浅析岩土工程基坑的支护

　　摘要：本文结合具体工程实例，对软质岩石基坑工程的勘察要点、基坑支护方案选型及基坑支护设计进行了分析，并强调施工过程中应注意的问题。
　　关键词:深基坑；岩石工程；支护设计；方案选型
　　1前言
　　随着社会的发展，建筑物的密集，地下工程的施工深度逐渐加大，场地狭小无法放坡开挖的问题随之突出。深度超过6m的深基坑工程越来越多，其勘察与支护设计已成为地下工程中极为重要的环节。但现阶段我国基坑工程的经验主要来自土质基坑工程领域，岩质基坑工程积累的经验较少，且岩质基坑工程没有明确的执行标准。究其原因，主要因为岩石的风化情况、强度参数、节理裂隙等因素千差万别，不易制定相应的勘察与支护设计技术标准。鉴于工程上遇到的岩质基坑工程多为软质岩石基坑工程，因此，开展软质岩石基坑工程的勘察与支护设计研究具有十分重要的实际意义。本文结合具体工程实例，就软质岩石塞坑工程的勘察要点与支护设计提出个人观点，以期与同行探讨。
　　2软质岩石基坑工程的勘察要点
　　2.1勘察工作的布工原则
　　对于软质岩石基坑工程，勘察深度显然不能以原来的条救作为依据.笔者认为:勘察深度应以满足基坑侧壁稳定性评价、德定性计算及支护设计为前提，一般情况下，勘察深度可按开挖深度的，1.5一2倍考虑;若勘察范围受到场地狭小限制，那么勘探点的布里宜采取尽可能利用场地条件的原则，并辅以开挖边界以外的调查研究和资料搜集工作。勘察手段以钻探为主，并应辅以工程地质调查及室内土工试验等工作。
　　2.2岩土工程条件分析
　　应提供地层结构及分布特征、地质剖面、地基土物理力学性质指标、水文地质条件、场地水及岩土的腐蚀性等方面的资科，并应进行适当分析。因为它们是进行支护方案选型及基坑稳定性分析、内力变形计算不可缺少的资料，所以这些资料必须完整、可靠。
　　2.3周围环境分析
　　该项工作是选择基坑支护方案、确定围护结构位移、基坑稳定安全系数控制标准等工作的重要依据。应从以下几方面展开调查:①邻近建(构)筑物情况，主要包括其分布情况、结构形式及荷盆、基础类型及埋深、建筑红线位且等;②周围道路情况，主要包括其分布及距离、动荷载情况;③周围管线、沟道情况，主要包括地下管道及电缆线、沟道等的构造、埋深、位置及使用情况;④浅层地下障碍物情况。
　　2.4基坑侧面岩石工程特性分析
　　该项工作宜结合场地情况分析以下几方面内容:不同风化程度的风化带埋深及厚度;风化的均匀性及连续性；不同软化程度的软化带埋深及厚度;判断有无断裂构造及其破碎带、侵入的岩体成岩脉、软对夹层等，它们的产状要紊和厚度;岩石节理裂隙的发育程度及其产状要紊、危险滑动面的分布及其产状要素、软弱夹层工程性能研究及参数选取;岩石开挖.尽与漫水时的抗风化、抗软化能力等。
　　2.5基坑边坡稳定性评价
　　评价工作宜从岩土工程内因和工程环境外因两方面考虑，一般情况下，两方面缺一不可。岩土工程内因的评价内容主要包括地层结构及分布特征、水文地质条件、基坑侧壁岩石风化及软化程度、岩石节理裂隙发育程度及其产状要素、危险滑动面的分布及其产状要素、软弱夹层的产状要素和厚度、岩石开挖暴露与漫水时的抗风化及抗软化能力等方面;工程环境外因的评价内容主要包括周围环境的不利因子分析、潜在动荷载及外来水体的诱发边坡失稳分析等。
　　3工程实例
　　3.1工程概况
　　某项目为电厂扩建改造工程，场地狭小，尤其是翻车机室～2#转运站之间更为突出，该段输煤系统平面布置形态呈L型，设计采用现浇混凝土箱型基础，场地零米标高为83.1m，基础埋深–16.4～–17.0m，翻车机室～1#转运站总长近90m，宽近25m，1#转运站～2#转运站总长近40m，宽近17m。另外，拟建场地分布的岩石陡坎项部高程一般在89.00～93.00m之间，坎下地面标高一般在8300m左右，由于地面起伏较大，基坑开挖将形成高达16～26m的基坑边坡。
　　3.2周围环境简介
　　据现场调查可知，拟建翻车机室东侧建有老厂翻车机室，两个翻车机室的基础之间的水平距离仅5m;拟建1#转运站～2#转运站北侧约15m处建有老厂二级灰渣泵房和浓缩池;拟建翻车机室～1#转运站西侧10.0一30.Om范围内，分布有一条公路、老厂排水渠、水泥厂铁路专运线和货场;地表尚有部分待拆除的建筑物和地下埋设废弃电缆及管道。
　　3.3岩土工程条件
　　拟建场地地层结构简单，地表浅部分布有①杂填土，层厚0.4一2.0m，其下主要由第三系新统潞王坟组上段的⑦层泥灰岩和潞王坟组下段的⑨层砂质泥岩、泥质砂岩、泥岩等软质岩石组成。⑦层为强风化泥灰岩，层理不明显、节理裂除不甚发育，抗软化、抗风化能力较差，层底标离81.0~85.0m;⑨层上部为强风化的遭力1亚层，长期受水漫泡，强度明显降低，用手可轻易折断、捏碎、用力可捏成团，间夹较硬的细砂岩，呈现软硬交错状，层厚4.5一10.0m，层底标高73.8一79.3m;⑨一1亚层向下渐变为中等风化层，岩层产状近于水平，胶结较差，裂隙、孔隙不发育，在外路时易风化，浸水时易软化，其岩性类别文错变化频繁，局部夹较硬的细砂岩、砾岩夹层或透镜体，揭露厚度大于26m。地下水为基岩裂隙水，水位起伏较大，其项面标高一般在77.8～81.4m之间，而电厂西围墙外的地下水位顶面标高在85.0m左右，地下水位表现出西高东低的特点。⑨层及⑨一1亚层主要物理力学性质指标见表1。
　　
　　表1⑨层、⑨一1亚层物理力学性质指标

　　3.4⑨层及⑨一1亚层地基土的工程特性评价
　　根据其岩性特点，依据《岩土工程勘察规范》GB50021一2001附录A，可将⑨层上部的⑨一1亚层定性判定为极软岩，⑨层可定性判定为软岩。同时，由岩石试验报告可知，⑨层的软化系数多在0.41一0.47之间，饱和抗压强度多在5.22一8.28MPa之间;⑨一1亚层的软化系数多在0.38一0.42之间，饱和抗压强度多在4.21一5.57MPa之间，因此，按《岩土工程勘察规范》BG50021一2001第31212、第31214条款，可将⑨层定盆评价为软岩，⑨一1亚层则为极软岩。因此，综合定性、定最评价成果，⑨层综合判定为软岩，⑨一1亚层综合判定为极软岩。

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