主體設(shè)計(jì)單位預(yù)定），本次樁錨為1.5m、放坡段設(shè)計(jì)為1.2m。具體各段支護(hù)方式如下：AB段采用樁錨支護(hù)；BC段采用樁錨支護(hù)；DEF段采用坡率法放坡支護(hù)；FGG’A段采用樁錨支護(hù)；經(jīng)計(jì)算各段位于6.10mm～19.74mm之間滿足相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。

4 基坑安全等級(jí)及安全監(jiān)測(cè)

該基坑安全等級(jí)為一到三級(jí)，全基坑按一級(jí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并達(dá)到《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（GB50497-2019）的有關(guān)條款和要求。監(jiān)測(cè)布點(diǎn)必須包括圖中布置的重要監(jiān)測(cè)點(diǎn)，房屋等建筑物、道路及地下管網(wǎng)位置及潛水水位等應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，防止發(fā)生安全事故。

圖1 基坑平面布置及周邊環(huán)境圖

5 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.1 主要支護(hù)形式及服務(wù)年限

基坑局部段帷幕止水+樁錨支護(hù)+坡率法放坡，基坑為臨時(shí)支護(hù)，使用年限為支護(hù)竣工后不大于1年；基坑（邊坡）的安全等級(jí)-2F區(qū)為一級(jí)，-1F區(qū)為三級(jí)，按級(jí)分別驗(yàn)算。

5.2 基坑支護(hù)主要驗(yàn)算參數(shù)

（1）根據(jù)基坑壁（邊坡）各段的巖土條件、高度、邊界特征等因素，分別按不同的支護(hù)斷面驗(yàn)算，計(jì)算采用《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）給定的數(shù)值分析方法，基坑安全等級(jí)分別為一、三級(jí)，分段驗(yàn)算；按該規(guī)程要求，重要性系數(shù)γ0值取1.10、0.9，綜合荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.25；基坑頂部2m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載，地面附加荷載按條形均布，道路過(guò)車取10/20KN/m2。巖土工程指標(biāo)以場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告作為依據(jù)，相關(guān)指標(biāo)如下表1：

表1 各巖（土）層主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

（2）地下水位處理模式：忽略填土內(nèi)的上層滯水（土按天然容重，高水位約42m高程），潛水綜合取水位37.0m高程。

（3）坑壁巖土概化模式：由于每段各點(diǎn)的巖土分層厚度不一，計(jì)算時(shí)將各段巖土層厚度根據(jù)最近地域剖面之不利組合遵照規(guī)范有關(guān)要求進(jìn)行概化處理。

5.3 代表地段（AB段）支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

支護(hù)形式為：樁錨+頂（腰）梁+網(wǎng)噴護(hù)面，本段需先施工旋挖樁、再高噴帷幕，接著澆筑頂梁，再逐層施工錨索及腰梁、鎖錨。

護(hù)壁樁：旋挖樁，Φ1000@2400布置，必須使用"跳樁法"施工，施工時(shí)宜逐個(gè)放點(diǎn)、校核并記錄。

頂梁：規(guī)格1000（寬）×600（高），砼應(yīng)根據(jù)各樁頭的高程整體光滑連接現(xiàn)澆，頂梁澆筑前，先應(yīng)按1:1的坡率對(duì)坡頂進(jìn)行挖方放坡、網(wǎng)噴砼。

鋼絞絲：采用φS 15.2、強(qiáng)度1860N/mm2以上高強(qiáng)度鋼絞線，截長(zhǎng)應(yīng)留有不小于700張拉長(zhǎng)度（未計(jì)腰梁厚度），沿桿體軸線方向每隔1.5m～2.0m安裝一個(gè)梅花型支承隔離架，隔離架、注漿管與索體綁扎牢固，錨索自由段應(yīng)套塑料管保護(hù)，并兩端用鐵絲扎牢、做防腐處理，按要求安放一、二次注漿管，一次注漿管下到孔底，二次注漿管位于底部錨固段1/3部位。

錨索成孔：鉆孔直徑為φ150，成孔時(shí)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行定位，傾角15°?？孜黄畈淮笥?0mm，傾角偏差小于3°，孔深應(yīng)大于設(shè)計(jì)孔深0.5m，且孔內(nèi)沉渣不大于0.3m。

錨索注漿：粘結(jié)水泥漿固結(jié)體不低于M25級(jí)，水灰比為0.55左右，容重約1.8KN/m3，可適量加入減水劑，采用二次注漿法時(shí)，第一次注漿必須飽滿，孔口返濃漿止，漿液收縮時(shí)，必須進(jìn)行孔口補(bǔ)漿，二次注漿應(yīng)在水泥漿初凝后、終凝前進(jìn)行，壓力為不小于1.5MPa，必須保證注漿膠結(jié)體的長(zhǎng)度和質(zhì)量，以取得設(shè)計(jì)的錨固力。

腰梁：契型,500×500×350×350，整體澆注，光滑連接。

網(wǎng)噴面板：鋼筋網(wǎng)為φ6@200單層雙向分布，無(wú)加強(qiáng)筋。噴射砼層面采用C25礫石砼噴射，水泥為PC32.5普通硅酸鹽水泥，粗骨料為礫石，最大粒徑小于或等于12，細(xì)骨料為砂，水灰比不宜大于0.45，厚度為100，要求層面平整美觀，保護(hù)層不低于35。

泄、排水：坡面全層面設(shè)置D40PVC管泄水孔，間距為2.40m×3.0（H）m，長(zhǎng)度為500，其出水口向下傾角為5°～15°左右，呈梅花狀分布。坡底設(shè)截排水溝，其截面規(guī)格為300mm×300mm，磚砌內(nèi)M10粉刷10mm防滲。

本段支護(hù)立面圖、剖面圖如下圖2、圖3。

圖2 AB段支護(hù)立面圖

圖3 AB段支護(hù)剖面圖

6 結(jié)論

（1）本基坑設(shè)計(jì)嚴(yán)格依照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)等，充分考慮基坑深度、地層條件及周邊環(huán)境因素，因地制宜，對(duì)基坑各個(gè)段落采用適宜的支護(hù)方式，起到了確?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)。對(duì)類似工程可提供一定的參考。

（2）經(jīng)后期施工及相關(guān)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，周邊環(huán)境及建筑等未出現(xiàn)明顯可見(jiàn)裂縫等變形等，證明該基坑設(shè)計(jì)方案是可行的。