巖土工程中復雜場地深基坑支護工程設計與施工研究

張榮才

（河北中色華冠巖土工程有限公司，河北 廊坊065201 ）

1 引言

在建筑工程施工中，基坑支護工程在巖土工程的地基施工中具有重要的作用。復雜施工場地的深基坑支護工程的質量決定了整個巖土工程施工的安全性，甚至對整個建筑工程的施工都起著重要的作用。因此，在復雜場地的巖土工程施工中，深基坑支護工程的科學設計和施工是非常重要的。

2 基坑支護工程特點分析

在巖土工程的地基施工中，基坑支護工程具有多種方式?；又ёo工程的圍護結構可以保證巖土工程基坑施工的安全性，并可以對基坑開挖的土體變形情況進行有效的控制，保證建筑工程的安全施工?；又ёo工程可以起到擋土的效果，這在地下施工中可以為施工人員提供充足的空間進行施工?；庸こ淌┕げ捎每茖W的排水措施，可以為基坑內的工程施工提供干燥的施工環境?；又ёo工程是巖土工程施工的臨時性工程，所以，采用臨時結構進行設計，就不能對荷載情況進行充分的考慮，而且支護結構的強度和耐久性比較低，會對基坑支護工程的安全性造成影響。

3 復雜場地深基坑支護工程設計及施工研究

3.1 深基坑支護工程的土壓力計算分析

在巖土工程中作用于深基坑支護工程的荷載主要是土壓力，所以，對支護工程的土壓力的準確計算，是深基坑支護工程設計的關鍵?；庸こ掏翂毫τ嬎愕臏蚀_性，關系到整個深基坑支護工程和巖土工程施工的安全性。

根據基坑支護結構位移方向，土壓力分為以下3 種類型：第一種，靜止土壓力。靜止土壓力是在基坑支護結構中，擋土墻體沒有發生方向位移，或發生非常微小的方向位移的情況下，土體對擋土墻體發生作用而產生的土壓力，靜止土壓力用Ea表示，如圖1 所示[1]。

圖1 靜止土壓力結構圖

第二種，主動土壓力。主動土壓力是墻后土體的土壓力作用于擋土墻體上，造成擋土墻體向前發生位移的變化，這樣，墻后土體的應力達到了極限平衡時，墻后土體作用于墻體的最小壓力。主動土壓力用Eb表示，如圖2 所示。

圖2 主動土壓力結構圖

第三種，被動土壓力。被動土壓力是外力作用于擋土墻體，擋土墻體向土體方向發生了位移的變化，當墻后土體受到擠壓后達到極限平衡時，土體與墻體之間的最大土體壓力。被動土壓力用Ep表示，如圖3 所示。

圖3 被動土壓力結構圖

本文對土壓力的計算主要采用（郎肯）Rankine 土壓力理論進行計算，在Rankine 土壓力計算中設定地表面是水平的，擋土結構光滑并且豎直，根據土體極限平衡條件計算得出土壓力的值，計算公式如以下所示：

式中，Ep為被動土壓力值；γ為土體的重度值；H為土體圍墻的高度值；Kp為被動土壓力系數。

在巖土工程中，基坑支護工程具有很強的綜合性和專業性，并且在基坑支護工程的設計中，對基坑施工土壓力的計算要進行充分的考慮，這樣，基坑支護工程的設計才會更準確。在基坑支護工程中，對結構內力的荷載能力進行計算，不僅要考慮到土體壓力值的計算，而且還要考慮到整個基坑施工的荷載值，這樣計算出來的結果數值才不會失真[2]。

3.2 深基坑支護結構設計及施工研究

復合土釘墻支護結構設計及施工，土釘墻可以保證土體開挖面的穩定性，可以抵擋水土壓力的荷載作用力。復合土釘墻是土釘墻和多種預應力構件結合在一起構成的多種基坑支護體系。土釘墻和錨桿組成的支護結構應用比較廣泛，可以在基坑比較深的工程和基坑土體周圍位移要求嚴格的工程中使用。在施工中，可以按照1∶0.3 的比例做土釘墻支護，并設置8排錨桿，如果第一排的錨桿在施工中遇到了水管等管線，那么可以調整到-0.3m 的位置進行施工，剩下7 個錨桿的位置保持不變。在現場基坑施工中，對每次的開挖深度都要進行計算，如果土體的自立性不好，那么可以在垂直方向打入一排鋼管樁，這樣可以起到好的支護作用。然后進行錨噴和注漿等操作，按照工程施工的進度，如果有需要，可以在水泥中放入早強劑，及時對鋼管樁進行加固。

預應力錨索鋼絞線應力為117kN，外加鎖定力為80kN。土釘墻和隔水帷幕的組合設計可以有效地防止水對基坑造成的破壞，避免因為水壓力而造成的土體沉降等情況發生。土釘墻和微型樁組合設計可以應用于基坑工程土體質量比較差的基坑工程中，在地下土層防水性好并且地下水位低的基坑工程中較多使用。

護坡樁施工，本工程施工工藝首先成孔，采用長螺旋鉆機進行鉆孔，由施工人員對裝維進行復核，然后進行鉆孔并灌注混凝土。鋼筋籠吊放，鋼筋的材料要嚴格執行材料標準，插入鉆孔中。鋼筋籠要垂直平穩地分段分節下放?；炷凉嘧?，在灌注混凝土前要對混凝土的孔落度進行實測，在進行灌注的過程中要充分攪拌，這樣可以保證樁的質量。錨索施工，在護坡施工后，在土方開挖的設計標高位置進行施工，施工工藝是放線、成孔、安裝、注漿和施加預應力。樁頂連梁施工，混凝土強度標準C25，對其進行充分攪拌，去除帶有雜質的混凝土。樁與樁之間的護壁施工是護坡樁施工的最后工藝，對樁的泥土進行清理，并鋪設鋼編網，然后噴射混凝土，保證樁與樁之間的穩定[3]。

4 結語

在建筑工程的施工中，基坑支護工程的安全性直接影響工程施工的整體質量。巖土工程深基坑支護工程的設計和施工研究，有利于提高復雜場地巖土工程施工的安全性，保證巖土工程中基坑支護工程的穩定施工。