高 鵬, 董 霞

（1.中國有色金屬長沙勘察設(shè)計研究院有限公司，湖南 長沙 410000；2.湖南德力電力建設(shè)集團有限公司，湖南 長沙 410000）

1 設(shè)計依據(jù)

設(shè)計依據(jù)，是根據(jù)中國有色金屬勘查設(shè)計研究院有限公司2013年12月提供的巖土工程詳細勘查報告；建設(shè)單位2014年2月20日提供的地形圖、基坑開挖邊線圖（電子版）；理正深基坑計算軟件7.0版。

2 工程概況

擬建巖土工程場地位于大型礦山場地，巖土場地原始地貌單元屬沖積階地，后經(jīng)人工改造，原始地形已改變。現(xiàn)場地四周較高中間低，地勢起伏較大，大部分地段現(xiàn)為巖土工程。場地內(nèi)標(biāo)高介于36.64～43.47m。擬建巖土工程基坑北側(cè)層數(shù)為2層，設(shè)計地坪標(biāo)高為41.00～41.15m，基坑底板頂標(biāo)高為32.15m（基坑底板按0.50m考慮，則基坑底板底標(biāo)高為31.65），現(xiàn)北側(cè)基坑頂標(biāo)高為41.00m左右，則基坑北側(cè)開挖深度9.0m左右；基坑南側(cè)地下礦層數(shù)為一層，設(shè)計地坪標(biāo)高為41.00～41.15m，基坑底板頂標(biāo)高為36.05m（基坑底板按0.50m考慮，則基坑底板底標(biāo)高為35.55），現(xiàn)南側(cè)基坑頂標(biāo)高為41.00m～43.55m，則基坑南側(cè)開挖深度5.45～8.00m；巖土工程基坑支護長度約435米。

3 巖土工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件

（1）地層巖性。根據(jù)勘查結(jié)果，擬建場地內(nèi)分布有人工填巖土層、第四系沖積層及第四系殘積層，場地內(nèi)下伏基巖為白堊系泥質(zhì)粉砂巖體，各巖土層的野外特征自上而下依次描述如下。

人工填土(Q4ml)①（“①”為地層編號，下同）：素填土，主要分布場地南面及東面，部分巖土工程地段地質(zhì)表面主要呈現(xiàn)褐紅、黃褐色，并且由粘性土組成，堆填時間約10年，密實度不均勻，干-稍濕，呈稍密狀態(tài)，層厚0.60～2.70。

雜填土：主要分布場地西部、東南及東北場地局部地段，雜色，主要巖土工程建筑垃圾組成，混10～30%的粘性土，密實度不均勻，堆填時間約6年，干-稍濕，呈稍密、局部松散狀態(tài),層厚1.30～6.10m。

（2）礦山巖土工程水文地質(zhì)條件。水文地質(zhì)地表水及地下水類型和水位擬建場地地質(zhì)地表水主要為地表大氣降水及鄰近生活用污水，其二為場地東側(cè)魚塘地表水體。

勘查期間，場地內(nèi)各鉆孔中均遇見地下水，主要為上層滯水和潛水。上層滯水主要賦存于人工填土①及和植物層②中，受大氣降水和地表水補給，未形成連續(xù)穩(wěn)定的水位面，水量較小；潛水主要賦存于粉砂⑤及圓礫⑥中，受大氣降水及地表水的下滲補給及地下水橫向徑流補給，水量較大，局部略具承壓性。

4 巖土工程基坑支護方案選擇

在巖土工程中，基坑支護方案有很多，如邊坡、支護樁、錨桿、噴射混凝土錨桿、樁錨、內(nèi)支護等。各種方案都有其優(yōu)點和局限性。因此，選擇合理的支護方案是保證基坑支護工程質(zhì)量的關(guān)鍵。本設(shè)計在深入了解和研究現(xiàn)有礦山巖土工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料及周邊環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，借鑒成功的設(shè)計和施工經(jīng)驗，對各種方案進行分析論證和優(yōu)化，確定本工程AB、EF、FG、GA段采用放坡巖土工程支護，BB’、B’C、CD、DD’、D’E段采用上部放坡結(jié)合土釘墻，下部采用人工孔灌注樁結(jié)合錨索等支護型式，G’D段采用自然放坡+噴射砼支護。

5 排水系統(tǒng)

在礦坑(頂)底修筑截（排）水溝，尺寸300×300mm，按2～5‰坡度流向集水井中，排水溝Mu10灰砂磚砌筑，M10水泥砂漿抹面，厚度≥10mm。根據(jù)基坑內(nèi)實際水量情況，布置一定數(shù)量的集水井，尺寸1000×1000×1000mm，用Mu10灰砂磚砌筑，M10水泥砂漿抹面，厚度≥10mm。抽排地下水統(tǒng)一匯入沉淀池，并經(jīng)沉淀后方可排入市政管道。

6 礦坑支護設(shè)計

（1）設(shè)計原則。礦坑支護為臨時性支護，支護結(jié)構(gòu)使用年限為礦坑支護竣工后一年。設(shè)計方案根據(jù)施工單位提供的總體方案，結(jié)合巖土工程周邊環(huán)境條件和基坑開挖深度確定?；又ёo施工應(yīng)以巖土工程建筑物和基坑底線為依據(jù)，并利用頂線關(guān)系進行尺寸復(fù)核，確保支護結(jié)構(gòu)不會對礦坑底部建筑及周邊道路等造成影響。

（2）礦坑支護方案。根據(jù)周邊環(huán)境條件、巖土工程條件及基坑支護深度的不同，將基坑分為AB、BB’、B’C、CD、DD’、D’E、EF、FG、GA和G’D十段，AB、EF、FG、GA段采用放坡+復(fù)合土釘墻支護，BB’、B’C、CD、DD’、D’E段采用上部放坡結(jié)合土釘墻，下部采用人工孔灌注樁結(jié)合錨索等支護型式，G’D段采用自然放坡+噴射砼支護。

7 礦坑支護施工技術(shù)要求

（1）施工工序。礦坑開挖線及支護樁位放線、復(fù)核→變形觀測點（含基準點）的設(shè)置→變形初始觀測→坡頂截水溝修筑（上部有放坡段先進行分層開挖→土釘施工→噴射砼施工、支護至冠梁頂標(biāo)高）→人工挖孔樁施工→樁頂冠梁施工→坡頂截水溝修筑→（土方開挖至錨索（錨桿）標(biāo)高以下0.5m→樁間土處理施工→分層錨索（錨桿）施工、鎖定→分層分段土方開挖、噴砼、支護→依此循環(huán)至設(shè)計基底標(biāo)高→坡底排水溝修筑。

（2）施工準備。礦坑支護施工前做好充分的施工準備，主要包括以下內(nèi)容：進一步對礦坑周邊環(huán)境進行詳細調(diào)查，并編制基坑環(huán)境調(diào)查報告。明確礦坑周邊企業(yè)管線現(xiàn)狀及滲漏情況，鄰近巖土建筑工程基礎(chǔ)形式、埋深、結(jié)構(gòu)類型、使用狀況；相鄰區(qū)域內(nèi)正在施工和使用的礦坑工程情況；相鄰巖土工程建筑打樁振動情況。

8 基坑支護變形觀測

礦坑支護變形觀測應(yīng)委托第三方監(jiān)測，監(jiān)測應(yīng)按規(guī)范規(guī)程進行，監(jiān)理方應(yīng)進行旁站，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)真實有效。

（1）監(jiān)測目的。礦坑工程進行現(xiàn)場監(jiān)測的目的：為施工提供及時的監(jiān)測結(jié)果和信息，使參與施工的各方能夠完全客觀、真實地把握工程質(zhì)量，掌握工程各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵指標(biāo)和工程狀態(tài);及時、準確地預(yù)測礦井工程主體及周圍環(huán)境的潛在危害，確保礦井結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的安全;在施工過程中，通過實測數(shù)據(jù)驗證工程設(shè)計中所采用的各種假設(shè)和參數(shù)，及時改進施工工藝或調(diào)整設(shè)計參數(shù)，達到良好的工程效果，從而優(yōu)化設(shè)計和信息化建設(shè)。

（2）監(jiān)測方法及精度要求。邊坡巖土工程的現(xiàn)場監(jiān)測應(yīng)采用儀器監(jiān)測與巡視檢查相結(jié)合的方法。監(jiān)測方法的選擇應(yīng)根據(jù)邊坡坡度、精度要求、設(shè)計要求、場地條件、區(qū)域經(jīng)驗以及方法的適用性等因素，監(jiān)測方法應(yīng)合理、易于實施;監(jiān)測方法應(yīng)根據(jù)不同的現(xiàn)場觀測條件和要求，如落點法、水平角法、正交點法、法線垂直線法、差分沉降法等。

（3）監(jiān)測內(nèi)容。根據(jù)邊坡場地巖土工程地質(zhì)、水文質(zhì)條件、邊坡安全等級、周邊環(huán)境條件，巖土工程規(guī)程規(guī)范，本邊坡為永久性邊坡，按一級邊坡進行監(jiān)測，應(yīng)監(jiān)測至竣工后兩年。

9 基坑支護試驗與檢測

所有支護結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量檢驗應(yīng)按照《建筑工程規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準和規(guī)定進行，檢驗點的數(shù)量和次數(shù)應(yīng)符合上述規(guī)范要求。錨索和土釘施工前應(yīng)進行基礎(chǔ)試驗，基礎(chǔ)試驗專用的非工作錨索和土釘不得少于3根。

錨索抗拔承載力的檢測應(yīng)符合下列規(guī)定：①檢測數(shù)量不應(yīng)少于錨索總數(shù)的5%，且同一土層中的錨索檢測數(shù)量不應(yīng)少于3根；②檢測試驗應(yīng)在錨固段注漿固結(jié)體強度達到15MPa或達到設(shè)計強度的75%后進行；③檢測錨索應(yīng)采用隨機抽樣的方法選取。④土釘采用抗拉試驗檢測承載力，同一條件下，試驗數(shù)量不宜少于總數(shù)的1%，且不應(yīng)小于3根。

10 結(jié)語

本文件是在甲方2014年2月20日提供的總圖、地形圖及現(xiàn)場周邊條件的基礎(chǔ)上進行基坑支護設(shè)計的，如上述基坑條件發(fā)生變化或地質(zhì)條件變化較大時應(yīng)及時通知設(shè)計人員做出調(diào)整；本文件所述的各種試驗結(jié)果，應(yīng)及時通知我司，如試驗不成功，應(yīng)及時通知設(shè)計人員做出調(diào)整；施工過程中及竣工后，基坑頂?shù)暮奢d不得超過設(shè)計允許值；在基坑的施工和使用期間，應(yīng)嚴格控制不利于坡壁穩(wěn)定因素的產(chǎn)生和發(fā)展，如隨意開挖坡腳、巖土工程地表水和地下水大量滲入坡體內(nèi)等；在施工和開挖過程中，應(yīng)監(jiān)測基坑頂板的側(cè)向位移。當(dāng)位移與當(dāng)前開挖深度之比超過2‰時，應(yīng)密切觀察并及時采取支護加固措施。