摘要：市政道路建設(shè)過程中，受地形等現(xiàn)狀建設(shè)條件的影響，部分道路構(gòu)造物基坑過深，存在安全隱患，需進(jìn)行基坑支護(hù)。本文通過對市政道路深基坑沿線工程地質(zhì)條件進(jìn)行分析，通過方案比選，選取合理的基坑支護(hù)方案，并提出具體的施工方法及技術(shù)要求，確?；觾?nèi)構(gòu)造物實施安全順利的進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：深基坑 支護(hù)設(shè)計 鋼板樁

1 概述

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的加大，市政道路的建設(shè)已進(jìn)入高峰期。受地形等現(xiàn)狀建設(shè)條件的影響，部分道路建設(shè)過程中出現(xiàn)構(gòu)造物基坑過深的問題，如不采取一定的保護(hù)措施，存在較大的安全隱患。因此，在設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮現(xiàn)狀地質(zhì)條件等因素，選取合理的深基坑支護(hù)方案，保證基坑的安全，降低安全事故，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失和不良社會影響。

擬建道路中部有一條雨水箱涵，埋深約6.0m，基坑開挖深度約7.0m。為保證施工安全，根據(jù)相關(guān)工程條件，開挖時需進(jìn)行有效的基坑支護(hù)?；又苓吙諘?，無重要建構(gòu)筑物?；又ёo(hù)使用期限約為半年。

2 工程建設(shè)條件

2.1道路沿線地形地貌

擬建道路位于山前丘陵和沖積洼地地帶，沿線丘陵和洼地密布；后經(jīng)人工整平改造，用做城市建設(shè)用地。沿線場地平坦開闊，道路西高東低，高程約為43.0～49.0m。

2.2工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察結(jié)果，與基坑支護(hù)范圍有關(guān)的主要地層自上而下簡述如下：

（1）人工填土（Q4ml）

褐黃、褐紅、灰黃、暗褐等色，以粘性土為主，不均勻混5～45%砂巖和灰?guī)r風(fēng)化巖塊，風(fēng)化很嚴(yán)重，多呈土塊狀，粒徑1～8cm不等。根據(jù)其野外巖土性狀和試驗測試結(jié)果，將人工填土層分為人工填土<1-1>層和<1-2>層。

人工填土<1-1>層：該層在道路沿線普遍分布；受道路建設(shè)和車輛碾壓，多呈密實～稍密狀，但密實程度不均。

人工填土<1-2>層：該層雖堆填時間較長，但沿線地下水埋深淺，受長期浸泡，未完成固結(jié)，多呈松散狀。

（2）第四系沖洪積層（Qal+pl）

由含有機(jī)質(zhì)亞粘土<2>、亞粘土<3>組成。

含有機(jī)質(zhì)亞粘土<2>：褐灰、淺灰色，含少量有機(jī)質(zhì)，稍具腥臭味，土質(zhì)均一，很濕～飽和，呈軟塑狀。

亞粘土<3>：灰白、褐紅、褐黃斑色，不均勻混10～30%暗褐色風(fēng)化砂巖灰?guī)r碎塊，稍濕，呈硬塑狀。

（3）第四系殘積層（Qel）

粘土<4>：褐黃、灰黃、褐紅、暗褐等色，系由砂巖和灰?guī)r風(fēng)化殘積而成，不均勻殘留砂巖和灰?guī)r風(fēng)化碎塊，碎塊風(fēng)化較嚴(yán)重，稍濕～濕，呈硬塑狀態(tài)。

2.3 水文地質(zhì)條件

場地位于山前丘陵和沖洪積洼地地帶，地下水較豐富。主要賦存于人工填土及第四系各地層中，屬上層滯水～潛水類型。測得道路沿線地下水穩(wěn)定水面埋深1.8～5.3m，標(biāo)高介于38.4～46.5m。

3 支護(hù)方案比選

根據(jù)場地的地形地貌、水文地質(zhì)、基坑深度、周邊環(huán)境等相關(guān)工程條件，可采用的基坑支護(hù)方式主要有以下幾種類型：

放坡：對于地質(zhì)條件較好且基坑周邊空間開闊的區(qū)域，放坡具有施工工藝簡便 、工期短、工程造價低廉等優(yōu)勢。但由于擬挖基坑兩側(cè)路基已采用碎石樁進(jìn)行了處理，放坡將會破壞路基。

土釘墻：地質(zhì)條件較好區(qū)域，土釘墻具有安全性高，施工工藝簡便，工期短，工程造價低等優(yōu)勢，但由于擬挖基坑兩側(cè)路基已采取碎石樁進(jìn)行了處理，土釘打入困難。

鉆孔樁（+支撐）：具有安全性高的優(yōu)點，但施工干擾較大，工程造價高，工序多。

鋼板樁（+支撐）：施工工藝簡便，工期較短，鋼板樁可重復(fù)利用、回收，工程造價低。

4 支護(hù)方案

4.1支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

（1）基坑開挖深度7.0m，基坑開挖深度范圍內(nèi)以人工填土、有機(jī)質(zhì)亞粘土為主，綜合上述條件，本工程基坑安全等級根據(jù)基坑深度，基坑安全等級定為三級。

（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)分離式布置，支護(hù)結(jié)構(gòu)退主體結(jié)構(gòu)承臺外邊線0.9m。

（3）基坑重要性系數(shù)取1.0，綜合荷載分項系數(shù)取1.25，基坑頂部移動荷載取10kPa。

4.2 場地排水方案

基坑頂部、底部均設(shè)置排水明溝，坑底設(shè)置集水井，即時抽水。

4.3支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

該地段基坑最深處約7.0m，采用鋼板樁+內(nèi)支撐支護(hù)方式，拉森Ⅲ型鋼板樁，樁長12m；在距基坑底4.2m處設(shè)置一道鋼腰梁和鋼支撐，腰梁采用2根40a工字鋼，支撐采用一根φ450鋼管，間距4.0m布置。

5 支護(hù)結(jié)構(gòu)計算分析結(jié)果

5.1土工參數(shù)的確定

基坑位于擬建道路中心綠化帶處。本次計算的土工參數(shù)是依據(jù)地方相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)勘察報告、現(xiàn)場情況及類似的工程經(jīng)驗綜合分析取得。

5.2計算方法

主動土壓力采用朗金土壓力公式計算，地下水位按降水后的情況考慮，基坑頂部的地面荷載取10kPa。

5.3計算結(jié)果

鋼腰梁采用2根40a工字鋼，支撐間距為4m，支點力為645.2kN；鋼板樁采用拉森型Ⅲ。經(jīng)驗算鋼梁、鋼板樁抗彎強(qiáng)度等技術(shù)指標(biāo)滿足要求。

6 施工技術(shù)要求

6.1基坑開挖

基坑支護(hù)工程施工順序應(yīng)為場地平整——分層開挖——腰梁及支撐安裝——分層開挖到底；基坑開挖應(yīng)采取分段開挖；土方開挖如果在雨季進(jìn)行，基坑支護(hù)及土方開挖期間須做好臨時排水工作；嚴(yán)禁超挖，若因結(jié)構(gòu)變化而引起坑底標(biāo)高發(fā)生變化時，須經(jīng)相關(guān)人員計算分析，確定增加支護(hù)措施后方可超挖；不得在坡頂3.0m范圍內(nèi)堆載，3.0～10.0m范圍堆載不得大于10Kpa。

土方開挖須根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息化施工。當(dāng)位移及沉降變形較小時，經(jīng)相關(guān)單位共同研究分析后，可對支護(hù)結(jié)構(gòu)（支撐間距、型號）進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；當(dāng)位移或沉降監(jiān)測達(dá)到警戒值時，控制土方開挖速率，必要時加密支撐間距；當(dāng)變形超過警戒值時，應(yīng)立即通知相關(guān)單位，并采取應(yīng)急措施（事先應(yīng)有應(yīng)急預(yù)案）。

6.2鋼板樁施工

鋼板樁打設(shè)前，場地應(yīng)做必要的平整，鋼板樁樁底標(biāo)高允許誤差為500mm；鋼板樁打入采取振動打入，垂直度允許偏差小于1/150，沿基坑軸線方向墻面左右允許偏差不大于300mm；鋼板樁應(yīng)板槽相扣，鎖口緊密，打入前鎖口槽內(nèi)充填潤滑油脂；基坑完成回填后，方可拔出鋼板樁。

施工前應(yīng)清除地面可見的石塊和水泥土塊等一切障礙物；在明確2.0～3.0m深度之內(nèi)有塊石等障礙物的情況，用勾機(jī)按槽狀翻挖清除；3.0m以下有障礙物時，探明位置，鋼板樁繞行布置；如遇巨大障礙物，鋼板樁繞行布置失敗時，采用地質(zhì)鉆機(jī)引孔處理。

6.3鋼支撐的安設(shè)

本支撐系統(tǒng)由鋼支撐、鋼腰梁等組成。鋼支撐均支頂在鋼腰梁上。腰梁安裝三角架、斜拉筋上部固定角鋼；吊裝鋼腰梁，緊靠墻身，再安裝斜拉筋并拉緊。為使支護(hù)樁、腰梁、支撐結(jié)合緊密，并有效減少基坑外地層沉陷及支護(hù)樁的向內(nèi)的位移，支撐安設(shè)好后，必須施加向外的預(yù)加軸力。鋼支撐施加值范圍應(yīng)為設(shè)計值的50%～70%。預(yù)加軸力應(yīng)根據(jù)施工監(jiān)測情況分級施加，避免支護(hù)樁樁體發(fā)生向基坑外側(cè)過大的變形。要求施加預(yù)頂力的千斤頂在基坑施工的全過程中產(chǎn)生作用，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果隨時調(diào)整預(yù)加力的大小，保證基坑內(nèi)外的變形值在允許的范圍內(nèi)。

6.4基坑回填

回填材料，優(yōu)先選取無粘性土填料，據(jù)場地實際條件可選砂或礫質(zhì)、砂質(zhì)粘性土；不得混有淤泥、淤泥質(zhì)土和各種垃圾，不得混有樹根、草皮等有機(jī)質(zhì)。填土必須采取分層壓實的方法填筑，采用小型打夯機(jī)夯實。每層填土均應(yīng)進(jìn)行密實度檢測，滿足相關(guān)技術(shù)要求后，方可繼續(xù)分層回填。

7結(jié)語

市政道路設(shè)計過程中，遇到有深基坑路段，必須設(shè)計階段即對深基坑安全引起足夠的重視，防范未然，避免安全事故發(fā)生。設(shè)計階段應(yīng)從深基坑工程地質(zhì)條件出發(fā)，進(jìn)行多方案比選，確定經(jīng)濟(jì)、可行的支護(hù)方案；并提出施工階段的各項技術(shù)要求及注意事項，全程監(jiān)控施工過程；避免發(fā)生安全事故，保證基坑內(nèi)構(gòu)造物的順利實施。