软土深基坑新型支护设计

软土深基坑新型支护设计

黄文健

湖南中核岩土工程有限责任公司 510000

摘要：近年来建筑工程建设的软土深基坑施工规模越来越大，在软土基坑建设中，为了确保施工的安全性，需要借助科学的支护设计，以构建有效的支护方案，提高建筑的安全性。尤其是在软土工程中，软土地区深基坑具有较高的含水量、较低的剪切强度，容易发生变形等问题，支护设计难度较大，进而影响了施工的安全落实。因此，在软土深基坑建设中，需要重点落实基坑支护工作设计，本文在研究中以某软土深基坑工程为例，结合对其水文地质等情况的调查分析，开展软土深基坑新型支护方案设计，在设计中采取放坡+钻孔灌注桩+旋喷土锚+坑外单轴搅拌桩止水帷幕的支护形式，更好地对软土深基坑的建设进行控制，进而更好地提升设计的有效性，促进软土深基坑建设的可持续发展。

关键词：软土；深基坑；支护设计

一、引言

随着建筑工程的发展进步，近年来在地下空间建设中，涉及到基坑开挖等工程，尤其是在软土区域中，深基坑工程难度大，再加上周围环境恶劣，深基坑的施工安全性无法得到保障[1]。因此，为了更好地保障基坑开挖的质量以及安全，在软土施工中，需要借助科学的支护技术，通过对基坑进行支护，确保施工的的安全性。三是在软土地区进行深基坑开挖时，由于地质条件较差，土体的自稳能力弱，因此选择合适的支护结构至关重要。在选择支护形式时，综合考虑基坑的深度、土质条件、地下水位、周围环境、施工条件、经济性等因素，确保施工方案的合理性[2]。在深基坑支护设计前进行详细的地质勘察，包括土壤类型、地下水位、岩层分布等，以评估基坑开挖的可行性，根据地质条件和基坑深度选择合适的支护结构，制定详细的施工方案，包括开挖顺序、支护结构安装等，通过科学的设计、精细的施工管理，确保基坑工程的安全、高效。

二、工程概况

某软土深基坑工程基坑的周长为100m。基坑的面积达到了2800m2，深基坑的深度为15m。在支护设计前，对该工程的地质资料进行了调查分析，该地质的回填土厚度为8m，灰黄色黏土，厚度达到了2.05m，淤泥质黏土厚度达到了9.6m，青灰色黏土厚度为5.05m。4层黏土的厚度为2.70mm，5层粉质黏土的平局厚度能够达到3.10m。该地深基坑的水文地质情况中，地下水主要是第四系孔隙潜水，其来源主要是大气降雨，孔隙潜水是指存在于土壤和岩石孔隙中的地下水，其中人工回填抛石孔隙潜水通常在人工回填的抛石区域，水位标高约为2.00米，海积层孔隙潜水存在于海洋沉积物中，沉积层富水性较差，被黏性土层所隔断，限制了地下水的流动。在支护方案设计中，需要综合考虑工程的水文地质等情况，确保支护设计的合理性，以增强软土深基坑建设的稳定性，提高施工质量。

三、软土深基坑新型支护设计方案

在软土深基坑的支护设计中，严格遵循安全、经济性等原则，对深基坑支护方案进行科学设计，最终，选择支护形式应基于详细的地质勘察、工程设计，确保基坑开挖的安全性、经济性，严格遵守相关规范标准，确保工程质量。本文在设计中结合水文地质等条件因素，选取了放坡+钻孔灌注桩+旋喷土锚+坑外单轴搅拌桩止水帷幕的支护形式，该支护方案综合采取多种支护设计，提高支护的稳定性[3]。

钻孔灌注桩不仅提供支护作用，还能作为止水结构，有效阻止地下水的渗透，通过钻孔机在地面上钻孔，然后在孔内灌注混凝土形成桩体，桩体直径大，承载能力强，适用于深基坑和复杂地质条件。单轴搅拌桩通过搅拌土体和水泥浆，形成连续的止水帷幕，阻止地下水流入基坑，使用专用的搅拌桩机，将土体与水泥浆混合搅拌，形成桩体。旋喷土锚通过对土体进行旋喷加固，形成锚杆结构，提供额外的支护力，同时增强土体的整体稳定性，在施工中使用旋喷设备将水泥浆注入土体，形成加固桩体，并在其中放置锚筋或钢绞线，形成多种形状的锚杆结构，适应性强，加固效果显著[4]。在实际应用中，综合采取钻孔灌注桩、坑外单轴搅拌桩止水帷幕的支护设计方案，以达到最佳的支护效果，在外围设置钻孔灌注桩提供支护，使用旋喷土锚进行地层加固，有效地控制地下水位，保证基坑的安全稳定，提高施工效率，确保方案的合理性。

在本次工程设计中，综合分析了水文地质，支护效果等要求，进行了支护方案设计，如下图1所示为施工的剖面图，本次软土深基坑工程支护设计方案的具体内容如下[5]：

1. 放坡：在本次工程中借助一级放坡进行设计，其中坡高度达到了5m，为了保障设计的合理性，放坡的系数设计为1:1，放坡施工中，坡面设计了厚度为100mm的C20网喷面层，为了增强支护的牢固性，提高放坡施工质量，还需要在坡面内配置钢筋网片，规格为φ8mm@200mm×200mm。
2. 钻孔灌注桩：通过在地面上钻孔，然后在孔内灌注混凝土形成桩体，以提高地基的承载能力。在本次工程设计中，钻孔桩的直径设计为1200mm，确保桩的承载能力，桩间距设计为1500mm，以确保桩群能够有效地传递荷载并保持地基的整体稳定性，有效桩长设计为21.50m，即从桩顶到桩尖的距离，充分发挥承载作用，确保桩基工程的质量。
3. 旋喷土锚：在施工土锚的设计中，结合工程支护的要求，设计锚杆的相关参数，其中锚杆的第一道、第二道、第三道和第四道的自由端长度分别设置为8.5m、7.5m、6m、5m，锚固段的长度分别设置为17.5m、15.5m、14m、11m，总长度分别设置为26m、23m、20m、16m，内部配置钢绞线的根数分别设置为4根，水平间距分别设置为1500mm、1500/3000mm、1500/3000mm、1500mm，倾角的度数分别设置为30°[6]。
4. 坑外单轴搅拌桩止水帷幕：在设计中将单轴水泥搅拌桩的直径参数设置为φ700mm@500mm，有效桩长设置为16.5m，结合支护的设计要求，在施工中水泥的掺量需要达到15%。为了提高支护的有效性，在设计中，将整个坝体的顶部采取混凝土面板进行支护，设计的参数为7150mm（5250mm）×200mm，同时还需要在内部配置钢筋网，增强支护的牢固性，配置参数为φ10mm@200mm×200mm。

图1 支护设计剖面图

四、结论

深基坑工程建设难度较大，需要借助科学的支护设计，才能够确保建筑施工的质量及安全性，在支护设计中，通过增强支护强度，借助土与支护结构的共同作用，更好地解决深基坑施工问题。在本次工程案例中，针对软土深基坑的施工设计，通过对该工程案例的水文地质等情况的调查分析，综合进行了支护方案的设计，在设计中考虑多个因素，确保支护设计的有效性。结合软土深基坑的工程建设特点，在本次工程设计中综合采取钻孔灌注桩、放坡、旋喷土锚等支护方案，确保支护设计的有效性，同时也能够达到良好的支护效果，更好地为软土深基坑施工建设带来支持，提高工程质量与安全性的同时，降低施工成本，促进软土深基坑建设的可持续发展。

参考文献：

[1]杨世华.某邻近地铁超大软土深基坑支护设计分析[J].福建建筑,2020,(10):75-80.

[2]韩飞,罗军尧.紧邻既有建筑的软土地区深基坑支护设计分析[J].建筑机械化,2024,45(01):101-104.

[3]吴敏,张峰.软土深基坑支护设计及变形控制效果分析[J].中国新技术新产品,2023,(08):121-123.

[4]吴继峰.软土地区复杂环境下某深基坑支护设计选型分析[J].山西建筑,2022,48(03):92-94+159.

[5]丁如花.软土地区某深基坑支护设计分析[J].北方建筑,2021,6(04):28-32.

[6]王煜.软土深基坑支护工程设计实例分析[J].工程建设与设计,2024,(05):37-40.

作者简介：黄文健 1990.08 男 江西省吉安市 汉 硕士研究生 工程师 研究方向: 岩土设计