張焱君

（九江市潯陽區(qū)建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站）

引言

由于基坑支護施工內(nèi)容多種多樣，且處于一直變化的狀態(tài)下，所以基坑支護的設(shè)計與施工需要在一定的施工時間和相應(yīng)的施工條件下完成對于預(yù)定內(nèi)容的管理和控制，不僅要保障基坑內(nèi)部的施工安全，還需要保障基坑周圍土體的豎向位移與水平位移要求，從而在方案上進行優(yōu)化。

1 基坑支護技術(shù)分析

1.1 土釘支護

土釘支護技術(shù)中最重要的結(jié)構(gòu)是禿頂，即釘如地基土的桿件，具備著承受支護結(jié)構(gòu)荷載的重要作用。一般情況下在選擇土釘墻支護結(jié)構(gòu)時需要對土釘進行合理選擇，綜合考慮施工場地情況、區(qū)域位置、地基質(zhì)量、地下水分布情況，情況等。一般來說，土釘?shù)念愋鸵卜譃槿N，即直接打入、鉆孔注漿與打入注漿。直接打入的技術(shù)下直接將桿件插入，并不進行后續(xù)的注漿工作。在受力桿件的選擇方面一般會選擇鋼管、鋼筋等。由于該施工方案需要采用機械配合人力來進行，并不需要進行鉆孔，在一定程度上節(jié)約了施工時間，也減少了對于地基土穩(wěn)定性的影響。但如果土質(zhì)較硬時，桿件與土體接觸容易受到腐蝕，其使用周期普遍較短。相比而言，鉆孔注漿型土釘在泛用性上更加明顯[1]。而打入注漿土釘支護的施工過程中，注漿型土釘具有非常良好的承載力，具體情況應(yīng)結(jié)合施工實際要求來選擇。

隨著基坑開挖的過程中，土釘墻會產(chǎn)生水平位移與地面沉降，基坑開挖之后的土釘墻在水平位移上來分析，上部水平位移的程度更大，下部水平位移較小。隨著基坑深度的變化，從上之下逐漸變小，但如果上部土釘作用較強，水平位移的數(shù)值也會發(fā)生改變。

在施工開始前需要根據(jù)基坑周圍的條件來確定工程地質(zhì)資料與使用要求，在明確土釘墻支護適用性之后，再確定具體的結(jié)構(gòu)尺寸。如果土層為淤泥土，那么需要計算可能產(chǎn)生的超挖情況，在條件允許的范圍之內(nèi)，應(yīng)該盡可能采用較為緩和的坡度來提升安全性能，避免拐點出現(xiàn)，造成土方開挖難度較大。當(dāng)土釘?shù)姆植济芏仍谠试S范圍之內(nèi)時，土釘分布密度越大，基坑的安全性能越高，但如果超過范圍閾值，土釘?shù)目拱瘟Ρ厝皇艿接绊?。實際的施工環(huán)節(jié)中可以在不減少土釘分布密度的前提下增加土釘豎向間距。在注漿方面，按照構(gòu)造要求，可以將強度控制在20MPa，且多采用一次注漿。

1.2 預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護

預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護由于對錨桿施加了預(yù)應(yīng)力，巖土中潛在滑動面上的正應(yīng)力增加，滑動面的下滑力減少，因此，預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護可以作為一種主動支護形式，不僅施工工期較短，施工占地面積小，具有良好的安全性。與其它支護類型類似，預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)有著其自身的優(yōu)勢與劣勢，在實際工程中，應(yīng)該重點掌握柔性支護技術(shù)的潛在缺陷。

在施工環(huán)節(jié)中，當(dāng)土體缺乏較好的完整性，則為了保障開挖面的穩(wěn)定，需要減少路塹開挖層的高度，導(dǎo)致施工成本與施工難度同時提升。此外預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護中，錨桿施工會額外占據(jù)部分低下空間，必要時應(yīng)該由工程技術(shù)人員重新調(diào)整錨桿的位置與角度，從而避免地下空間被進一步占用[2]，例如圖1所示。

圖1

預(yù)應(yīng)力錨桿柔性施工當(dāng)中主要通過錨桿來承受荷載，而在錨桿選擇的過程中應(yīng)該綜合考慮各個方面的因素，包括土質(zhì)、施工場地條件、工程成本等，不僅要讓錨桿滿足設(shè)計承載力的要求，而且需要按照相應(yīng)分類原則來控制錨桿類型。一般來說，現(xiàn)階段工程中常用的錨桿以拉力型錨桿、壓力型錨桿和壓力分散性錨桿為主，對于某些基坑坑壁土層強度較低的情況來說，還需要合理選擇支護類型。

2 工程案例分析

某地區(qū)的購物廣場位于市區(qū)繁華地段，占地面積約為40000m2，以地下綜合商場為主。基坑的平面大約為長方形，地勢呈現(xiàn)南高北低的特征，基坑支護工程采用預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護法，主要包括預(yù)應(yīng)力錨桿、承載結(jié)構(gòu)、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土層構(gòu)成。其形成條件通過一定密度的預(yù)應(yīng)力錨桿來對基坑邊坡的土體形成約束與擠壓作用，所以也提升了滑動面巖土體的抗剪能力，并減少了基坑變形，所采用的錨桿柔性支護也結(jié)合了土釘支護與樁錨支護的優(yōu)勢，工期較短，支護深度較大。

2.1 地質(zhì)條件

通過地質(zhì)勘探資料的分析，場內(nèi)的地層主要由風(fēng)化巖與第四系松散堆積物組成，絕大多數(shù)為人工填土，局部分布有粉質(zhì)黏土或碎石等。

2.2 支護技術(shù)分析

常用的基坑支護技術(shù)包括重力式擋土墻支護技術(shù)、土釘支護技術(shù)與預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)等，通過對現(xiàn)場地質(zhì)條件與環(huán)境條件的分析，最終在優(yōu)選后確定采用預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護方案，適用于粉質(zhì)黏土或難以產(chǎn)生蠕變的低塑性硬黏土。由于該廣場從地質(zhì)構(gòu)造角度來分析可以劃分為兩個區(qū)域，占據(jù)場區(qū)大部分面積的北部區(qū)域為第四系松散堆積物，下層為風(fēng)化巖，南部區(qū)域下層則為輝綠巖。因此，按照地質(zhì)構(gòu)造與巖性分析可以確定最佳的支護方式[3]。

此外，通過有限元分析軟件還可以針對基坑支護方案進行受力分析，建立有限元的計算模型，對支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與基坑邊形分布規(guī)律進行計算分析，例如分析道路交通中可能產(chǎn)生的側(cè)向荷載壓力。在具體方案的實施過程中，針對基坑開挖、坡面修正、錨桿成孔與注漿工作進行了技術(shù)研究，旨在提升工程施工速度，并保持坡面的密實程度。在后續(xù)的錨桿制作原裝和結(jié)構(gòu)安裝過程中同樣注意到了對錨桿孔洞的保護，預(yù)留了部分鋼筋，避免孔洞坍塌。

3 結(jié)語

建筑工程深基坑開挖與支護技術(shù)的研究和分析可以有效促進工程質(zhì)量的提升，對支護方案進行優(yōu)選設(shè)計，結(jié)合實際案例的分析進行了具體研究。由于基坑支護屬于巖土工程問題，其本身的區(qū)域性特征、綜合性特征和較大的工程風(fēng)險也讓支護結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境具有不確定性。在未來的工程當(dāng)中，還應(yīng)該針對土體力學(xué)性質(zhì)、施工環(huán)境等進行深入研究，更好地提升工程質(zhì)量與安全性，保障建筑工程的有效開展。