深基坑支护的设计与分析

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　　摘要：基坑工程是当前很受人关注的岩土工程热点，也是技术复杂、综合性很强的难点。基坑工程的费用在整个工程成本中占有很大比例，因此，如何根据水文和地质条件选择合适的支护型式以及基坑支护周期对工程进度的影响是基坑工程的关键。
　　基坑支护方案的适宜性、安全性及经济性，是业主确定设计及施工方案的主要依据。基坑支护优化设计师使基坑支护设计对工程特点、水文、工程地质条件及环境条件有显著的针对性，突出合理、科学的设计成果，更好地体现设计成果的适宜性、安全性及经济性。
　　关键词：基坑支护，钢板桩支护。
　　1.基坑常见支护结构类型及其适用范围
　　现代建筑项目基坑具有深、大的特点，挖深一般在15―20m之间，宽度与长度较大。基坑支护结构选型应考虑结构的空间效应和受力特点，采用有利支护结构材料受力的形式，可根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工季节及基坑侧壁等级条件选用合适的维护结构体系，选用原则是安全、经济、方便施工。
　　规律：当地下水位较低、土壤地质情况较好、周边环境宽松且基坑深度在12m以内时，建议采用柔性支护，如土钉墙等；当周边环境复杂，对基坑边坡变形控制要求较严时，应采用较刚性的支护型式，以控制水平位移，如排桩、逆作法或地下连续墙等；对于支撑型式，采用锚杆易造成周边土体扰动并影响周边环境安全，此时建议采用内支撑型式。当碰到淤泥质土、砂土或对周边土体、民房扰动较大时，应采用钢支撑或混凝土支撑。当土壤地质条件特别差，如碰到淤泥质土、砂卵石或要求进入风化岩层等且地下水位较高，基坑深度较深，周边环境及噪声要求高时，可采用地下连续墙加逆作法这种最强的支护结构型式。
　　2、工程实例―大同路拓宽改造工程杨兴河桥桥梁工程
　　2.1工程地质及水文概况
　　2.1.1根据《太原市城市防洪规划说明书》工程编号992208提供资料，杨兴河桥位处百年一遇的洪峰流量为607m3/s，设计断面宽60m水深3.43m。
　　2.1.2本桥位于杨兴河之上，现地表河流有污水通过，场地地貌属于平坦的冲积平原，工程地质区属于太原盆地次稳定工程地质亚区。
　　2.1.3本桥拟建场地根据本次勘察揭露的地层情况，在勘探深度范围内场地主要由第四系全新统晚期至早期沉积的亚粘土、砂类土、碎石类等构成。地层分布如下：①层，杂填土（Q42m1）②层，亚粘土（Q42a1+p1）③层，亚粘土（Q42a1+p1）④层，中砂（Q41a1+p1）④1层，亚粘土（Q41a1+p1）④2层，砂砾（Q41a1+p1）⑤层，亚粘土（Q41a1+p1）⑥层，亚粘土（Q41a1+p1）⑦层，中砂（Q3a1+p1）。
　　2.2施工条件概述。
　　①进场后，由于旧桥东侧两趟高压供电线不能迁移，东北角的民房因在红线之外而难以拆除，常规改道方案不能实施。迫于工期要求，只能采用见缝插针，分段施工的方法，暂时保留旧桥，先行施工旧桥西侧转孔灌注桩桩基，待有条件时，再施工东侧的施工顺序。
　　②由于旧桥不能及时拆除，河道改水导流渠不能按照常规施工方法，只能临时改水，所以存在二次改水导流的问题。
　　③由于受现状地形及工程所处水文、地质条件的限制，为了能使施工机械进入作业现场，确保撞机安置在平整、坚实的场地上，保证钻孔灌注桩施工过程的安全及保证桩基施工质量，必须对软弱河床进行加固处理。
　　2.3根据综合情况，采用围堰和钢板桩支护基坑的加固处理施工工艺。该工程属无通航要求之内河，河面宽约20m，现水深约2m，为保证施工进度及施工质量，拟采用全围堰方案施工，设置二次临时导水渠和河槽土坝一座。
　　2.4桥梁施工范围内，基坑四周采用钢板桩密支撑同时设置多层支撑或锚拉杆加固土体，阻隔土压力。基坑开挖、桥台桥墩基坑采用人工清基找平，个别桥台、系梁基坑采用人工开挖，放坡按1:1考虑，设置集水坑和积水沟。
　　
　　
　　3.目前基坑支护存在的问题
　　3.1基坑支护实施中的一般问题
　　目前存在的主要问题有以下几个方面：
　　⑴基坑技术有待尽快发展提高，以适应当前工程的需要。当前基坑开挖支护工程已发展到以深、大、复杂为特点的新时期，特别是软土地区，地下水位较高，基坑支护与开挖的困难更大，诸如隔水、降水技术的应用和发展，支护结构的合理选择及设计，基坑回弹隆起与侧陷变形的测试与稳定措施，各种计算参数的取值及测试方法，基坑工程施工工艺的改进等问题，均有待于进一步的研究和尽快发展。
　　⑵一些基坑工程设计质量较低，是发生事故的主要原因。基坑开挖支护工程设计多由施工单位自己完成，由于设计人员的技术水平参差不齐，参数取值、计算方法无章可循，使一些工程设计缺陷多、隐患较大，盲目挖潜，以致造成安全储备过低，发生严重工程事故，或盲目增加安全储备造成严重浪费。
　　⑶施工管理不到位。存在基坑支护工程转包，有的施工单位不具备技术条件、人力、物力等基本素质较差，为了追求利润或为迁就业主，随意修改支护工程设计，降低安全度。
　　⑷质量检验方面也有不少问题。基坑支护结构的质量检测、验收方法无章可循，给基坑支护结构的质量监督和质量评价带来困难，没有针对基坑支护工程特点监理竣工验收的质量管理体系。
　　⑸监理工作的问题：目前监理工作在人力、技术等方面还很不适应深基坑工程的特殊要求，要把对基坑工程的监理作为整个建筑工程监理的一个重点。
　　4.总结
　　当前，随着我国国民经济和城市建设的快速发展，城市化进程逐步加快，城市土地价值日益攀升，高层建筑与市政基础设施乃至桥梁工程的涌现，城市交通干线及城市轨道交通等需求日益强烈，地下空间开发力度逐渐加大。在上述开发背景下，服务于各种工程主体结构的基坑工程层出不穷且朝着“深、大、险、重”方向不断发展，对岩土工程与基坑支护与开挖行业带来了难得的机遇和严重的挑战。
　　参考文献：
　　【1】 吴小将;同站厅平行换乘地铁车站深基坑施工变形控制研究[D];同济大学;2006年
　　【2】 王宏东;;深基坑支护技术应用浅析[J];甘肃科技;2006年02期
　　

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