文 / 寧波梅山島開發(fā)投資有限公司 竺輝

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的提高，中國城市路橋的建設(shè)總量明顯上升，路橋規(guī)模明顯增加，深基坑支護(hù)技術(shù)起到了重要作用，是提高路橋施工效率的關(guān)鍵。基于此，本文將就城市路橋完全飽和后的深基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題展開深入的研究，并期望能夠?yàn)槭姓挝婚_展城市施工提出合理的指導(dǎo)意見。

引言

深基坑作為一個臨時(shí)的支護(hù)構(gòu)件，在橋梁下部結(jié)構(gòu)施工中也獲得了應(yīng)用，尤其是在墩柱支撐的承平臺施工。本文中的深基坑地處河道邊上，附近土質(zhì)為飽和土且含水量高。隨著中國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城鎮(zhèn)化建設(shè)水平的提高，中國的城市化范圍也逐步擴(kuò)大，使得對市政路橋和城市空間的建設(shè)工程總量增加、施工規(guī)模增加，從而對深基坑及支撐構(gòu)件的工程設(shè)計(jì)提供了更多需求。完全飽和土指的是土體孔隙度基本被水填滿的土層，由于其含水率相當(dāng)大，所以在采用深基坑支護(hù)的時(shí)候必須加以針對性地設(shè)計(jì)規(guī)劃，從而才能優(yōu)化具體應(yīng)用的效率。

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的概述

隨著中國市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和政府管理水平的提高，中國城鎮(zhèn)化的水平提高，路橋建設(shè)的總量明顯增加，這也為對深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)提供了更高的需求。所說的深基坑支護(hù)，在建材行業(yè)目前并不是統(tǒng)一的具體的概念，只是通常為方便管理工作，按照施工部建質(zhì)[2018]87號文，有關(guān)印發(fā)《危害性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理方法的通告》規(guī)范，深基坑是指挖掘深入大于5m（含5m）或地下室三層之間（含三層），或深雖未大于5m，但由于地質(zhì)條件和環(huán)境或地下管道等非常復(fù)雜的工程施工。在具體方法開展路橋施工的時(shí)期，由于深基坑施工往往存在著暫態(tài)性、地區(qū)、個人、綜合型、系統(tǒng)化等特征，在具體方法開展路橋施工的時(shí)期必須貫徹因地制宜地的基本原則，根據(jù)情況分析，從而能夠優(yōu)化具體方法使用的效率。飽和作用土一般指的是土體的空隙處基本上都被水填滿的土層，由于該類土壤水分量相當(dāng)大，對深基坑支護(hù)工作的需求也相當(dāng)高，所以，本章以中國寧波市地區(qū)某飽和土的路橋的深基坑支護(hù)為例，對架構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況加以剖析，從而能夠進(jìn)一步優(yōu)化其具體使用的效率。市政路橋深基坑支護(hù)的主要方法有旋噴樁支護(hù)噴射注漿材料技術(shù)、土層錨索施工技術(shù)、鉆機(jī)技術(shù)、土釘技術(shù)、內(nèi)支撐墻支護(hù)技術(shù)、外連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)等，但在具體實(shí)施使用的同時(shí)必須按照自己的具體需要，選用較為適宜的方法。

市政路橋施工中涵蓋著比較復(fù)雜的技術(shù)內(nèi)容，是提高區(qū)域內(nèi)的民眾生存條件以及帶動區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)鍵問題，而支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用又在新的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展階段和新歷史發(fā)展時(shí)代中面臨著更高標(biāo)準(zhǔn)與要求，因此必須更加全面地根據(jù)區(qū)域內(nèi)的自然條件和經(jīng)濟(jì)社會要求，選用較為科學(xué)合理的支護(hù)技術(shù)及其結(jié)合設(shè)計(jì)方案，從而才能優(yōu)化具體應(yīng)用的效果，并帶動區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)交流，從而促進(jìn)整個行業(yè)的健康發(fā)展。

市政路橋的飽和土深基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為對整個市政路橋飽和土深基坑及支護(hù)構(gòu)造做出更具體的剖析，我們將以寧波市市政工程為例，對整個深基坑構(gòu)造的具體使用效果做出了深入的剖析，這樣才能提高其實(shí)際使用的效率，從而也能夠有效提高整個市政路橋建設(shè)的實(shí)際施工效益。

寧波市梅山島地區(qū)的自然地理?xiàng)l件概述

梅山島地屬寧波市北侖區(qū)，地處我國東部沿海地區(qū)，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平相對比較高。但是梅山島因?yàn)楹u成因的特點(diǎn)，外涂面標(biāo)高高于堤內(nèi)地塊標(biāo)高，常年受暴雨、風(fēng)暴、海水高潮位影響顯著，特別是在梅雨季節(jié)及臺風(fēng)期，常受暴雨襲擊，其自然地理學(xué)條件也比較復(fù)雜。當(dāng)?shù)毓こ添?xiàng)目由于地處河流三角洲平原地形，施工區(qū)的地形也較為平緩，因此根據(jù)自然地理?xiàng)l件及其物理力學(xué)特性可區(qū)分為若干個階段，在具體開展工程建設(shè)的時(shí)候可以對各種狀況進(jìn)行更深層次的研究，從而也能夠區(qū)分為若干階段，使基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型工作更為地具備科學(xué)化和合理化。

（1）質(zhì)素填筑物∶這一類的路橋主要為中砂、粉細(xì)沙和粉狀黏土等，里面還會存在少許的碎磚，并且該土層上還具有人工回填的痕跡，而人工土層的厚度一般在0.6~3.0m左右。

（2）中砂∶這層土壤為相當(dāng)?shù)湫偷耐耆柡驼惩?，具疏松、中間稍密以及局部中密的特征，部分為粗砂，但部分鉆孔處仍存在細(xì)沙以及淤泥質(zhì)粘土。

（3）粉砂；飽和土，同中砂相比具有較疏松、稍密以及局部中密的特征，部分地區(qū)存在過篩細(xì)土，雜質(zhì)大多是泥巖或存在較多腐質(zhì)的泥質(zhì)層，厚度一般在2.5~10.9m左右。

（4）淤泥∶完全飽和土，有流塑的特性，主要為細(xì)粉粒和粘粒，且部分還存在相當(dāng)多的細(xì)粉砂子。

此外，在這個地區(qū)內(nèi)部的重要地下水利用種類為孔隙潛水，承壓水和基巖的縫隙水，污泥層厚度都相當(dāng)大，透水性很好而且儲量充足。同時(shí)由于寧波市地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候地區(qū)，所以雨水也相當(dāng)充沛，而地下水利用供應(yīng)的重要形式則為大氣降雨，但在具體進(jìn)行利用的時(shí)候一日運(yùn)用得不好，會造成地下水位污染。此外，由于本區(qū)內(nèi)的地下水的水位和水量變化除受天氣原因的影響之外還會受海洋潮汐的影響，所以地下水位的數(shù)量年變動幅度相當(dāng)大，且地區(qū)內(nèi)的地下水對干砼構(gòu)件和其內(nèi)部的鋼筋直徑并不具有腐蝕；但對鋼筋構(gòu)件卻具有相當(dāng)明顯的腐蝕。

基坑負(fù)荷支護(hù)結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)

經(jīng)過對路橋施工的實(shí)際情況做一個比較深刻的剖析就可看出在具體建設(shè)的路橋當(dāng)中，最關(guān)鍵的重問題一共有四個。首先施工區(qū)域里面存有著厚水砂，造成基坑建設(shè)的時(shí)候需要相當(dāng)大的路橋面積，同時(shí)由于地下水位也較為豐富。該區(qū)域的北側(cè)和東側(cè)區(qū)域均具有較厚的淤泥夾層，再加上該地區(qū)施工現(xiàn)場的管網(wǎng)線路相對密集，以及面臨著路橋施工土地資源緊缺的問題。

根據(jù)此，本次實(shí)施的方案中重點(diǎn)提出了四個實(shí)施方法，在實(shí)踐應(yīng)用的同時(shí)需要根據(jù)工程的實(shí)踐情況和項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益選用較為科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法加以實(shí)施，整體的提高建設(shè)項(xiàng)目的效率。

（1）圍護(hù)樁、高壓旋噴止水帷幕、樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)等，該種方法優(yōu)點(diǎn)在于相對安全，不過也要耗費(fèi)相當(dāng)大的投資成本和時(shí)間成本。

（2）（單雙排）圍護(hù)式工程樁、高壓旋噴止水帷幕、懸臂樁等支撐構(gòu)件。這個方法在使用的時(shí)候較為明顯的弊端是如果支護(hù)的寬度加大會造成非常巨大的變化，對周圍路橋以及路面產(chǎn)生危害，并且這個方法在應(yīng)用的時(shí)候仍然要耗費(fèi)相當(dāng)大的投資成本和時(shí)間成本。

（3）隔柵型旋噴樁重力式擋墻，這個方法應(yīng)用的主要優(yōu)點(diǎn)就是具有相對較高的路橋整體性以及穩(wěn)定性，并且它還能夠在落成以后形成一定的止水帷幕并且具有相對良好的隔水性涂料，不過這個方法在具體進(jìn)行建造的同時(shí)還需投資相當(dāng)大的資金成本以及技術(shù)成本，而且在支護(hù)高度相當(dāng)高的地方變形相當(dāng)大。

（4）土釘墻的支護(hù)構(gòu)件。這個方法在具體應(yīng)用的時(shí)候比較顯著的優(yōu)點(diǎn)就是費(fèi)用相對低廉，而且工期較短。相關(guān)單位工程不需投入巨大的金錢成本和時(shí)間成本，不過這個方法若單純應(yīng)用會造成地基挖掘工作上出現(xiàn)明顯的問題，而且對于較富水砂質(zhì)土的單位施工上也出現(xiàn)了問題。

此次工作的基坑所需要的路橋水深在4.8~11.7m左右，因此在選定方法的時(shí)候必須對影響路橋施工的各種因素加以綜合的考量，而根據(jù)安全、經(jīng)濟(jì)效益、快捷的原則上，此次建設(shè)的路橋的地基支護(hù)選用了混凝土樁+噴錨網(wǎng)+錨索和大放坡+混凝土樁+噴層的綜合施工方法予以建造。同時(shí)為確保支護(hù)施工任務(wù)能夠成功地完成，還必須在基坑頂部存在空間的區(qū)段放坡，預(yù)留出必要的空隙。此外，為提高支撐構(gòu)件的強(qiáng)度，必須在混凝土樁內(nèi)側(cè)設(shè)有超前微型樁，從而能夠提高整個支撐設(shè)施的質(zhì)量。此外，還必須使用預(yù)應(yīng)力錨索避免地基位移的現(xiàn)象，從而能夠確保周圍路面以及路橋、管道等設(shè)備的安全性。

當(dāng)混凝土樁澆筑完成以后就必須在地基施工前使用雨水井的設(shè)備完成降雨。基坑內(nèi)挖出的排水方法要采用明渠排澇的方法，在施工的過程中要把基坑內(nèi)側(cè)的雨水直接經(jīng)過排污渠導(dǎo)入集水口，同時(shí)使用泵或者開船直接排出基坑，并且為提高施工的具體有效性還需要對基坑內(nèi)側(cè)具有高差的地方使用一定比例放坡方式，這樣才能提高支護(hù)的具體質(zhì)量，從而優(yōu)化了具體應(yīng)用的效果。

基坑支護(hù)的止水設(shè)計(jì)

為提高地基支護(hù)的工程質(zhì)量必須做好相應(yīng)的止水工程設(shè)計(jì)，這樣才能提高整個工程的施工效率，由于此次施工的地下水位相對淺，但由于地基的施工水深相對大而且長，因此水位的下降量相對較大，并且通過土壤條件的研究，20m范圍的含水層均為深潛水，所以在做好止水工程設(shè)計(jì)的時(shí)刻，還必須充分考慮地層可降性、地基穩(wěn)定性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等方面因素，所以這次施工必須采取"深井管井降水+混凝土攪拌樁帷幕側(cè)壁止水"的止水方法，這樣才能提高工程止水的具體效益。

施工應(yīng)急預(yù)案

要確保工程建設(shè)的效果必須在路橋施工的時(shí)候建立相關(guān)的路橋緊急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案的大致條件有二點(diǎn)，即施工預(yù)案獲得了有關(guān)機(jī)關(guān)的批準(zhǔn)，并且施工現(xiàn)場必須擁有相應(yīng)數(shù)量的準(zhǔn)備物料，包括加固用鋼筋、混凝土等。

結(jié)語

隨著中國市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的提高，中國城鎮(zhèn)化水平提高，深基坑支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用日益普遍。

本文以寧波市梅山島工程項(xiàng)目為例，通過對市政路橋飽和土深基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行比較深入的剖析，從而能夠篩選出較為經(jīng)濟(jì)合理的方法，這樣就能夠優(yōu)化具體工程建設(shè)的效果，從而提高支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全系數(shù)，為工程今后工作的開展提出了合理的指導(dǎo)意見。