樁錨支護在陽城法院永久性邊坡中的應用

張 元 翼

(中國地質工程集團有限公司，北京 100120)

1 工程概況

本邊坡位于原陽城縣西城水泥廠院內，南鄰析城大道，北鄰現狀陽城縣水村村平安小區C區住宅樓，東鄰規劃平安路，擬建陽城法院辦公樓以北。

現狀地表高差起伏較大，成臺階狀分布，南北高差達到9 m左右。在擬建的法院辦公樓場地整平后，在其北側會形成高約11.5 m的人工開挖邊坡(基坑部分2.6 m，永久性邊坡8.9 m)，邊坡長度約76 m。

該處邊坡工程地理位置較特殊，邊坡坡頂塌滑區范圍內有現狀6層建筑物，距離較近(最小距離約3 m)。邊坡安全等級為一級，周邊環境復雜，對邊坡開挖變形控制異常嚴格。

2 工程及水文地質條件

根據場地所處地理位置及周邊建筑物環境，該邊坡所在場地范圍內，平時無明顯地表水流，主要地表水來源為大氣降水。

在鉆探深度范圍內未發現明顯的地下水流，但根據場地地形及抗滑樁施工過程中的情況，場地東側，第四紀覆蓋層較厚，且存在厚度較大的強透水層(碎石類土層)。因此在大氣降水垂直下滲的影響下，局部存在短暫的、水量較大的地下水流，其補給來源主要因為大氣降水及鄰近建筑地表水下滲形成，在抗滑樁設計及施工時應注意該層地下水對工程施工的影響。

3 基坑圍護方案

3.1 基坑支護方案的選擇

該基坑周邊環境復雜，施工條件不一，根據地質條件，開挖深度、周邊建筑物的高度、荷重、基礎形式及埋深、基礎距基坑邊距離，基坑土壓力等選擇既能保證基坑安全、經濟又能便于施工的設計方案。建筑基坑的紅線范圍內可以利用的場地面積非常狹小，北側有居民住宅樓，且距離邊坡開挖邊線僅3.0 m。根據場地水文、地質條件，碎石類土層較厚，在大氣降水垂直下滲影響下，局部存在短暫的、水量較大的地下水流，對邊坡整體穩定不利。而且下伏巖質邊坡局部出露，產狀平緩，巖層傾向為順坡方向，在土巖結合面存在軟弱滑移面，擬建法院辦公樓基槽開挖后形成的邊坡存在順坡方向滑移的可能。

經過仔細分析、計算，結合基坑周邊環境和工程地質條件，最終確定采用排樁+錨索支護方案。其中支護樁采用鉆孔灌注樁，錨索采用預應力錨索。

3.2 附屬樓段支護方案

該段基坑長30 m，豎向開挖深度15 m。基坑上部(永久性邊坡)采用樁錨支護，下部也采用樁錨支護形式。

基坑布置護坡樁，護坡樁設計的合理性不僅關系到基坑的安全，對工程造價也影響較大。經多種樁徑及間距對比分析，選用直徑1 000、間距1.8 m的樁是安全的，也是經濟的，基坑外側掛鋼筋網，噴射C30混凝土護面，并在樁頂設置冠梁。

3.3 審判庭段支護方案

該段基坑長35 m，豎向開挖深度11.5 m。基坑的上部(永久性邊坡部分)采用樁錨支護形式，下部采用錨索支護形式，具體見圖1。

護坡樁采用直徑1 000、間距1.8 m的樁。在鉆進過程中若發現灰巖面較淺，則樁身長度適當調整，確保樁端進入灰巖深度不小于3 m，并在樁頂設置冠梁。

根據以上的方案，錨索層數、長度、樁長、樁間距各不相同，但盡量保證同層的冠梁和腰梁在同一高度上，以提高基坑支護結構的整體剛度。

在樁錨支護結構中，灌注樁及鉆孔錨索的施工工藝在晉城地區已經比較成熟，而在地下水位以上的碎石類土層中錨索鉆孔成孔難且費用大，而跟管鉆進方法解決了這些問題，不但施工工藝簡單、經濟而且錨索承載力高，錨索承載力也超過了預期效果。

3.4 地下水治理

根據現場挖樁情況，場地局部地段揭露有地下水，該層水屬于地表水下滲形成，應注意其對邊坡支護設計及施工的影響。另外需要對邊坡頂部居民小區的生活污水及地表水加強管理，防止生活污水通過地下管道下滲，對邊坡穩定性產生不良影響。

3.5 支護結構設計

本工程采用的是錨拉式支擋結構，擋土結構采用的是平面桿系結構彈性支點法進行的分析，作用在錨拉結構上的荷載取擋土結構分析時得出的支點力。

在對各設計工況進行計算過程中，邊坡支護參數取用如表1所示。

表1 邊坡支護參數

沿基坑走向在冠梁頂每隔15 m設置一個變形觀測點，根據12次的基坑變形監測結果，護坡樁樁頂最大水平位移為11.5 mm，相鄰建筑物的最大沉降量為2.35 mm，基坑的位移及相鄰建筑物的沉降量均小，均在規范要求范圍之內。說明基坑工程是安全的，支護方案達到了預期效果。

3.6 錨桿設計

根據技術先進、安全可靠、經濟合理、確保質量和保護環境的原則，錨桿(索)采用拉力型錨桿(索)，在易塌孔的碎石土等地層可以采用跟管鉆進。

4 結語

本基坑工程的成功實施，豐富了晉城地區的錨桿(索)在填土、粉土、碎石土等易塌孔的土層中采用跟管鉆進的施工工藝，并可以降低工程造價，加快施工進度。

隨著各縣區的老區改造及丹河新城的建設發展，在城區及縣城周邊會出現越來越多的深基坑及邊坡。在支護基坑(邊坡)安全等級較高的項目時，樁錨支護方案可優先考慮使用，不僅可以滿足周邊環境的變形控制要求，而且在現場的施工場地利用上也可以合理布置，為以后此類項目的設計和施工組織管理提供了一個良好的案例，具有一定的推廣和指導意義。