(太原市第二建筑工程公司，山西太原 030013)

1 工程概况

慧泽家园C座住宅楼位于太原市体育路，某开发公司开发，我公司负责施工。其基坑设计范围60.6 m长，17.6 m宽，9 m深，土质上层为杂填粘土，下层为粉质粘土。

2 选题理由

1)深基坑支护是高层基础工程施工的难点和热点。

2)设计院的灌注桩支护方案偏于保守，也不经济。

3)施工场地狭小，工期紧张。

3 现状调查

深基坑支护是近年来地基基础工程的热点和难点，在缺乏规范和成熟经验的情况下，好多城市的深基坑支护都出现过一些问题。调查结果见表1。

表1 深基坑支护现状调查结果

从表1可以看出，造成深基坑支护事故的主要原因是支护方案的选择和(止)降水不理想，两项累计频率达到81.9%。

4 设定目标

针对调查当中发现的主要问题，我们设定以下目标:

1)确定适当的施工方案，合理施工，确保安全。2)节约经济成本。

5 原因分析

5.1 支护方案不合理

1)计算错误:主要是所采用参数有误，地质报告不详实;人为因素，未进行专门培训。

2)现场情况与地质报告不符或现场勘察没有彻底。

3)方案没有针对性或方案未经论证。

5.2 施工不合理

1)未按设计方案施工，施工方更改方案，工期、成本等因素;

2)未达到工艺要求，员工素质低，未进行专业培训;

3)组织施工不科学，没有详细的施工组织设计。

6 要因确认

通过各种原因分析，要因确认结果如下:

1)方案未经论证、核实;

2)组织施工不科学。

7 制定对策

1)提出的对策见表2。

表2 深基坑支护施工质量控制对策

2)根据现场实际情况，暂定四种方案进行讨论(见表3)。

表3 深基坑支护不同施工方案比较分析结果

通过对比，采用土钉墙支护较合理，下面就针对土钉墙支护进行方案设计计算与验证。

1)地质情况。a.杂填粘土:0.5 m ～ 1.5 m，φ =15°，C=15 kPa;b.粉质粘土:1.5 m ～23.5 m，φ =30°，C=15 kPa。

2)平均土层厚度(基坑深9 m)。a.杂填粘土:1 m;b.粉质粘土:8 m。

3)采用参数。a.①号土:φ =15°，C=15 kPa;②号土:φ =30°，C=15 kPa。b.γ =20 kN/m3。c.地面超载:q=20 kN/m3。

4)按土钉所受土压力公式:

其中，Ti为第i个锚钉所受的压力;q为坡上超载，kN/m2;γ为土的重度，kN/m3;Hi为第i个土钉的高度，m;Sx，Sy分别为土钉水平及垂直间距，取1.5 m;C为土的粘聚力，kPa。

代入式(1)得:

5)按土钉抗拔力(滑裂面外)计算公式:

其中，Tui为第i个土钉(滑裂面外)的抗拔力，kN;D为钻孔直径，m，取0.1 m;Lbi为第i层锚钉深入破裂面外稳定区长度，m;τfi为锚体砂浆与土体间各层土的粘结强度，kN/m2，参照《土层锚杆设计与施工规范》，取值如下:

粘土为40 kPa，粉质粘土为80 kPa。

而式(2)中:

其中，Ti为第i层土钉所受土压力，前面计算已得出;Tt为试验拉拔力;Ko为安全系数，一般取1.5;Lbi为第i层稳定区内长度，m。

而式(3)中:

将式(4)代入式(3)得:

将式(3)代入式(2)得:

6)安全系数K计算公式:

计算得:

7)按不同深度土钉总长度公式:

式中:LNi——第 i层土钉总长，m;

Lai——第i层土钉滑移面内长度，m;

Lbi——第 i层滑移面外长度，m。

对性能相差不远的分层土体φ及C值取各层土的φ，C值，按厚度加权平均得:

2≤N ＜10，OA'=0.3h(N 为标准锤击数4.3)。

解得:

当 OA1=10.7 m，La1=5.3 m，LN1=6 m，OA2=9.2 m，La2=4.5 m，LN2=7.4 m，OA3=7.7 m，La3=3.8 m，LN3=9.5 m，OA4=6.2 m，La4=3.0 m，LN4=10.6 m，OA5=4.7 m，La5=2.3 m，LN5=11.2 m，OA6=3.2 m，La6=1.6 m，LN6=10.7 m。

8)深度在9 m的各层土钉，其计算结果汇总如下:

∑T=286.03 kN，∑Tu=838.29 kN，K=2.93。

9)土钉计算公式:

10)抗滑安全验算:

其中，KH为抗滑动稳定安全系数;ETi为墙后主动土压力;Fi为假设墙底断面上产生的抗滑合力;B为宽度(0.4H～0.8H)。设宽度为6 m，φ按底部30°。

通过计算验证所有安全系数K均大于规范要求的1.5，设定方案满足要求。证实了该方案的可行性。

8 对策实施

1)编制施工方案。

2)施工工艺。

采用先喷后锚，挖土到土钉位置下一定距离铺钢筋网，并预留搭接长度，喷射混凝土，达到一定强度，打入土钉，挖第二层坑到第二层土钉下一定距离铺钢筋网，与上层钢筋网上下搭接好，同样预留钢筋网搭接长度，喷射混凝土，打第二层土钉，直到基坑全部深度。

3)施工段划分。

实行平行流水作业，按土钉高度下500 mm作为分层面，共分六层，在同一分层面上划分四个施工段分段施工，缩短工期15 d。

4)施工监测。

a.沿基坑边每10 m设一个观测点，用经纬仪观测坡顶水平位移，基坑开挖期间，每天测一次，正常情况下5 d测一次。b.利用已设定的点，用水准仪测坡顶沉降，基坑开挖期间每天测一次，正常情况下5 d测一次。

9 总体评价

通过这次使用，不仅有效的克服了工程中遇到的难题，而且有效的保证了工程质量及工期，为我们以后的施工奠定了基础。今后的工作我们将继续发扬求实创新，协作奉献的精神，学无止境，以质取胜，以优取信，企业才能更好发展。

［1］余志成.深基坑支护设计与施工［M］.施文华，译.北京:中国建筑工业出版社，1997:281.

［2］杜曰武.基坑支护技术若干问题的思考［J］.山西建筑，2011，37(1):53-54.