1、浅析市政道路深基坑支护设计摘要：市政道路建设过程中，受地形等现状建设条件的影响，部分道路构造物基坑过深，存在安全隐患，需进行基坑支护。本文通过对市政道路深基坑沿线工程地质条件进行分析，通过方案比选，选取合理的基坑支护方案，并提出具体的施工方法及技术要求，确保基坑内构造物实施安全顺利的进行。 关键词：深基坑 支护设计 钢板桩 1 概述 随着社会经济的发展，市政基础设施建设投入的加大，市政道路的建设已进入高峰期。受地形等现状建设条件的影响，部分道路建设过程中出现构造物基坑过深的问题，如不采取一定的保护措施，存在较大的安全隐患。因此，在设计过程中应充分考虑现状地质条件等因素，选取合理的深基坑支护方案
2、，保证基坑的安全，降低安全事故，减少不必要的经济损失和不良社会影响。 拟建道路中部有一条雨水箱涵，埋深约 6.0m，基坑开挖深度约7.0m。为保证施工安全，根据相关工程条件，开挖时需进行有效的基坑支护。基坑周边空旷，无重要建构筑物。基坑支护使用期限约为半年。 2 工程建设条件 2.1 道路沿线地形地貌 拟建道路位于山前丘陵和冲积洼地地带，沿线丘陵和洼地密布；后经人工整平改造，用做城市建设用地。沿线场地平坦开阔，道路西高东低，高程约为 43.049.0m。 2.2 工程地质条件 根据勘察结果，与基坑支护范围有关的主要地层自上而下简述如下：（1）人工填土（Q4ml） 褐黄、褐红、灰黄、暗褐等色，以
3、粘性土为主，不均匀混 545%砂岩和灰岩风化岩块，风化很严重，多呈土块状，粒径 18cm 不等。根据其野外岩土性状和试验测试结果，将人工填土层分为人工填土层和层。 人工填土层：该层在道路沿线普遍分布；受道路建设和车辆碾压，多呈密实稍密状，但密实程度不均。 人工填土层：该层虽堆填时间较长，但沿线地下水埋深浅，受长期浸泡，未完成固结，多呈松散状。 （2）第四系冲洪积层（Qal+pl） 由含有机质亚粘土、亚粘土组成。 含有机质亚粘土：褐灰、浅灰色，含少量有机质，稍具腥臭味，土质均一，很湿饱和，呈软塑状。 亚粘土：灰白、褐红、褐黄斑色，不均匀混 1030%暗褐色风化砂岩灰岩碎块，稍湿，呈硬塑状。 （3
4、）第四系残积层（Qel） 粘土：褐黄、灰黄、褐红、暗褐等色，系由砂岩和灰岩风化残积而成，不均匀残留砂岩和灰岩风化碎块，碎块风化较严重，稍湿湿，呈硬塑状态。 2.3 水文地质条件 场地位于山前丘陵和冲洪积洼地地带，地下水较丰富。主要赋存于人工填土及第四系各地层中，属上层滞水潜水类型。测得道路沿线地下水稳定水面埋深 1.85.3m，标高介于 38.446.5m。 3 支护方案比选 根据场地的地形地貌、水文地质、基坑深度、周边环境等相关工程条件，可采用的基坑支护方式主要有以下几种类型： 放坡：对于地质条件较好且基坑周边空间开阔的区域，放坡具有施工工艺简便 、工期短、工程造价低廉等优势。但由于拟挖基坑
5、两侧路基已采用碎石桩进行了处理，放坡将会破坏路基。 土钉墙：地质条件较好区域，土钉墙具有安全性高，施工工艺简便，工期短，工程造价低等优势，但由于拟挖基坑两侧路基已采取碎石桩进行了处理，土钉打入困难。 钻孔桩（+支撑）：具有安全性高的优点，但施工干扰较大，工程造价高，工序多。 钢板桩（+支撑）：施工工艺简便，工期较短，钢板桩可重复利用、回收，工程造价低。 4 支护方案 4.1 支护结构设计原则 （1）基坑开挖深度 7.0m，基坑开挖深度范围内以人工填土、有机质亚粘土为主，综合上述条件，本工程基坑安全等级根据基坑深度，基坑安全等级定为三级。 （2）支护结构与主体结构分离式布置，支护结构退主体结构承
6、台外边线 0.9m。 （3）基坑重要性系数取 1.0，综合荷载分项系数取 1.25，基坑顶部移动荷载取 10kPa。 4.2 场地排水方案 基坑顶部、底部均设置排水明沟，坑底设置集水井，即时抽水。 4.3 支护结构设计方案 该地段基坑最深处约 7.0m，采用钢板桩+内支撑支护方式，拉森型钢板桩，桩长 12m；在距基坑底 4.2m 处设置一道钢腰梁和钢支撑，腰梁采用 2 根 40a 工字钢，支撑采用一根 450 钢管，间距 4.0m 布置。 5 支护结构计算分析结果 5.1 土工参数的确定 基坑位于拟建道路中心绿化带处。本次计算的土工参数是依据地方相关技术标准、地质勘察报告、现场情况及类似的工程
7、经验综合分析取得。 5.2 计算方法 主动土压力采用朗金土压力公式计算，地下水位按降水后的情况考虑，基坑顶部的地面荷载取 10kPa。 5.3 计算结果 钢腰梁采用 2 根 40a 工字钢，支撑间距为 4m，支点力为 645.2kN；钢板桩采用拉森型。经验算钢梁、钢板桩抗弯强度等技术指标满足要求。 6 施工技术要求 6.1 基坑开挖 基坑支护工程施工顺序应为场地平整分层开挖腰梁及支撑安装分层开挖到底；基坑开挖应采取分段开挖；土方开挖如果在雨季进行，基坑支护及土方开挖期间须做好临时排水工作；严禁超挖，若因结构变化而引起坑底标高发生变化时，须经相关人员计算分析，确定增加支护措施后方可超挖；不得在坡
8、顶 3.0m 范围内堆载，3.010.0m 范围堆载不得大于 10Kpa。 土方开挖须根据监测数据信息化施工。当位移及沉降变形较小时，经相关单位共同研究分析后，可对支护结构（支撑间距、型号）进行适当调整；当位移或沉降监测达到警戒值时，控制土方开挖速率，必要时加密支撑间距；当变形超过警戒值时，应立即通知相关单位，并采取应急措施（事先应有应急预案） 。 6.2 钢板桩施工 钢板桩打设前，场地应做必要的平整，钢板桩桩底标高允许误差为500mm；钢板桩打入采取振动打入，垂直度允许偏差小于 1/150，沿基坑轴线方向墙面左右允许偏差不大于 300mm；钢板桩应板槽相扣，锁口紧密，打入前锁口槽内充填润滑油
9、脂；基坑完成回填后，方可拔出钢板桩。 施工前应清除地面可见的石块和水泥土块等一切障碍物；在明确2.03.0m 深度之内有块石等障碍物的情况，用勾机按槽状翻挖清除；3.0m 以下有障碍物时，探明位置，钢板桩绕行布置；如遇巨大障碍物，钢板桩绕行布置失败时，采用地质钻机引孔处理。 6.3 钢支撑的安设 本支撑系统由钢支撑、钢腰梁等组成。钢支撑均支顶在钢腰梁上。腰梁安装三角架、斜拉筋上部固定角钢；吊装钢腰梁，紧靠墙身，再安装斜拉筋并拉紧。为使支护桩、腰梁、支撑结合紧密，并有效减少基坑外地层沉陷及支护桩的向内的位移，支撑安设好后，必须施加向外的预加轴力。钢支撑施加值范围应为设计值的 50%70%。预加轴
10、力应根据施工监测情况分级施加，避免支护桩桩体发生向基坑外侧过大的变形。要求施加预顶力的千斤顶在基坑施工的全过程中产生作用，并根据监测结果随时调整预加力的大小，保证基坑内外的变形值在允许的范围内。 6.4 基坑回填 回填材料，优先选取无粘性土填料，据场地实际条件可选砂或砾质、砂质粘性土；不得混有淤泥、淤泥质土和各种垃圾，不得混有树根、草皮等有机质。填土必须采取分层压实的方法填筑，采用小型打夯机夯实。每层填土均应进行密实度检测，满足相关技术要求后，方可继续分层回填。 7 结语 市政道路设计过程中，遇到有深基坑路段，必须设计阶段即对深基坑安全引起足够的重视，防范未然，避免安全事故发生。设计阶段应从深基坑工程地质条件出发，进行多方案比选，确定经济、可行的支护方案；并提出施工阶段的各项技术要求及注意事项，全程监控施工过程；避免发生安全事故，保证基坑内构造物的顺利实施。
