鄒益民

摘 要：臨汛大堤市政橋梁承臺(tái)，在進(jìn)行深基坑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工況，注重深基坑設(shè)計(jì)合理性，以此規(guī)避圍堰結(jié)構(gòu)變形風(fēng)險(xiǎn)。在此之上，本文主要以廣東省某市政橋梁項(xiàng)目為研究對象，簡要分析了設(shè)計(jì)準(zhǔn)備事宜，并從深基坑圍堰設(shè)計(jì)、支護(hù)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等方面，論述其設(shè)計(jì)要點(diǎn)，由此保障深基坑施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：臨汛大堤;市政項(xiàng)目;橋梁承臺(tái);深基坑設(shè)計(jì)

0 前言

臨汛大堤市政橋梁承臺(tái)，因其臨近堤岸。為了保證在其施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)擁有較高的安全性，理應(yīng)從深基坑設(shè)計(jì)階段予以重視，進(jìn)而為其后續(xù)施工提供可行性方案，確保橋梁承臺(tái)能夠形成高強(qiáng)度對抗堤壩能力，以便提高施工效率，經(jīng)由深基坑設(shè)計(jì)，確保建成后的圍堰結(jié)構(gòu)能夠在汛期發(fā)揮出真正效用。

1 臨汛大堤市政橋梁承臺(tái)深基坑設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

1.1 工程概況

本文主要以廣東省某市政橋梁項(xiàng)目為例，其施工現(xiàn)場設(shè)有防汛堤，基坑開挖深度為9 m，為深基坑施工內(nèi)容。其中深基坑支護(hù)作業(yè)面土層分布由上至下分別為3.15 m的耕田土、6.8 m的粉質(zhì)黃土、3.1 m的粉土、粉砂、10.7 m的粉質(zhì)黏土等，地下水位15 m埋深，其深基坑支護(hù)等級(jí)屬于二級(jí)安全等級(jí)。本項(xiàng)目中具體以矩形承臺(tái)為主，按照長14.6 m，寬9.4 m，4 m厚度的規(guī)格進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用鉆孔灌注樁，每兩個(gè)承臺(tái)間以1.93 m為間距。

1.2 地質(zhì)勘測

在橋梁承臺(tái)建設(shè)初期，應(yīng)親到現(xiàn)場，由地勘人員、技術(shù)人員對現(xiàn)場地質(zhì)條件應(yīng)予以勘測，以此收集水文條件、土層分布規(guī)律等信息，作為深基坑設(shè)計(jì)依據(jù)。同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合深基坑開挖深度，分析是否在施工期間會(huì)造成周邊河堤出現(xiàn)異動(dòng)。由于臨汛大堤市政橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，易形成基坑坍塌問題。對此，應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)勘測，并做好深基坑支護(hù)工作，保證工程項(xiàng)目的順利竣工。另外，為了杜絕施工事故，加劇返工壓力，還應(yīng)在深基坑施工前，制定科學(xué)的深基坑開挖方案，參照工況合理實(shí)施深基坑設(shè)計(jì)，繼而提升施工質(zhì)量，促使橋墩在承臺(tái)支撐下，均衡分配荷載力[1]。

2 臨汛大堤市政橋梁承臺(tái)深基坑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 深基坑圍堰設(shè)計(jì)

橋梁承臺(tái)是承載墩身壓力的重要結(jié)構(gòu)，在臨汛大堤市政橋梁項(xiàng)目中，應(yīng)當(dāng)圍繞深基坑圍繞結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在本項(xiàng)目中主要以鋼板樁作為樁基礎(chǔ)，其承臺(tái)頂選用鋼筋混凝土材料，其厚度為2.5 m。在鋼板樁結(jié)構(gòu)中，還需要搭配鋼護(hù)筒，增加其穩(wěn)固度。同時(shí)，還需要運(yùn)用圍堰檁條將鋼護(hù)筒焊接起來，以此形成組合受力結(jié)構(gòu)。由于臨汛大堤市政橋梁承臺(tái)施工中，常在深基坑開挖作業(yè)期間遭受堤壩壓力，致使樁基礎(chǔ)受力較大，從而面臨變形風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)此，應(yīng)加強(qiáng)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，選用組合式結(jié)構(gòu)，保證樁基礎(chǔ)與鋼板樁受力均勻。此外，在圍堰設(shè)計(jì)中還應(yīng)當(dāng)分析邊坡的穩(wěn)定性，一旦邊坡穩(wěn)定性不達(dá)標(biāo)，則應(yīng)當(dāng)采取加固方案，嚴(yán)控基坑坍塌風(fēng)險(xiǎn)。一般而言，在驗(yàn)證邊坡穩(wěn)定性時(shí)，常見的方法較多。在本項(xiàng)目中以直線破裂面法為主。按照下列計(jì)算公式判斷邊坡安全系數(shù)是否>1.15。

其中T指的是滑體重量W形成的下滑力，T1則為堤壩土抗剪強(qiáng)度抗滑力。a、ψ分別指的是傾角、抗剪度，L則為圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)長度。其中T/T1的比值則為邊坡安全系數(shù)。經(jīng)過相關(guān)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)本項(xiàng)目直接進(jìn)行深基坑開挖確實(shí)具有一定風(fēng)險(xiǎn)。因此，專門在項(xiàng)目開挖前對周邊堤壩實(shí)施了加固處理，并先完成抗滑樁施工任務(wù)，之后再進(jìn)行深基坑開挖。

2.2 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

在深基坑設(shè)計(jì)中還需要針對深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)給出可靠的設(shè)計(jì)方案，由此提升承臺(tái)穩(wěn)定性，避免深基坑施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)危險(xiǎn)事故。首先，需對臨汛大堤橋梁項(xiàng)目施工現(xiàn)場周邊環(huán)境進(jìn)行密切監(jiān)測，這主要是為了避免深基坑開挖作業(yè)中受到破壞。隨著信息化監(jiān)測技術(shù)的進(jìn)步，在支護(hù)設(shè)計(jì)中還可采用信息化監(jiān)測手段，優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。其中監(jiān)測指標(biāo)包含深基坑施工現(xiàn)場的沉降量、傾斜度、鋼板樁變形量、土壓力變形量等，之后做好記錄。尤其對于地下水位，也應(yīng)全面監(jiān)測，包括堤壩裂縫以及位移情況，最終確保在全方位監(jiān)測中，維護(hù)深基坑施工安全。

此外，還可運(yùn)用專業(yè)的深基坑設(shè)計(jì)軟件。以DeepEX軟件為例，它能夠針對圍堰結(jié)構(gòu)、支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)。而且對于鋼板樁排樁方式以及錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，都具有豐富的組合案例，可為深基坑設(shè)計(jì)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在該軟件中還具備圖形交互功能，可出具多樣深基坑支護(hù)方案，還可采用極限平衡分析法，對工況加以分析，由此為深基坑設(shè)計(jì)帶來可靠保障。

2.3 深基坑參數(shù)設(shè)計(jì)

在深基坑設(shè)計(jì)中還需要針對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。由于橋梁承臺(tái)處于臨汛大堤環(huán)境里，需要承載堤壩土壓力。因此，還應(yīng)先行明確土壓力情況，之后采取相應(yīng)的手段用于抵抗土壓力，避免影響深基坑施工進(jìn)度。其中關(guān)于土壓力的計(jì)算，可參照下列公式得出具體數(shù)值：

H、α、γ分別代表的是圍堰結(jié)構(gòu)與堤壩土接觸高度、庫倫壓力系數(shù)、土地重度。

待知曉土壓力后，還應(yīng)結(jié)合工況土層的力學(xué)參數(shù)，規(guī)范深基坑設(shè)計(jì)方案。如粉砂土中的粘聚力為0.1 kPa，內(nèi)摩擦角為32°，重度為19 kN/m3，彈性模量為42 MPa。而黏土中的粘聚力為16 kPa，內(nèi)摩擦角為8°，重度17.8 kN/m3，彈性模量12 MPa。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)土層力學(xué)參數(shù)，判斷深基坑設(shè)計(jì)中的樁基礎(chǔ)、鋼板樁是否能夠支撐土層壓力，最終保證橋梁承臺(tái)具備較強(qiáng)的承載力，且適當(dāng)減小深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)[2]。

2.4 深基坑節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

在深基坑設(shè)計(jì)過程中，還需對圍堰檁條與支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，確保圍堰檁條具備突出支撐力。設(shè)計(jì)人員應(yīng)明確深基坑開挖中鋼板樁構(gòu)件節(jié)點(diǎn)處實(shí)際受力結(jié)果，之后才能判斷橋梁承臺(tái)結(jié)構(gòu)各部分是否符合安全施工規(guī)范。

比如在該項(xiàng)目中鋼板樁節(jié)點(diǎn)處，經(jīng)過荷載分析，在深基坑開挖作業(yè)中達(dá)到第三層鋼支撐結(jié)構(gòu)1 m時(shí)，鋼板樁組合應(yīng)力141 MPa，直到深基坑開挖至坑底，其組合應(yīng)力為72 MPa。之后進(jìn)入到拆除階段，拆除后，第三層支撐圍檁鋼板樁組合應(yīng)力為259 MPa。在對整個(gè)承臺(tái)頂撐結(jié)構(gòu)、鋼板樁結(jié)構(gòu)受力情況分析后，需運(yùn)用應(yīng)力位移軟件得出承臺(tái)構(gòu)件強(qiáng)度，待強(qiáng)度分析結(jié)果符合臨汛大堤橋梁承臺(tái)承載要求后準(zhǔn)予施工。

3 應(yīng)用技術(shù)分析

在臨汛大堤市政橋梁承臺(tái)項(xiàng)目中，應(yīng)用深基坑設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，還可從支護(hù)與護(hù)坡技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用內(nèi)容上為出發(fā)點(diǎn)，通過對應(yīng)用步驟的規(guī)范化操作，促使本項(xiàng)目深基坑設(shè)計(jì)成果符合預(yù)期要求。其中支護(hù)技術(shù)以錨桿支護(hù)為主，通過測量錨桿點(diǎn)位，運(yùn)用錨桿機(jī)對其進(jìn)行鉆孔，之后到達(dá)鉆進(jìn)位置后，拿出鉆桿，對錨索加以檢查。而在護(hù)坡技術(shù)中，可借助螺旋鉆桿進(jìn)行鉆進(jìn)操作，然后采用灌漿手段，將鋼筋籠置于孔洞中，直到制成護(hù)坡樁，保障技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。

4 結(jié)論

綜上所述，在臨汛大堤周邊設(shè)計(jì)橋梁承臺(tái)，因其深基坑開挖作業(yè)期間，易形成基坑坍塌，故而應(yīng)在施工前加強(qiáng)設(shè)計(jì)，確保圍堰結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性。對此，應(yīng)從圍堰設(shè)計(jì)、支護(hù)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等方面著手，既能縮短施工時(shí)間，又能提升施工安全性，滿足臨汛大堤市政項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]樊甘露，唐世嬌.臨汛大堤市政橋梁承臺(tái)深基坑設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2020，47（21）：43-45.

[2]孟江苓.基于承載力控制的軟土深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2021（3）：83-86.