深基坑边坡支护与降水设计研究应用

康学涛

(河南省地矿局第二地质环境调查院，河南 郑州 450053)

在对郑州市郑东新区的这一深基坑项目进行深入细致的分析之前，首先应该对这一工程项目的概况进行分析，从而把握基础性的资料，为之后的阐述奠定基础。

1 工程概况

该工程项目的具体位置在郑州市郑东新区。该项目基坑的实际开挖深度为17.0m，其基坑基本上属于深基坑。具体来说，建筑物层数为22层，高度达88.8m。采用的是框架结构形式和筏板基础，基础尺寸为76m×75m。对于该建筑物的基坑周围环境来说，其东侧存在很多的管线，比如给水、电信、煤气、污水、供电等，不过现在正在使用的只有一条煤气管线，其它的管线已经废弃不用了，这条煤气管线的埋深在0.37－2.29m之间。该基坑的西侧则不仅存在煤气管线，还存在给水管线等多种管线，管线的埋深在－5m左右。

2 深基坑项目的场地工程地质条件

根据从工程项目现场进行勘探开发之后得出的结果，整理出以下两个表格:

表1 各土层的物理力学指标

表2 地下水的各项参数

由表1和表2，我们可以对郑州市郑东新区这一深基坑项目的场地地质条件有一个比较清楚的认识，该工程项目中，粉质粘土的构成比例相对较大且素填土和粘质粉土的粘聚力很强等等，同时，本项目场地共有三层地下水，其分布是不同的，第一层上层滞水主要是由管道漏水来进行补给的，第二层潜水主要分布在第5层的中砂，而第3层的潜水则主要分布在第7层的中砂和第8层的卵石，是由地下区域径流来进行补给的。

对这一深基坑项目及其周围的环境进行比较基础的了解和把握之后，我们可以提出在其边坡进行支护设计和降水设计的方案。

3 深基坑边坡支护与降水设计方案与应用

为了理解和阐述的方便，我们把这一问题再划分为支护设计与降水设计两个方面。

3.1 支护设计方案与应用

鉴于以上我们对这一深基坑项目及其周围环境的介绍，该基坑的安全受到很多因素的影响，比如土体的失稳和变形、支护结构的破坏等等。除此之外，该项目场地地下水层数比较多且水位的标高基本上都在基底以上，这给基坑的安全性带来了不小的威胁。所以，在此情况之下，根据该基坑的开挖深度和周围建筑物的具体情况，我们主要将基坑北侧的一段作为分析研究的对象，以更好的说明问题。具体可见图1:

图1 基坑北侧剖面护坡桩设计

依据场地工程地质条件进行稳定性计算，对北侧一段拟采用桩锚支护的形式。其中，在对护坡桩进行设计时，具体的参数如下:桩长20.0米，桩距1.40米，桩径Φ800毫米，配筋10Φ25。关于锚杆，由图1我们可以看到，主要设置有三层锚杆:第一层锚杆，其倾角为15°，长度为22米，间距为1.40米;第二层锚杆，其倾角为20°，长度为23米，间距为1.40米;第三层锚杆，其倾角为10°，长度为20米，间距为1.40米。在实际的应用中，这些参数是否符合要求，是否可以保证该深基坑的稳定性，还需要再进行验算，如果不符合要求，那么就必须对这些参数进行重新设置，直到安全可靠为止。对于这一深基坑项目，通过验算，其安全系数比较高，达到稳定性的要求，可以根据这些参数进行深基坑边坡的进一步设计，而后开始施工。

3.2 降水设计方案与应用

由表2我们知道，项目场地内的第1层滞水和第2层潜水，其水位的标高都在基底以上，而且埋深较大，所以鉴于此，对基坑的降水设计主要采用的是管井降水方案，将渗和抽渗两种方式结合起来。通过计算，我们可以大概得出这一深基坑的涌水量，具体的计算公式如下:

其中，Q代表的是基坑的涌水量，K代表的是渗透系数，H代表的是潜水含水层厚度，S代表的是水位降深，R代表的是引用影响半径，r0代表的是基坑的半径。

除此之外，不容忽视的是对残留水的处理。一般来说，在深基坑的侧壁比较常见残留的滞水，为了将其合理的排出，可以在基坑周围的边坡设置一个引水管，将这些少量的残留滞水从集水井中排出。这里也有一个简易的图示，可以帮助我们对此的理解:

图2 残留水的处理

完成对深基坑的边坡支护与降水设计之后，在施工中，最重要的一项是要对这些设计进行监测与检验。如果发现问题，一定要及时停止施工，进而进行研究与考察，找出解决问题的办法。如果是在安全范围之内，也不应放松警惕，在工程开始之前，应该尽量多设置一些监测点，在施工过程中，进行定期认真监测，这些工作都是在深基坑边坡支护设计和降水设计中不可忽略的环节。

4 结束语

对于一些大型深基坑项目来说，对其进行一些边坡支护和降水设计是十分重要的，特别是在实际施工的过程中，如果不注重理论计算与实际情况这两方面的问题，很容易就会出现难以弥补的损失和事故。也正是意识到这一点，本文主要以郑州市郑东新区某一深基坑项目为例，从该项目场地的工程性质和水文地质条件进行了比较详细的分析与评价，然后结合其周围的环境因素，提出了合理有效的支护形式与降水方案，并对这些设计方案进行了简单的检验和验证。由于各种各样的原因，在论述的过程中，可能存在一定的问题，需要在以后的研究和实践中仔细总结分析。

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