深基坑邊坡支護與降水設計研究應用

康學濤

(河南省地礦局第二地質環境調查院，河南 鄭州 450053)

在對鄭州市鄭東新區的這一深基坑項目進行深入細致的分析之前，首先應該對這一工程項目的概況進行分析，從而把握基礎性的資料，為之后的闡述奠定基礎。

1 工程概況

該工程項目的具體位置在鄭州市鄭東新區。該項目基坑的實際開挖深度為17.0m，其基坑基本上屬于深基坑。具體來說，建筑物層數為22層，高度達88.8m。采用的是框架結構形式和筏板基礎，基礎尺寸為76m×75m。對于該建筑物的基坑周圍環境來說，其東側存在很多的管線，比如給水、電信、煤氣、污水、供電等，不過現在正在使用的只有一條煤氣管線，其它的管線已經廢棄不用了，這條煤氣管線的埋深在0.37－2.29m之間。該基坑的西側則不僅存在煤氣管線，還存在給水管線等多種管線，管線的埋深在－5m左右。

2 深基坑項目的場地工程地質條件

根據從工程項目現場進行勘探開發之后得出的結果，整理出以下兩個表格:

表1 各土層的物理力學指標

表2 地下水的各項參數

由表1和表2，我們可以對鄭州市鄭東新區這一深基坑項目的場地地質條件有一個比較清楚的認識，該工程項目中，粉質粘土的構成比例相對較大且素填土和粘質粉土的粘聚力很強等等，同時，本項目場地共有三層地下水，其分布是不同的，第一層上層滯水主要是由管道漏水來進行補給的，第二層潛水主要分布在第5層的中砂，而第3層的潛水則主要分布在第7層的中砂和第8層的卵石，是由地下區域徑流來進行補給的。

對這一深基坑項目及其周圍的環境進行比較基礎的了解和把握之后，我們可以提出在其邊坡進行支護設計和降水設計的方案。

3 深基坑邊坡支護與降水設計方案與應用

為了理解和闡述的方便，我們把這一問題再劃分為支護設計與降水設計兩個方面。

3.1 支護設計方案與應用

鑒于以上我們對這一深基坑項目及其周圍環境的介紹，該基坑的安全受到很多因素的影響，比如土體的失穩和變形、支護結構的破壞等等。除此之外，該項目場地地下水層數比較多且水位的標高基本上都在基底以上，這給基坑的安全性帶來了不小的威脅。所以，在此情況之下，根據該基坑的開挖深度和周圍建筑物的具體情況，我們主要將基坑北側的一段作為分析研究的對象，以更好的說明問題。具體可見圖1:

圖1 基坑北側剖面護坡樁設計

依據場地工程地質條件進行穩定性計算，對北側一段擬采用樁錨支護的形式。其中，在對護坡樁進行設計時，具體的參數如下:樁長20.0米，樁距1.40米，樁徑Φ800毫米，配筋10Φ25。關于錨桿，由圖1我們可以看到，主要設置有三層錨桿:第一層錨桿，其傾角為15°，長度為22米，間距為1.40米;第二層錨桿，其傾角為20°，長度為23米，間距為1.40米;第三層錨桿，其傾角為10°，長度為20米，間距為1.40米。在實際的應用中，這些參數是否符合要求，是否可以保證該深基坑的穩定性，還需要再進行驗算，如果不符合要求，那么就必須對這些參數進行重新設置，直到安全可靠為止。對于這一深基坑項目，通過驗算，其安全系數比較高，達到穩定性的要求，可以根據這些參數進行深基坑邊坡的進一步設計，而后開始施工。

3.2 降水設計方案與應用

由表2我們知道，項目場地內的第1層滯水和第2層潛水，其水位的標高都在基底以上，而且埋深較大，所以鑒于此，對基坑的降水設計主要采用的是管井降水方案，將滲和抽滲兩種方式結合起來。通過計算，我們可以大概得出這一深基坑的涌水量，具體的計算公式如下:

其中，Q代表的是基坑的涌水量，K代表的是滲透系數，H代表的是潛水含水層厚度，S代表的是水位降深，R代表的是引用影響半徑，r0代表的是基坑的半徑。

除此之外，不容忽視的是對殘留水的處理。一般來說，在深基坑的側壁比較常見殘留的滯水，為了將其合理的排出，可以在基坑周圍的邊坡設置一個引水管，將這些少量的殘留滯水從集水井中排出。這里也有一個簡易的圖示，可以幫助我們對此的理解:

圖2 殘留水的處理

完成對深基坑的邊坡支護與降水設計之后，在施工中，最重要的一項是要對這些設計進行監測與檢驗。如果發現問題，一定要及時停止施工，進而進行研究與考察，找出解決問題的辦法。如果是在安全范圍之內，也不應放松警惕，在工程開始之前，應該盡量多設置一些監測點，在施工過程中，進行定期認真監測，這些工作都是在深基坑邊坡支護設計和降水設計中不可忽略的環節。

4 結束語

對于一些大型深基坑項目來說，對其進行一些邊坡支護和降水設計是十分重要的，特別是在實際施工的過程中，如果不注重理論計算與實際情況這兩方面的問題，很容易就會出現難以彌補的損失和事故。也正是意識到這一點，本文主要以鄭州市鄭東新區某一深基坑項目為例，從該項目場地的工程性質和水文地質條件進行了比較詳細的分析與評價，然后結合其周圍的環境因素，提出了合理有效的支護形式與降水方案，并對這些設計方案進行了簡單的檢驗和驗證。由于各種各樣的原因，在論述的過程中，可能存在一定的問題，需要在以后的研究和實踐中仔細總結分析。

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