三、支護(hù)方式的選擇及設(shè)計(jì)
（一）支護(hù)方式的選擇
本工程施工難點(diǎn)主要是承船廂室的基坑開挖施工，由于基礎(chǔ)底板較深，距離濱江路較近，如圖2。因此，基坑支護(hù)方式的選擇尤為重要，支護(hù)方式必須安全可靠、方便施工。
基坑支護(hù)的支護(hù)方式有放坡開挖及簡(jiǎn)易圍護(hù)、懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)、門架式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、加筋水泥土墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)等。本工程的設(shè)計(jì)基底高程為138.3，距原地面145高程的高差為6.7m，通過對(duì)工程地質(zhì)資料和周圍環(huán)境的具體分析，結(jié)合該工程深基坑開挖的有關(guān)技術(shù)要求，確定采用三排門架式鉆孔灌注樁支護(hù)方案，結(jié)合高壓旋噴樁形成止水帷幕，采用挖土卸載、坑外集水井降水為輔輔助措施的基坑圍護(hù)系統(tǒng)。
該支護(hù)結(jié)構(gòu)由前后三排鉆孔灌注樁及壓頂梁組成剛架，利用樁的插入深度及基坑下較好的土體形成抗側(cè)移體系，使受力變形合理，此外壓頂梁上又可作為運(yùn)輸通道方便施工。由于該支護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)內(nèi)支撐，對(duì)坑內(nèi)的施工無(wú)任何影響。
（二）基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)
深基坑支護(hù)是近些年來才發(fā)展起來的工程運(yùn)用學(xué)科，新的完善的支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力理論還沒有正式提出，要精確地加以確定是不可能的。而且由于土的土質(zhì)比較復(fù)雜，土壓力的計(jì)算還與支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度和施工方法等有關(guān)，要精確地確定也是比較困難的。目前，土壓力的計(jì)算，仍然是簡(jiǎn)化后按庫(kù)侖公式或朗肯公式進(jìn)行。土壓力參數(shù)：主要是抗剪強(qiáng)度C/Φ的取值問題?？辜魪?qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法有總應(yīng)力法和有效應(yīng)辦法，前者采用總應(yīng)力C、Φ值和天然重度γ(或飽和容重)計(jì)算土壓力，并認(rèn)為水壓力包括在內(nèi)，后者采用有效應(yīng)力C、Φ及浮容重γ計(jì)算土壓力，另解水壓力，即是水土分算?？倯?yīng)力法應(yīng)用方便，適用于不透水或弱透水的粘土層。有效應(yīng)力法適用于砂層。
本工程的灌注樁后是濱江路，基坑在河中間，雖然上、下游圍堰后有集水坑，但不能保證在任何情況下灌注樁后無(wú)水，故土壓力計(jì)算采用最不利情況，即灌注樁后的土中有地下水的情況。地下水位高程取基底138.3m到145m平臺(tái)高差的2/3為142.77m。灌注樁采用φ500mm，排樁間距為1400mm，前后排樁排距為2000mm，樁長(zhǎng)分別為12.5m、11.5m、10.5m。混凝土采用C25。高壓旋噴樁樁徑φ800mm，搭接長(zhǎng)度200mm。鋼筋砼壓頂梁寬700mm，高500mm，混凝土采用C25。在計(jì)算三排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，首先必須確定土壓力分布情況及嵌固端位置。本工程的土壓力作用于前后三根灌注樁的壓力按1：1：1的比例來分配，嵌固端位置采用經(jīng)驗(yàn)值即開挖面以下1/3～1/5開挖深度的值1/3約 2200mm。由此來算出擋土的高度為6700mm+2200mm=8900mm。據(jù)此算出土壓力。把土壓力平均分配到前后三根灌注樁組成的剛架中，如圖3：
灌注樁插入深度的計(jì)算：只取單根樁來計(jì)算。采用靜力平衡法來計(jì)算。根據(jù)布魯姆法來進(jìn)行簡(jiǎn)化。算得灌注樁插入深度為7.3米。
高壓旋噴樁的深度計(jì)算：高壓旋噴樁有兩種作用，一種是防止流土出現(xiàn)，另一種是阻止或減少坑外地下水由于基坑的土層為細(xì)砂、粉砂容易產(chǎn)生形成流土的條件，危害基坑的安全。故須進(jìn)行流土條件的驗(yàn)算。
地下水滲流的水力坡降i=h/L
式中：h———坑內(nèi)處水位差
L———流線總長(zhǎng)度
按流砂定義，當(dāng)滲透壓力γ水i=土的浮容重γ土?xí)r將出現(xiàn)流砂，此時(shí)的水力坡降稱為臨界水力坡降i臨界=γ土/Fsγ水Fs安全系數(shù)一般取1.5～2.0當(dāng)i＜i臨界時(shí)滿足要求。
四、結(jié) 語(yǔ)
1．采用門架式維護(hù)結(jié)構(gòu)坑內(nèi)范圍內(nèi)無(wú)支撐，對(duì)于基坑開挖施工帶來很大方便。
2．結(jié)合高壓旋噴樁在砂質(zhì)層中起到固結(jié)樁腳和阻隔水流的作用，在旋噴樁施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制樁位、水泥漿的水灰比以及樁位提升速度。
3．三排樁門架式剛架圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系具有很大的抗側(cè)剛度，受力合理、位移變形少，適用于深基坑開挖支護(hù)。
4．本支護(hù)系統(tǒng)在本工程整個(gè)施工過程中起到很好的防護(hù)作用，沒有出現(xiàn)位移變形等情況，說明門架式剛架圍護(hù)體系在技術(shù)上是可行的。
（一）支護(hù)方式的選擇
本工程施工難點(diǎn)主要是承船廂室的基坑開挖施工，由于基礎(chǔ)底板較深，距離濱江路較近，如圖2。因此，基坑支護(hù)方式的選擇尤為重要，支護(hù)方式必須安全可靠、方便施工。
基坑支護(hù)的支護(hù)方式有放坡開挖及簡(jiǎn)易圍護(hù)、懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)、門架式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、加筋水泥土墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)等。本工程的設(shè)計(jì)基底高程為138.3，距原地面145高程的高差為6.7m，通過對(duì)工程地質(zhì)資料和周圍環(huán)境的具體分析，結(jié)合該工程深基坑開挖的有關(guān)技術(shù)要求，確定采用三排門架式鉆孔灌注樁支護(hù)方案，結(jié)合高壓旋噴樁形成止水帷幕，采用挖土卸載、坑外集水井降水為輔輔助措施的基坑圍護(hù)系統(tǒng)。
該支護(hù)結(jié)構(gòu)由前后三排鉆孔灌注樁及壓頂梁組成剛架，利用樁的插入深度及基坑下較好的土體形成抗側(cè)移體系，使受力變形合理，此外壓頂梁上又可作為運(yùn)輸通道方便施工。由于該支護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)內(nèi)支撐，對(duì)坑內(nèi)的施工無(wú)任何影響。
（二）基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)
深基坑支護(hù)是近些年來才發(fā)展起來的工程運(yùn)用學(xué)科，新的完善的支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力理論還沒有正式提出，要精確地加以確定是不可能的。而且由于土的土質(zhì)比較復(fù)雜，土壓力的計(jì)算還與支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度和施工方法等有關(guān)，要精確地確定也是比較困難的。目前，土壓力的計(jì)算，仍然是簡(jiǎn)化后按庫(kù)侖公式或朗肯公式進(jìn)行。土壓力參數(shù)：主要是抗剪強(qiáng)度C/Φ的取值問題?？辜魪?qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法有總應(yīng)力法和有效應(yīng)辦法，前者采用總應(yīng)力C、Φ值和天然重度γ(或飽和容重)計(jì)算土壓力，并認(rèn)為水壓力包括在內(nèi)，后者采用有效應(yīng)力C、Φ及浮容重γ計(jì)算土壓力，另解水壓力，即是水土分算?？倯?yīng)力法應(yīng)用方便，適用于不透水或弱透水的粘土層。有效應(yīng)力法適用于砂層。
本工程的灌注樁后是濱江路，基坑在河中間，雖然上、下游圍堰后有集水坑，但不能保證在任何情況下灌注樁后無(wú)水，故土壓力計(jì)算采用最不利情況，即灌注樁后的土中有地下水的情況。地下水位高程取基底138.3m到145m平臺(tái)高差的2/3為142.77m。灌注樁采用φ500mm，排樁間距為1400mm，前后排樁排距為2000mm，樁長(zhǎng)分別為12.5m、11.5m、10.5m。混凝土采用C25。高壓旋噴樁樁徑φ800mm，搭接長(zhǎng)度200mm。鋼筋砼壓頂梁寬700mm，高500mm，混凝土采用C25。在計(jì)算三排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，首先必須確定土壓力分布情況及嵌固端位置。本工程的土壓力作用于前后三根灌注樁的壓力按1：1：1的比例來分配，嵌固端位置采用經(jīng)驗(yàn)值即開挖面以下1/3～1/5開挖深度的值1/3約 2200mm。由此來算出擋土的高度為6700mm+2200mm=8900mm。據(jù)此算出土壓力。把土壓力平均分配到前后三根灌注樁組成的剛架中，如圖3：
灌注樁插入深度的計(jì)算：只取單根樁來計(jì)算。采用靜力平衡法來計(jì)算。根據(jù)布魯姆法來進(jìn)行簡(jiǎn)化。算得灌注樁插入深度為7.3米。
高壓旋噴樁的深度計(jì)算：高壓旋噴樁有兩種作用，一種是防止流土出現(xiàn)，另一種是阻止或減少坑外地下水由于基坑的土層為細(xì)砂、粉砂容易產(chǎn)生形成流土的條件，危害基坑的安全。故須進(jìn)行流土條件的驗(yàn)算。
地下水滲流的水力坡降i=h/L
式中：h———坑內(nèi)處水位差
L———流線總長(zhǎng)度
按流砂定義，當(dāng)滲透壓力γ水i=土的浮容重γ土?xí)r將出現(xiàn)流砂，此時(shí)的水力坡降稱為臨界水力坡降i臨界=γ土/Fsγ水Fs安全系數(shù)一般取1.5～2.0當(dāng)i＜i臨界時(shí)滿足要求。
四、結(jié) 語(yǔ)
1．采用門架式維護(hù)結(jié)構(gòu)坑內(nèi)范圍內(nèi)無(wú)支撐，對(duì)于基坑開挖施工帶來很大方便。
2．結(jié)合高壓旋噴樁在砂質(zhì)層中起到固結(jié)樁腳和阻隔水流的作用，在旋噴樁施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制樁位、水泥漿的水灰比以及樁位提升速度。
3．三排樁門架式剛架圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系具有很大的抗側(cè)剛度，受力合理、位移變形少，適用于深基坑開挖支護(hù)。
4．本支護(hù)系統(tǒng)在本工程整個(gè)施工過程中起到很好的防護(hù)作用，沒有出現(xiàn)位移變形等情況，說明門架式剛架圍護(hù)體系在技術(shù)上是可行的。