淺談深開挖低樁承臺(tái)基坑開挖支護(hù)工藝

高學(xué)文

摘 要：本研究以某公路大橋?yàn)槔?，探討深開挖地樁承臺(tái)基坑開挖支護(hù)工藝，該橋?qū)儆跍\灘區(qū)，主要特點(diǎn)包括承臺(tái)埋深大、地下水豐富以及承臺(tái)底不為粉砂層等，本研究通過(guò)對(duì)比分析，選擇鋼管樁圍堰支護(hù)開挖方案，對(duì)承臺(tái)開挖支護(hù)難題予以有效解決，為順利實(shí)施承臺(tái)基坑開挖施工打下良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：深開挖；基坑；低樁承臺(tái)；支護(hù)工藝

低樁承臺(tái)基坑施工時(shí)水下基礎(chǔ)施工的一部分，施工難度極大、工程整體復(fù)雜?；诖罅繉?shí)施成功的鋼圍堰支護(hù)、放坡大開挖以及鋼板樁支護(hù)方案等，相關(guān)技術(shù)工作者從該橋特點(diǎn)出發(fā)，不放坡聯(lián)合鋼板樁支護(hù)、放坡聯(lián)合鋼板樁支護(hù)、鋼板樁聯(lián)合旋噴樁支護(hù)、連續(xù)墻支護(hù)以及鎖扣鋼管樁支護(hù)等諸多支護(hù)方案進(jìn)行全面對(duì)比，通過(guò)對(duì)比最終選擇鎖扣鋼管樁支護(hù)，該支護(hù)工藝一方面節(jié)省了工期，另一方面也具有較高經(jīng)濟(jì)效益，能夠?qū)崿F(xiàn)有效地深開挖地樁承臺(tái)基坑支護(hù)。本研究以某公路大橋?yàn)槔接懮铋_挖地樁承臺(tái)基坑開挖支護(hù)工藝，該橋?qū)儆跍\灘區(qū)，主要特點(diǎn)包括承臺(tái)埋深大、地下水豐富以及承臺(tái)底不為粉砂層等，本研究通過(guò)對(duì)比分析，選擇鋼管樁圍堰支護(hù)開挖方案，對(duì)承臺(tái)開挖支護(hù)難題予以有效解決，為順利實(shí)施承臺(tái)基坑開挖施工打下良好基礎(chǔ)。

一、工程概況

該公路大橋長(zhǎng)度為36km，主橋?yàn)槿煽鐟宜鳂?，跨徑長(zhǎng)度為1080×2m，南塔在淺灘區(qū)，9km左右的中心里程，河床標(biāo)高在6.8～7.1m，該公路大橋承臺(tái)屬于帶切角矩形，69.6m×32.1m的平面尺寸，7m的頂標(biāo)高標(biāo)高，承臺(tái)厚度為6m，干環(huán)境下通過(guò)承臺(tái)混凝土與C35混凝土施工完成。

二、工程地質(zhì)與水文情況

該工程穩(wěn)定地下水位在2.95m～4.85m，通過(guò)試開挖得出，開挖到大約2m時(shí)，基底發(fā)生土層崩塌與涌水情況，對(duì)開挖極為不利。除了汛期，承臺(tái)淺灘區(qū)通常在長(zhǎng)江水位線以上或者與其持平。深開挖地樁承臺(tái)基坑開挖底層屬于回填砂、粉質(zhì)粘土、種植土以及粉砂層等，如表1所示。

表1 地質(zhì)工程勘測(cè)孔位地質(zhì)參數(shù)表

地層編號(hào) 分層厚度/m 層底標(biāo)高/m 巖土名稱 摩擦力/kPa 承載力容許值/kPa

①2

②2-1

②1

②4

②3-2

③4 3.22

0.8

2.2

5.2

3.3

10.7

5.5 6.77

5.99

3.79

-1.43

-4.73

-15.43

-20.93 回填砂

種植土

粉質(zhì)粘土

淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土

粉砂

粉質(zhì)粘土

粉砂

60

20

25

25

35

250

90

90

120

100

三、深開挖地樁承臺(tái)基坑支護(hù)方案的確定

（一）確定基坑支護(hù)原則。首先，依照相關(guān)詳勘地質(zhì)資料，對(duì)與施工現(xiàn)場(chǎng)相符合的支護(hù)機(jī)制予以確定；其次，保證支護(hù)方案剛度與強(qiáng)度足夠，同時(shí)確保施工與基坑開挖過(guò)程中不會(huì)發(fā)生土體沉陷、變形以及坍塌等，從而對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全進(jìn)行有效保護(hù)；再次，根據(jù)“分層支撐分層開挖，先支撐后開挖”原則開展基坑土方開挖支護(hù)；第四，如果施工區(qū)域存有地下水，那么應(yīng)該考慮選擇截水、排水以及降水等相關(guān)措施，保證施工過(guò)程中基坑在水位之上；最后，要求支護(hù)方案盡可能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)及易行。

（二）比選深基坑支護(hù)方案?；又ёo(hù)方案的選擇應(yīng)該對(duì)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、開挖深度、基礎(chǔ)類型、施工季節(jié)、基坑周邊荷載、支護(hù)回收和開挖時(shí)間段等因素加以綜合考慮，因地制宜，選擇相關(guān)材料嚴(yán)格監(jiān)控與有效設(shè)計(jì)。如果基坑開挖尺寸在34m×72m，深度大約為10m，那么該基坑則為大面積深基坑，現(xiàn)階段我國(guó)比較常用的主要深基坑開挖支護(hù)包括：地下連續(xù)墻法、擋土灌注排樁法、排樁內(nèi)支撐支護(hù)、逆作拱墻支護(hù)、鋼板樁支護(hù)、噴錨支護(hù)、放坡開挖法及灌注樁與水泥旋噴樁吸納結(jié)合的支護(hù)方法。因?yàn)榫匦位娱_挖對(duì)筑島平臺(tái)加以充分利用，場(chǎng)地不夠?qū)挸?，不?yīng)該實(shí)行多層放坡，而且土層松軟，也不應(yīng)該對(duì)土層錨桿進(jìn)行設(shè)置；矩形基坑深度與面積都比較大，土層屬于淤泥質(zhì)粉砂土，所以不應(yīng)該逆作拱墻支護(hù)，此外，基坑開挖深度大約為10m，二級(jí)的支護(hù)安全等級(jí)，土體屬于具有較高含水量的流沙與淤泥，具有較差自穩(wěn)性，所以不應(yīng)實(shí)施水泥土墻支護(hù)、整體放坡開挖與噴錨支護(hù)。

依照該公路大橋承臺(tái)基坑開挖基坑深、面積大、地下水豐富以及土層松軟等特點(diǎn)，對(duì)與該區(qū)域條件相適合的集中支護(hù)方式，像排樁內(nèi)支撐支護(hù)、土灌注排樁法、水泥土樁結(jié)合灌注樁、水泥土樁結(jié)合鋼管樁、鉆孔咬合樁等，根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理性、技術(shù)可靠性以及施工可行性等對(duì)最佳方案進(jìn)行選擇。

（三）比選結(jié)果。表2為基坑支護(hù)比選結(jié)果，通過(guò)對(duì)比，決定選用鎖扣鋼管樁圍堰當(dāng)作該工程開挖低樁承臺(tái)基坑開挖支護(hù)工藝。

四、結(jié)語(yǔ)

本次建設(shè)的大橋工程位于某城市中軸線景觀帶核心位置，是這一城市規(guī)劃中軸線景觀帶的核心位置，直接影響這一現(xiàn)代化建筑技術(shù)與視覺藝術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的效果。鋼管樁圍堰作為整個(gè)工程施工的關(guān)鍵點(diǎn)，圍堰的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，鋼板樁圍堰展現(xiàn)出施工速度快、節(jié)約工期的優(yōu)點(diǎn)，因施工中使用鋼板樁圍堰止水效果好，在廣大業(yè)主、監(jiān)理單位獲得一致好評(píng)。鎖口鋼管樁圍堰屬于一種比較新型的圍水、支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于施工以及能夠回收利用等優(yōu)勢(shì)，可以縮減內(nèi)支撐層數(shù)、具有較大雙壁鋼圍堰剛度，而且方便取土，在淺深開挖地樁承臺(tái)基坑支護(hù)中較為適用。

表2 綜合比選基坑支護(hù)結(jié)果

支護(hù)方法 支護(hù)費(fèi)用/元 支護(hù)

耗時(shí) 技術(shù)

難度 設(shè)備

要求 綜合排序

排樁內(nèi)支撐

擋土灌注排樁

鋼板樁

鉆孔咬合樁

水泥土樁結(jié)合灌注樁

鋼板樁與鋼管樁

鎖口鋼管樁

水泥土樁結(jié)合鋼管樁 26669

27403

32016

25959

22728

29637

28551

21437 長(zhǎng)

長(zhǎng)

短

較短

較長(zhǎng)

短

短

較短 中

中

較難

中

較難

難

中

較難 中

較低

較高

中

較低

高

較高

較高 5

8

7

4

3

6

1

2

參考文獻(xiàn)

[1] 姚桂芝，劉剛.淺議建筑裝飾裝修工程中的吊頂工程[J].中小企業(yè)管理與科技，2008（10）.

[2] 岑書標(biāo).論建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量控制[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2010（20）.