土岩结合条件下深基坑支护方式研究

2019-01-13朱凯云

中国建材科技 2019年6期

朱凯云

（河北建设勘察研究院有限公司，河北石家庄 050000）

0 引言

建筑工程的发展推动了深基坑施工的发展，深基坑施工对技术与质量的要求越发严格。而随着基坑深度的加深，在土岩结合的条件下，仅利用单一传统的支护方式难以满足高质量的施工效果，且不利于成本的节约。因此，重视深基坑的支护问题，认识到其重要性，探究合理的支护方式，力求施工技术更加全面完善，有助于保证和提高土岩结合条件下深基坑支护质量，提高建筑项目整体质量。

1 土岩结合条件下深基坑支护问题

现代科技的发展，给了建筑行业更大的施展空间[1]。先进的机械设备，科学的工程设计方案，建筑项目的基坑深度一点点向地下推进。随着基坑深度的增加，遇到的地质结构、地形等也越来越复杂，典型的例子就是土岩结构条件下建立基坑。开挖的深度和范围的上下部分分别为土层和岩层的基坑一般称为土岩结合基坑。土岩结合的基坑具有一定特性，下部的岩层稳定性较好且强度高，特别是竖向承载力与边坡自稳能力均较好的中风化岩层的下部，相较于传统土层支护方式更经济，结合土岩材质的基坑更具发展前沿。同时，由于上下部分的土层和岩层强度不一，因此若支护方式过于单一，难以调节两种地层结构，土层与岩层之间因摩擦出现的软弱滑动面易出现滑动现象，不仅施工效果往往不尽人意，且工程成本较高，也不利于经济效益的增长，甚至造成施工安全隐患。此外，岩层的挖掘需采用爆破的方式，由于爆破带来的威力和震动，必然影响边坡支护的稳定。因此，考虑到土岩结合条件的特殊性、软弱结构特征、土层力学性质不同等，需注意采用适合的开挖方式，以保证深基层支护的有效性与合理性，提升建筑工程施工水平。

2 土岩结合条件下深基坑支护的主要方式

2.1 桩锚支护方式

土岩结合条件下，对深基坑进行垂直开挖作业时，桩锚支护方式最为合适[2]。由于桩排具有控制土层变形的作用，开挖深基坑时采取分层的支护方式有利于下部基岩。简言之，就是充分发挥桩锚对上部土层结构形状的控制作用，再借助微型桩来支护下部岩层。桩锚支护方式不仅可以控制土层变形，还有利于减少工程成本开支。但是，这种方式也并非完善，由于桩脚和锚喷结合时施工不到位，可能会造成安全事故。通常情况下，“吊脚桩”会被应用于处理此部分结构，以使桩虽未入坑底但有入岩。除此之外，当岩石与碎石杂镇土结合时，桩锚支护方式施工较为困难，因为在杂镇土中难以完成桩成孔作业，且锚杆锚固力差、桩体难以约束土层，因而是否采取桩锚支护方式需要综合考虑。

2.2 复合土钉墙支护

复合土钉墙支护方式是常见的基层支护方法之一。钢化管往往被用作主体土钉，支护土层，但如果是在土岩结合条件下，由于难以击入钢化管，因而有必要增设微型桩以形成复合土钉墙，从而加固稳定下层岩石和控制土层变形。对于风化花岩岗，在进行挖掘作业时，可利用较高预应力的锚钩代替原排桩，以使吊脚桩边坡更加稳定。

2.3 预应力锚板墙支护方式

选择何种支护方案应根据工程客观事实、地形地势条件等科学合理地做出决定。预应力锚板墙支护方式也是较为有效的支护方法之一。实际施工中，挂装钢筋网往往需要分层进行，并保持有效喷射混凝土。该种支护方式是充分利用了岩层自身稳定性特点以及局部稳定性的优势，有效降低了土层碎片滑落的安全问题，使锚板分担土层压力的效率改进，提高了岩石边坡的安全性以及施工水平。此外，预应力锚板墙支护方式可以充分发挥锚固力的优势，借助集中受力的锚杆来缓解土层压力，这与桩锚结构在支护整体结构时有所趋同，因而有利于控制基坑位移。

3 土岩结合条件下深基坑支护施工设计

3.1 深层土层的搅拌桩支护

作为一种主要施工原料，水泥在现代建筑中的重要性不言而喻，在土岩结合条件下，对稳定建筑结构，发挥较好的支护效果更是作用明显。在完成深层基坑搅拌作业中，水泥往往不可或缺，再加上对化学固定剂以及软土的搅拌，促进二者之间的化学反应，通常能使深处的软土的结构稳定性、结构硬度更加优良，从而建成桩体，并利用搅拌桩支护深基层完成其他建筑内容。