濱海公路復雜地質條件下深基坑支護分析與探究范文

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摘要:福建省莆田市聯十一線公路工程涵洞深基坑采用拉森鋼板樁進行基坑支護，結合本工程施工特點，介紹了拉森鋼板樁在涵洞深基坑中的支護情況、基坑開挖支護流程，提出了施工過程的注意事項。

關鍵詞:拉森鋼板樁;涵洞深基坑;施工流程;施工監控

1工程概況

福建省普通國省干線公路聯十一線涵江江口至仙游楓亭段工程，部份路段位于莆田市涵江區興化灣，涵洞位于外海灘涂新建道路上，孔徑2－4*4，涵洞基底及涵洞中心樁號30m范圍內采用PTC管樁進行軟基處理，開挖涵洞基坑長72m，寬13m，基坑最深為6.5m，根據基坑的地質報告情況、周邊潮水影響及開挖深度等要求，出于施工安全考慮，施工安全、質量保證、經濟合理等因素，采用“拉森鋼板樁+型鋼圍檁+鋼管內支撐”的支護形式，為保證施工便道的通行，基坑開挖及涵洞施工采用分幅施工。

2工程地質條件

路線所穿越地貌為濱海沖海積平原地貌，地形平坦，地勢開闊。區內水系發達，水量充沛，小河、魚塘密布，主要為海水養殖區域，部分路段跨越潮間帶。根據區域地質資料結合現場地質調查:沿線海邊灘涂、港灣分布有淤泥，屬高壓縮性土層，厚度5.8－15m不等，該類地基土屬于“高含水量、高液限，高孔隙比、低強度”類軟土，工程力學性質極差。根據現場鉆探揭示，結合原位測試、室內土工試驗結果，本涵洞地層結構及巖性特征，場地內地層有人工填砂、淤泥(Q4al－m)、淤泥質黏土(Q4al－m)、粉砂(Q4al－m)、粉質粘土(Q4al－m)、卵石(Q4al－m)、全風化花崗巖(γ52)。基坑開挖時，基坑底部及周邊淤泥具有明顯觸變及流變特性，易產生管涌、流砂或坑底隆起，現場日平均潮水位標高為4.13m，且施工場地受潮水影響。

3支護的重點、難點與支護方案

⑴地質情況較為復雜，涵洞基坑所處位置為路基填砂，下部為淤泥層，且受每日兩次潮水影響帶，地下水位高、滲透性大，基坑開挖和涵洞施工的難度大，基坑支護必須確保施工安全和施工質量及拉森鋼板樁的計算深度;

⑵基坑開挖深度達6.5m，基底位于淤泥(Q4al－m)層，該層強度低、遇水呈流塑狀態，開挖基坑時必須確保兩側圍堰土體不向基坑內發生位移，防止土體的滑動和基坑隆起，保證支護使用過程中的安全;

⑶針對本工程涵洞支護結構的重難點分析，綜合考慮水文情況、地質、各支護體系、工期要求和施工安全，涵洞基坑采用:15mIV新型拉森鋼板樁加內支撐支護方案，每間距4m設上下兩道609×12鋼管水平頂撐，并在拉森鋼板樁頂撐四周采用雙拼H300×300型鋼圍檁。經深基坑鋼板樁驗算，在各工況下，整體穩定、抗傾覆穩定性、抗隆起、流土穩定性、突涌穩定性、嵌固深度構造、嵌固段基坑內側土反力及圍檁與支撐鋼管驗算均滿足規范要求。

4施工流程

基坑開挖支護施工流程:場地平整→測量放線→打拉森鋼板樁→土方開挖至第一道內支撐標高→內支撐安裝→土方開挖至第二道內支撐標高→內支撐安裝→土方開挖至基坑底設計標高→PTC樁帽施工→墊層施工→涵洞底板施工→拆除第二道內支撐→涵洞洞身和頂板施工→回填透水性材料→拆除第一道內支撐→拉森鋼板樁拔除。

4．1拉森鋼板樁的打設

⑴鋼板樁打設前需除銹、調直，插口涂黃油;

⑵采用振拔設備施打拉森鋼板樁，施打前必須熟悉周邊環境、構筑物及管網的情況，準確定位支護樁位置;

⑶施打樁前，施工單位必須對板樁進行逐根檢查，對于變形嚴重、連接鎖口銹蝕的普通板樁剔除，不合格者待修整后才可使用，無法修整的清場;

⑷隨時測量監控每塊樁的斜度在插打過程中不超過1%，出現偏斜過大且不能拉齊調正時，拉起重打。鋼板樁插打時，必須校對其平面位置是否有誤，樁身是否垂直，發現傾斜，及時采取糾正措施。鋼板樁墻垂直允許偏差為1/150，同時應保證鎖口緊密;

⑸保證密扣在基坑開挖后入土深度不小于3米，使拉森鋼板樁順利合攏;注意工作井的四個角要采用轉角板樁，工地現場無此類拉森鋼板樁，采用防水土工布或廢舊輪胎塞縫等輔助密封措施;

⑹打入樁后，施工單位組織人員對樁體進行閉水性檢查，出現漏水位置進行焊接修補，且每天有專人檢查樁體閉水情況。

4．2拉森鋼板樁拔除

待箱涵主體結構施工完成并達到設計強度、基坑按設計臺背回填驗收，拔除拉森鋼板樁。拔除拉森鋼板樁前，注意拔樁方法、順序和拔樁時間。

⑴拔樁起點和順序:封閉式板樁墻拔樁起點需距角樁5根以上。亦可根據插樁時的施工情況確定拔樁位置，如有必要，也可采用跳拔的方式，但拔樁的順序盡量與打樁時相反;

⑵鋼板樁拔除前主體結構與型鋼樁之間的空隙必須回填密實。在拆除支撐及圍檁時應將殘留在鋼板樁表面的圍檁限位構件、電焊疤等清除干凈、鋼板樁起撥宜采用專用的液壓起撥機;

⑶拉森鋼板樁拔除后對孔進行壓密注漿回填處理，漿液水灰比為1∶1，其余側采用砂性土回填;撥樁時，應對擋墻結構及周邊環境進行監測，如出現位移過大，應立即停止拔樁，并采用減壓溝(孔)或泥漿阻撥等有效措施。

5遇到的質量問題防治措施及注意事項

5．1基坑底土發生隆起及地面發生下沉現象

⑴現象:拉森鋼板樁施工完成后，開挖土方不久出現坑底隆起或地面下沉情況;

⑵原因分析:本涵洞周邊及基底都施工在軟土地帶，施打的鋼板樁嵌固深度不足，故拉森鋼樁周圍地面下沉，坑底出現土隆起是管涌的表現;

⑶防治措施:鋼板樁嵌固深度必須按計算要求打入深度執行，土方開挖過程中，開挖的土方必須及時運走，不得堆載在基坑周邊形成大的荷載。

5．2基坑支護施工技術要求及注意事項

⑴橫撐應經常檢查，發現橫撐有彎曲、松動、移位或劈裂等跡象時，應及時處理;雨季及潮水位期應加強檢查;

⑵若橫撐長度偏長，應吊起割除多余長度，若偏短在1cm以內，可鋼管端部塞焊鋼板，若鋼管偏短超過1cm，該鋼管不宜當做橫撐使用;

⑶所有焊縫均為三級焊縫，鋼構件連接均為滿焊，焊縫厚度均為10mm，不得出現未滿焊、咬邊、電弧擦傷、氣泡等缺陷;

⑷基坑內設安全梯，方便施工人員上下基坑。施工人員應由安全梯上下基坑，不得攀登橫撐;

⑸橫撐兩側應設防落繩，防止橫撐被挖掘機碰撞時墜落。

6基坑監控與巡視

⑴基坑開挖前，監測項目均應測得不少于2次的初始值;

⑵監測項目的監測頻率為2次/1天;基坑底板澆筑后的7天內，監測項目的監測頻率為1次/1天;7～14天內，監測項目的監測頻率為1次/2天;14～28天內，監測項目的監測頻率為1次/3天;超過28天，監測項目的監測頻率為1次/5天;

⑶當大潮水、結構變形超過規范或場地條件出現變化明顯時，應加密觀測;出現危險事故征兆時，必須進行連續監測;

⑷所有監測工作以測量儀器為主導，每日早上開工前、收工后且與日常邏視工作相結合，施工過程，監測點保護到位，每次監測前，必須校核所使用的控制點，如發現有位移，按布網時的測量精度恢復復;

⑸及時觀測和反饋信息，并進行定期分析監測報告，監測報告所反應問題必須引起重視;

⑹工地現場施工情況隨時變化，測量時間及測量次數合理根據施工場地條件、測量反饋信息、工程進度相應調整，施工過程中，發現異常情況時，采取有效的措施保證施工人員的安全，并要時停工，并及時各報告監理，并以書面形式報告業主。

7結語

⑴沿海灘涂路段修建涵洞，采用拉森鋼板樁深基坑開挖支護方式，既起到支護作用，同時阻隔每日兩次海水潮汐的影響，保證兩側路基土體的穩定，避免引起整體滑坡、涵洞基坑隆起，消除安全隱患;

⑵拉森鋼板樁支護結構應用實際效果分析，使用拉森鋼板樁做深基坑支護方式，有著施工簡單、過程質量容易控制，且在施工涵洞基坑可以重復利用，互換性好，節省投資;

⑶進行拉森鋼板樁支護施工過程中要特別注意地下水及潮水的影響。所使用的拉森鋼板樁使用前必須進行矯正。防止鋼板樁鎖口中心線位移，可在打樁進行方向的鋼板樁鎖口處卡板，阻止板樁位移，或采用水玻璃水泥漿以閥管雙液灌漿系統施工堵漏;

⑷在基坑支護施工中嚴格控制各道施工工序，特別是對拉森鋼板樁施工工藝及內支撐設立的控制，加強基坑內的排水措施，確保基坑開挖的安全，并加強監控，用監控數據反饋時刻調整施工過程中的突發情況，確保基坑開挖的支護安全。

參考文獻

［1］JGJ120－99建筑基坑支護技術規程［S］．

［2］深基坑工程設計施工手冊［M］．北京:中國建筑工業出版社，1998.

作者：黃清 單位：福建長大建設有限公司