楊波 彭文祥

【摘 要】對(duì)基坑邊坡進(jìn)行支護(hù)時(shí)，由于地質(zhì)以及周圍環(huán)境的復(fù)雜條件，單一支護(hù)方式已無法滿足邊坡和基坑的變形與穩(wěn)定性要求。本工程依托工程實(shí)例，詳細(xì)的介紹了基坑邊坡的支護(hù)方案。采用放坡和格構(gòu)梁錨索支護(hù)上部的永久性邊坡，能有效的控制邊坡的位移；采用樁錨支護(hù)體系能夠控制下部的基坑變形并能充分的利用地下空間，為今后類似工程的設(shè)計(jì)提供參考。

【關(guān)鍵詞】基坑；邊坡；格構(gòu)錨索；樁錨

中圖分類號(hào)： TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）21-0180-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.083

【Abstract】When supporting the excavation slope， due to the complicated conditions of geology and the surrounding environment， the single support system cannot meet the requirements of deformation and stability of the slope and excavation. Relying on the engineering example， the supporting scheme of the excavation slope is introduced in detail. The sloping and lattice beam anchors support the upper permanent slope， which can effectively control the displacement of the slope. The pile anchor support system can control the deformation of the excavation and make full use of the underground space.Provide reference for the design of similar projects in the future.

【Key words】Excavation； Slope； The lattice beam anchors； The pile anchor

隨著城市的大規(guī)模建設(shè)，土地資源越來越稀缺，城市高層建筑用地大多數(shù)來源于開挖山體，平整場(chǎng)地[1]。在實(shí)際工程中，若大面積的開挖山體，將對(duì)生態(tài)環(huán)境造成毀滅性的破壞，因此，對(duì)深基坑上部坡體進(jìn)行適當(dāng)放坡，形成永久性邊坡的工程越來越常見。在基坑邊坡支護(hù)工程中，必須根據(jù)周圍環(huán)境條件、建筑物類型、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件等情況采取科學(xué)合理的變形控制措施。[2]本文以某大型基坑邊坡工程為例，通過設(shè)計(jì)驗(yàn)算，為以后類似的基坑邊坡工程設(shè)計(jì)提供參考。

1 工程概況

擬建長(zhǎng)沙某小區(qū)項(xiàng)目為一高層建筑，設(shè)2層地下室。場(chǎng)地后方為擬建公園，現(xiàn)為山地，基坑底標(biāo)高為60.2m，基坑頂標(biāo)高70.0m，基坑深度9.80m，設(shè)計(jì)邊坡坡頂標(biāo)高為82.8m，邊坡高度12.80m。擬建場(chǎng)地原始地貌為構(gòu)造侵蝕剝蝕“紅層”碎屑巖低丘陵地貌，為開僻建筑場(chǎng)地，對(duì)后方山體進(jìn)行切方，形成的邊坡長(zhǎng)度約200m。該處基坑和邊坡的安全等級(jí)均為一級(jí)，基坑使用年限為基坑支護(hù)竣工后一年，邊坡使用年限為邊坡支護(hù)竣工后五十年且不低于周邊建筑物使用年限。

2 工程、水文地質(zhì)條件

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，場(chǎng)地內(nèi)的巖土層分布情況如下：

（1）人工填土：主要為素填土，褐黃色，由粘性土組成。稍濕，新近堆填，未完成自重固結(jié)，密實(shí)度不均勻，結(jié)構(gòu)松散。

（2）殘積土：褐紅色，泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化而成，硬塑，局部地段呈砂礫狀，含10-15%塊石，底部不均勻夾強(qiáng)風(fēng)化塊，干強(qiáng)度及韌性中等，切面稍有光澤，搖振無反應(yīng)。

（3）強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：褐紅色，原巖結(jié)構(gòu)基本破壞，仍清晰可見，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖體極破碎，多呈碎塊狀，夾中風(fēng)化巖塊，手可掰斷，屬極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類。

（4）中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：褐紅色，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較完整，多呈短柱狀，水平層理特征可見，錘擊聲啞，易敲斷，屬極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類。

本場(chǎng)地地下水主要為賦存于人工填土及殘積土中的上層滯水，受大氣降水補(bǔ)給，水位因季節(jié)及場(chǎng)地位置而異，變化較大，水量較小，未形成穩(wěn)定的自由水面。場(chǎng)地內(nèi)地下水水質(zhì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋具有微腐蝕性[3]。本文不考慮地下水作用。

3 支護(hù)方案設(shè)計(jì)

本工程基坑邊坡支護(hù)根據(jù)工程特點(diǎn)、巖土體性質(zhì)、地形地貌劃分為2個(gè)支護(hù)區(qū)域。上部永久性邊坡采用放坡+錨索格構(gòu)梁聯(lián)合噴錨支護(hù)，下部基坑采用樁錨支護(hù)。

3.1 邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)

該處坡體為一山體，無地下管線等，邊坡高12.8m，設(shè)計(jì)基坑頂部距離用地紅線為12m，具有一定的放坡空間，故對(duì)該邊坡分兩級(jí)放坡，上部坡率為1：0.75，高度6m，下部坡率為1：0.6，高度6.8m，中間設(shè)置馬道，馬道寬度為2m；放坡后采用錨索格構(gòu)梁聯(lián)合噴錨支護(hù)，上部?jī)膳鸥駱?gòu)間距為1.5m，下部格構(gòu)間距為2m，格構(gòu)梁尺寸為0.3m×0.3m，C25砼澆筑；格構(gòu)間設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索，錨索傾角15°，孔徑150mm，水平間距2m，總長(zhǎng)15m，其中自由段長(zhǎng)度6m，錨索由3×15.2mm鋼絞線組成，設(shè)計(jì)拉力360kN，鎖定荷載240kN；面部噴射C20砼，厚度15cm，網(wǎng)筋為HPB300Φ6.5，間距200mm。

3.2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

基坑深度9.8m，采用旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)。樁徑1.2m，間距2m，嵌固深度7m，采用C30砼澆筑；從基坑底部1.8m起每隔2m設(shè)置一排預(yù)應(yīng)力錨索，參數(shù)見表2；基坑頂部設(shè)置冠梁，尺寸1.2×0.6m；面部噴射C20砼，厚度12cm，網(wǎng)筋為HPB300Φ6.5，間距200mm。

3.3 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在邊坡頂部設(shè)置截水溝，尺寸1000×1000mm；在基坑頂?shù)仔拗潘疁希叽?00×300mm；排水溝流入集水井中，集水井尺寸1000×1000×1000mm，用Mu10灰砂磚砌筑；地下水統(tǒng)一匯入沉淀池，并經(jīng)沉淀后方可排入市政管道。

4 穩(wěn)定性驗(yàn)算

4.1 邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013），采用圓弧形滑動(dòng)面的邊坡穩(wěn)定性計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算得Fs=1.39>1.35，邊坡支護(hù)整體穩(wěn)定性滿足要求[4]。

4.2 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算

根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）基坑支護(hù)內(nèi)力計(jì)算方法采用增量法，基坑外側(cè)土壓力計(jì)算采用主動(dòng)土壓力，水土合算[5-6]。

整體穩(wěn)定性驗(yàn)算采用瑞典條分法，計(jì)算整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks=2.464>1.35。

抗隆起安全系數(shù)Khe=2.373>1.8。

抗傾覆安全系數(shù)Kov=2.844>=1.350，均滿足規(guī)范要求。

5 監(jiān)測(cè)工程

本基坑邊坡工程監(jiān)測(cè)的目的：為工程周邊的建筑、各種設(shè)施的保護(hù)提供依據(jù)，為信息化施工提供依據(jù)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要為：坡頂水平位移和垂直位移監(jiān)測(cè)；地表裂縫監(jiān)測(cè)；坡頂建、構(gòu)筑物變形監(jiān)測(cè)；錨索拉力及預(yù)應(yīng)力損失值監(jiān)測(cè)；土體及支護(hù)結(jié)構(gòu)深層水平位移觀測(cè)（測(cè)斜）；支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)：坑頂水平和垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)可共用，沿坑頂每隔15m布置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)距坑頂邊線約0.3m（可置于頂梁上），另在周邊建筑物上布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可埋設(shè)普通螺紋鋼，埋設(shè)完鋼筋后須灌水泥漿加固短筋根部。

變形允許值、報(bào)警值、監(jiān)測(cè)周期及精度等級(jí)參考《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》[7]。

6 結(jié)論

針對(duì)本基坑邊坡工程復(fù)雜的施工條件，采用放坡+格構(gòu)梁+錨索支護(hù)上部的永久性邊坡，能有效的控制邊坡的位移，且錨索注漿能夠改良巖土體性質(zhì)，作為安全儲(chǔ)備；采用旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)體系能較好的控制下部基坑的變形并能充分的利用地下空間。通過相關(guān)理論計(jì)算，并用理正基坑進(jìn)行了設(shè)計(jì)驗(yàn)算，結(jié)果與工程實(shí)際相吻合，為以后類似的基坑邊坡支護(hù)工程的設(shè)計(jì)提供技術(shù)參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊素春.深基坑支護(hù)技術(shù)及實(shí)例分析[J].地下空間，2001，21（5）：480-484.

[2]鄭艷華，于蕾，邵明風(fēng).某深基坑預(yù)應(yīng)力樁錨與土釘聯(lián)合支護(hù)設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2008（23）：124-125.

[3]B50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].

[4]GB50330-2013，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[5]JGJ120-2012，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[6]陳希哲.土力學(xué)地基基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1998.

[7]GB50497-2015，建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].