1、发表论文就找论道论文（）汇聚期刊，服务学术！浅议岩土工程勘察与基坑施工设计摘要：岩土工程勘察报告是基坑工程设计与施工的依据。勘察是准确认识基坑的需要，也是基坑工程事故的多发点。基坑工程设计和施工要根据详细的岩土勘察报告进行。本文简要论述了基坑岩土勘察和设计施工，并通过基坑工程的应用实例对所述内容进行说明。关键词：岩土工程 基坑工程 勘察 施工设计 勘察是准确认识基坑的需要，也是基坑工程事故的多发点。岩土体的变异性一般都比较大，对于复杂的岩土边坡很难在一次勘察中就将主要的岩土工程问题全部查明；而且对于一些大型边坡，设计往往也是分阶段进行的。当地质环境条件复杂时，岩土差异性就表现得更加突出，往往即
2、使进行了初勘、详勘还不能准确的查明某些重要的岩土工程问题，这时进行施工勘察就很重要了。岩土工程勘察报告是基坑工程设计与施工的依据。区别基坑工程的安全等级要进行专门的岩土工程勘察，或与主体建筑勘察一并进行1，但应满足基坑工程勘察的深度和要求。区别基坑工程的规模和地质环境条件复杂程度进行分阶段勘察和施工勘察。一、基坑工程勘察基坑工程要查明工程所处的地形地貌特征，岩土的类型、成因、性状、覆盖层厚度、基岩面的形态和坡度、岩石风化和完整程度,物理力学性能。主要结构面，特别是软弱结构面的类型和等级、产状、发育程度、延伸程度、闭合程度、风化程度、充填状况、充水状况、组合关系、力学属性和与临空面的关系。气象、
3、水文和水文地质条件。不良地质现象的范围和性质2 。坡顶邻近( 含基坑周边)建(构) 筑物的荷载、结构、基础形式和埋深，地下设施的分布和埋深。要根据基坑工程勘察形成详细的勘察报告。二、基坑工程设计1支护结构设计的荷载及其组合支护结构的荷载应包括下列项目土压力、水压力(静水压力、渗流压力、承压水压力) 、基坑周围建筑物及施工荷载引起的侧压力、温度应力、临水支护结构的波浪作用力和水流退落时的渗透力、作为永久结构时的相关荷载。其中，对一般支护结构，其荷载主要是土压力、水压力。支护结构设计的荷载组合没有一个统一标准，但应按照相关的支护结构设计规定执行。2桩墙式支护结构桩墙式支护结构的设计包括支护桩插入深
4、度的确定，支护结构体系的内力分析和结构强度设计，基坑内外土体的稳定性验算，基坑降水设计和渗流稳定验算3，基坑周围地面变形的控制措施，施工监测设计。3 内支撑内支撑结构的常用形式有平面支撑体系和竖向斜撑体系。一般情况下应优先采用平面支撑体系，对于开挖深度不大、基坑平面尺度较大或形状比较复杂的基坑也可以采用竖向斜撑体系。作用在支撑结构上的水平力应包括由水、土压力和坑外地面荷载引起的支护桩对腰梁的侧压力。作用在支撑结构上的竖向荷载应包括结构自重和支撑上可能产生的施工活荷载。4 锚杆设计锚杆设计内容包括以下几个方面。(1) 调研，掌握设计资料，作出可行性判断。发表论文就找论道论文（）汇聚期刊，服务学术
5、！(2) 确定锚杆设计轴向力，锚杆的抗力安全系数及极限承载力。(3) 确定锚杆布置和安设角度。(4) 确定锚杆施工工艺并进行锚固体设计( 长度、直径、形状等)，确定锚杆结构和杆件断面。(5) 计算自由段长度和锚固段长度。(6) 外锚头及腰梁设计，确定锚杆锁定荷载值、张拉荷载值。(7) 必要时应进行整体稳定性验算。(8) 浆体强度设计并提出施工技术要求。(9) 对试验和监测的要求。5土钉墙土钉墙一般由土钉、面层、泄排水系统等三部分组成。常用的土钉有钻孔注浆土钉、击入式土钉4 。前者先钻孔，然后置入变形钢筋，最后沿全长注浆；后者多用角钢、圆钢或钢管，击入方式一般有：振动冲击、液压锤击、高压喷射和气
6、动射击。面层由喷射混凝土、纵横主筋、网筋构成。喷射混凝土面层的厚度一般大于 80mm。土钉通过与承压板或加强钢筋螺栓连接或焊接连接把压力传到面层。三、长治拟建云河广场山泉景区基坑工程实例拟建长治云河广场山泉景区基础设计深度为 15.0m。基坑长 250 多米，宽 70 多米。该基坑周围东、北、南侧为城市道路，南侧道路以南约 20m 为多层建筑物，西侧为建筑施工和办公场地，东侧道路以东约 15m 为一高层建筑物。基坑周围管线比较多，包括电力、煤气、通信等管线，其中南侧管线最为密集。地下水位平均相对标高为-3.800m。1 设计依据长治云河广场山泉景区岩土勘察报告云河广场综合地下管线图地下室底板结
7、构平面图建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）锚杆喷射混凝土支护技术规范 （GB50086-2001 ）2 设计参数场地土层参数依据该场地的岩土工程勘察报告 。该基坑的安全等级为一级，基坑重要性系数取 1.1，地面荷载取值 15kPa。根据土层参数的标准值，依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）计算荷载的设计值。3 岩土工程条件场地土层自上而下分 7 层：杂填土：松散，干湿，主要成份为回填粘性土、建筑垃圾及生活垃圾。厚度：0.904.10m；粉质粘土、粉土：软塑可塑，局部夹较多砾砂、粗砂，偶见角砾。局部相变为粉土。厚度：1.107.00m，平均 4.09m；-1 粗砂、砾砂：松
8、散中密，湿饱和。厚度：0.603.80m；粉质粘土：可塑硬塑，局部夹砾砂、角砾。厚度 1.5011.20m；混土角砾：稍密中密，饱和，主要成份为片岩、花岗岩、片麻岩碎块，多呈次棱角状，含大量砾砂及粘性土。厚度 1.8010.50m 。发表论文就找论道论文（）汇聚期刊，服务学术！ 各 岩 土 层 参 数 一 览 表 表 1 cu cu Es a1-2 m 土 层 名 称 kN/m3 kPa MPa Pa-1 MN/4 18.5 2 1 4.5 19.5 1.1 4.1 5.35 0.3 5 -1 9.1 0 3 26.0 18.48 19.5 4.3 1.0 8.52 0.2 8 19.4 8
9、30 2.0 18 -1 9.6 35. 12.1 9.39 0.21 10 4 水文地质条件该场区地下水属第四系孔隙微承压水及基岩裂隙水，地下水自西向东、自南向北迳流入海。含水层主要为-1 层粗砂、砾砂、 砾砂及基岩强风化层，混土角砾为弱含水层，地下水的补给来源主要为大气降水和侧向地下径流补给，主要以地下迳流排泄。勘察期间地下水位埋深 3.901.50m，平均 2.97m，水位标高平均 4.54m。5 支护方案根据建筑结构要求，该基坑最大开挖深度为 15.0m，属于一级基坑。同时由于该基坑周围为城市道路，且周围管线比较多，对基坑变形要求比较严格。基于变形控制考虑，并结合场地周围环境条件、工程
10、地质水文地质条件和建筑物结构要求，采用排桩预应力锚索进行基坑支护5 。 建 筑 红 线 支 护 桩 线支护桩采用钻孔灌注桩，直径 800mm，桩间距 1.3m，桩长 18.5m；沿基坑侧壁自上而下设置四道预应力锚索，锚索水平间距为 1.3m，预应力锚索为 s12.7 钢铰线，钻孔直径为 130mm；为了避免群锚效应对锚索承载力的影响，采用与水平向夹角为 15和 20两种方式，两种夹角的锚杆水平向交错布置 6 计算书根据设计参数，按照水土合算和矩形土压力计算模式，计算得到支护体系内力包络图，最大计算变形为 32.5mm，满足 0.3%的设计要求。支护体的整体稳定性安全系数为 1.49，满足一级基
11、坑整体稳定性安全系数不小于 1.3 的要求。根据内力包络图，支护桩桩身最大弯距设计值为 705.9kN.m，按照混凝土结构设计规范 （GB50010-2002）的规定经过计算配筋。采用通常配筋，主筋为 22 根 20 钢筋，箍筋为 8150，同时采用 142000 的加强筋，支护桩顶部做宽 800mm，高 400mm 的冠梁。 预应力锚索主体采用 2（3）s12.7 钢铰线，锚固段采用纯水泥浆一次低压注浆，注浆压发表论文就找论道论文（）汇聚期刊，服务学术！力 0.20.5Mpa，水灰比 0.450.5，水泥采用 42.5 硅酸盐水泥。各 道 预 应 力 锚 索 设 计 参 数 表 2 编 号
12、1 2 3 4 标 高 （ m） -5. -8.0 -10.5 -13.0 锚 固 段 长 度 （ m） 15 12 15 12 自 由 段 长 度 （ ） 8 6 5 5 钢 铰 线 根 数 2 2 3 2 承 载 力 设 计 值 （ kN） 20 240 320 20 锁 定 值 （ kN） 85 105 150 105 各道预应力锚索设计参数7 支护体系和周边环境的监测设计由于基坑南侧和北侧地下管道复杂，对于该部位应每 30m 设置一个基坑周围地面沉降观测点（图中带圈数字所在位置） ，主要布置在基坑周边城市道路边缘，观测点的数量和位置见图。沿基坑边坡每 3040m 设置 1 个基坑变形和
13、位移观测点，观测点设置在冠梁上（图中基坑边界点号） 。同时针对基坑施工过程中可能出现的问题，提出相应的紧急措施。主要措施有：（1）沉降观测和位移观测结果应定期向建设方和设计方汇报；（2）当基坑水平变形量超过0.3倍的基坑开挖深度或者变形突然增加时应及时通知建设方和设计方，并立即停止开挖，同时在变形超过警戒值时应进行回填处理；（3）当基坑周围沉降观测点的沉降量超过0.2倍的基坑开挖深度或者沉降量突然增加时应及时通知建设方和设计方，并立即停止抽水，同时利用抽水井进行回灌。8 现场施工控制土方开挖：按照设计锚所位置，每步开挖深度低于相应锚索位置不超过 0.5m，同时控制每次开挖段长度不超过 100m
14、，指定专人负责,不得超挖。同时每 30m 左右挖一个集水坑，主要用来集锚索成孔时流出来的水。锚索成孔和注浆：保证锚索质量，从锚所至做到注浆各个阶段严格控制。（1）在锚索主体结构制作时要严格控制按照设计制作；（2）成孔时要严格清孔，保证孔内泥浆密度满足规定要求；（3）注浆管随锚索主体结构一块送入孔底，同时保证钢铰线居中而不拖孔底；（4）严格控制水灰比，在水泥浆中添加减水剂，通过现场试验确定；（5）严格控制注浆量，根据设计锚索参数计算出理论注浆量，实际注浆量应大于理论注浆量，同时对于孔口进行二次补浆以保证锚固段设计长度。 变形观测：根据实际观测资料，为了进一步掌握基坑变形规律，基坑开挖到第 3 到
15、锚发表论文就找论道论文（）汇聚期刊，服务学术！索位置时，在第 2 道锚索位置增加一排观测点。在基坑开挖期间要求每天早晚各观测一次，以及时了解基坑变化情况。参考文献1黄燚.预应力锚索抗滑桩加固既有挡墙的优化设计研究D.重庆大学,2009.2熊斌.高切坡边坡支护方案优化研究以秭归陈家沟大桥边坡防护工程为例D.中国地质大学(武汉),2009.3彭海.边坡工程处治技术分析研究及工程应用D.中南大学,2011.4刘柏华,董志华,魏焕卫等.东营人民医院基坑支护的变形控制设计和施工J.山西建筑,2008,34(15):77-78.5魏焕卫,孙剑平,贾强等.基于变形控制的某大型基坑设计和施工J.四川建筑科学研究,2007,33(1):176-180.
