深基坑支護在土巖結合環境下的運用分析

蔣東箭

五礦二十三冶建設集團有限公司 湖南 長沙 410014

【摘 要】深基坑是房屋建筑和交通建設等工程施工中廣泛應用的工程結構。為了確保工程的質量和安全，需要采取多種措施進行深基坑支護。首先，對土巖組合環境下基坑的4種主要支護方式進行了歸納和分析。接著，以某地鐵車站深基坑作業為例，對如何有效地運用深基坑支護進行分析。

【關鍵詞】土巖結合；地質條件；深基坑支護

在建筑工程實踐中，為了確保施工作業的安全以及順暢進行，經常需要對深基坑采取適當的支護方式。由于不同工程所處地質條件存在客觀差異，因此需要采取不同的支護方式才能夠起到切實的支護作用。在很多情形下，基坑開挖后發現所在場地的地層上下存在顯著差異，在上層位土層時，下層卻是巖層。如果對這種情形仍然采取土層支護，不僅可能造成支護工程的浪費，而且可能導致支護不能夠很好地對基坑進行保護，影響到工程的順利進行。接下來，結合土巖結合環境的特征，對如何合理、有效地運用深基坑支護進行討論，希望對更好地設置深基坑，從而促進相關建設工程的進程具有更強的技術經濟效益。

1.土巖組合環境下基坑的主要支護方式

1.1上部樁錨結合下部錨噴結構

工程學研究者對土巖組合環境下基坑的主要支護方式進行了大量卓有成效的研究，一些研究成果具有顯著的普適性。比如，有學者以青島市為例，通過對某高層建筑的基坑施工進行研究，對其基坑支護模式予以認可。在對工程場地地質條件進行勘查后，綜合施工場地周圍環境、工程經濟性以及工程變形控制等因素，提出一種支護組合模式：上部樁錨結合下部錨噴結構。隨著工程進行，需要繼續挖深基坑，地基出現中風化花崗巖界面。此時，吊腳樁的邊坡可能出現不穩定隱患，因此需要設置高預應力錨拉構件，從而將土層的壓力很好地分散。

1.2上部樁錨，下部噴錨并輔以無放坡開挖

部分工程學者在對工程實例進行研究后，對復雜施工場地、巖土結合地質且施工進度要求高的深基坑支護提出如下技術方案：上部樁錨、下部噴錨，同時輔助以無放坡開挖技術。針對工程施工中可能出現支護樁樁腳的情形，為了確保支護方案切實發揮作用，可以在巖土結合面處的坡面上設置錨板墻來加強支護樁樁腳的嵌固。

1.3預應力錨板墻支護結構

在工程實踐中，設計人員充分認可預應力錨板墻支護結構的有效性。如圖1所示，該技術會像土層中噴神混凝土網絡，從而在將土層縫隙、破碎處有效凝聚的同時，可以有效分散土層本身的壓力，從而能夠有效防止土層的移動。

圖1 預應力錨板墻支護結構示意圖

1.4預應力錨桿肋梁支護結構

預應力錨桿肋梁支護結構在深基坑支護中的應用也較廣泛，它尤其在應對基坑爆破沖擊方面的性能十分優越。如圖2所示，該結構充分運用鋼絞線、錨具、錨定板以及噴面的綜合作用，從而形成雙向板肋梁樓蓋結構。通過鋼絞線的錨固力度，能夠確保支護結構抓緊巖層；同時，通過錨具、噴面和錨定板，能夠將巖層與土層緊密結合，防止爆破等劇烈震動造成巖層松動。在工程實踐中，這種方式能夠對開挖深度進行很好地適應，能夠對數十米對基坑工程進行支護。

圖2 預應力錨桿肋梁支護結構

2 工程實例

2.1 工程概況

為了環節城市交通堵塞現狀，某城市規劃2條新地鐵項目。如圖3所示，該項目的2號線、3號線都都經過繁華的商業中心，且存在交匯現象。其中，3號線經過B廣場、A商貿中心以及某電器銷售中心，并連通中國銀行。如果該項目順利完工，能夠很好地解決商業中心的人流、物流擁堵。在交叉路口設置客運站，該客運站結構類型為兩層三跨箱型框架。在施工過程中，3號線需要開挖18.0m的基坑，而2號線則需要開挖25.5m深的基坑。由于施工場地較為狹窄，地面建筑較高，因此必須采取有效措施對基坑進行支護。

圖3 某地鐵車站總平面圖

2.2 工程地質條件

（1）地基土的穩定性

為了更好地制定3號線、2號線地鐵站施工方案，項目設計組對2號線、3號線沿線的地質情況進行的詳細勘查和分析。根據勘查結果，發現2處車站地表土壤密實度較差，土質十分不均，經分析為第四系全新統人工填土層。同時，分布有第四系全新統洪沖積層（Q4al+pl），它主要集中在地層的第7層和第9層。其中，第9層的主要土壤成分是粗砂層，含水量較大，工程縮性較好，能夠對工程震動等進行很好吸收。另外，第四系上更新統洪沖積層（Q3al+pl）主要為第12 層粗砂～礫砂層。經過勘測分析，該層的含水性能以及強度較高，具備較好的抗震能力。然而，在勘查中發現，部分結構基巖存在不均勻現象，在進行深基坑作業時需考慮到此因素?？傮w來講，地鐵車站所處位置的基巖的強度能夠有效地應對工程震動。