浅析市政工程中常见边坡防护、基坑支护、降水形式及其适用条件

浅析市政工程中常见边坡防护、基坑支护、降水形式及其适用条件

石杰

中冕建设集团有限公司，四川省成都市 610073

摘要：深基坑是市政工程中最常见的危险源，基坑垮塌是最常见的引起安全事故的原因，因此如何避免基坑垮塌，极为重要。为避免基坑垮塌，主要需做好边坡防护、基坑支护及降水，本文就常见边坡防护、基坑支护和降水的形式及其适用条件和特点进行分析，希望对施工能起到一定的指导作用。

关键词：边坡防护、基坑支护、降水

1.基坑垮塌原因分析

   基坑垮塌主要是因为土体失稳造成的，而土体失稳主要原因有：

（1）边坡太陡，大于土方自然稳定坡率，又没有进行支护或支护不力。

（2）基坑土壤被水侵蚀，破坏了土壤的抗剪力，从而引起失稳。

2.常见支护形式适用条件及其工艺流程

2.1常见支护形式适用条件

2.1.1放坡+网喷，即挂钢筋网或机编网在边坡上后再喷射砼，对边坡土方具有一定的稳定性，具有工艺简单，工期短，造价低等特点，常用于4.5米以下的基坑、沟槽等边坡防护。

2..1.2、放坡+锚喷，即在网喷的基础上增加锚杆。对边坡土方具有更强的稳定性和反拉力，锚杆常用φ18三级螺纹钢筋，注浆优先选用42.5R水泥，具有工艺简单，工期短，造价低等特点，常用于8米以下的基坑、沟槽等边坡防护。

2.1.3拉森钢板桩，常用于无条件放坡的基坑、沟槽支护。使用此种支护时，钢板桩埋入基坑底不得低于其总长的三分之一，具有工艺简单，工期短等特点，缺点是遇到砂砾石层无法打进，需用螺旋钻机引孔后才能打入，常用于6米以下基坑支护。

2.1.4围护桩+喷锚+钢支撑，即在基坑周边先施工一圈围护桩，再开挖基坑，开挖过程中，对桩间土施工喷锚，在基坑横向施工钢支撑。此种支护形式工期长，造价高，常用于大于8米的深大基坑。

2.1.5围护桩+喷锚+钢筋砼支撑，即在基坑周边先施工一圈围护桩，再在基坑内施工钢筋砼梁，再开挖基坑。边开挖，边对桩间土施工喷锚，此种支护形式工期长，造价高，常用于深度，跨度均较大的基坑。

2.2 喷锚施工工艺流程及技术要求

    2.2.1锚喷工艺流程：挖土→修坡→测定锚杆位置→锚杆钻机就位→锚杆打入设计深度→铺设镀锌机编网→锚杆与镀锌机编网连接→喷射混凝土→锚杆体进行压力灌浆→养护

2.2.2锚喷施工技术要点

1、混凝土分两次喷射，锚杆长度一般6m，间距1.5m，并垂直于坡面，当岩层破碎、稳定性较差时，应适当加长锚杆。

2、护坡周边与未防护坡面衔接处严格封闭，其措施为两侧凿槽嵌入坡面内, 嵌入深度不小于10cm，顶部凿槽式嵌入护顶宽度为1m ，并垂直于坡面设置一排锁顶锚杆。

3、沿线路方向每隔15～20m应设置一条沥青木板伸缩缝，坡面每隔4m设置一个泄水孔，泄水孔上下错开布置,内设花管。

4、注浆：锚杆安放完后应及时用水灰比1：3水泥砂浆固定，锚杆孔直径Ø49mm，深度6m，锚杆固定时应露出岩面10cm，端头做成弯钩压住镀锌钢丝网。

5、面层铺设Ø3.0镀锌机编网，网孔的联结点采用三铰接。

6、喷射混凝土作业

喷射混凝土需掺速凝剂，原材料符合下列规定：水泥：优先选用普通硅酸盐水泥，标号不低于PO42.5号，性能符合现行水泥标准。细骨料：采用中砂或粗砂，细度模数大于2.5，含水率控制在5%～7%。粗骨料：采用卵石或碎石，粒径不大于15mm。水：采用饮用水。速凝剂：使用前做水泥相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝时间不超过5min；终凝时间不超过10min。最佳喷射距离与角度：喷头出料口至受喷面距离，视供风压力大小随时调整，一般以0.6～1.0米为宜。喷射料束角度以垂直受喷面为最佳。

3.井点降水方式适用条件及其工艺流程

3.1井点降水方式及其适用条件

井点法排水适用于粉、细砂或地下水位较高、挖基较深、坑壁不易稳定和普通排水方法难以解决的基坑，应根据土层的渗透系数、要求降低地下水位的深度及工程特点，选择适宜的井点类型和所需设备，其适用范围见下表。

3.2井点布置方式

井点的平面布置：当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深度不超过6m时，可用单排线状井点，布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度以不小于槽宽为宜。如宽度大于6m或土质不良，则用双排线状井点。面积较大的基坑宜用环状井点，有时也可布置成U形，以利于挖土机和运土车辆出入基坑。井点管距离基坑壁不应小于1.0—1.5m，以防局部漏气。井点管间距，由计算或试验确定，井点管在总管四角部位应适当加密。

井点竖向布置：井点的埋设深度H(不包括滤管)。H≥H1+h+IL(m)

H1——井管埋设面至基坑底的距离；

h——基坑中心处底面至降低后地下水位的距离，一般为0.5—1.0m；

I——地下水降落坡度，双排或环状井点1/10，单排井点为1/4~1/5；

L——井点管至基坑中心的水平距离。

同时还应考虑井点管一般要露出面0.2m左右，无论在任何情况下，滤管必须埋在透水层内，为了充分利用抽吸能力，总管的布置接近地下水位线，应事先挖槽，水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管，总管应具有0.25—0.5%坡度(坡向泵层)，各段总管与滤管最好分别设在同一水平面，不宜高低悬殊。

3.3井点施工工艺流程及技术要求

井点施工顺序为：测量放线→移动钻机→成孔→校核钻孔深度，终孔→安装井管→填砾→洗井。

（1）测量放线

根据降水井施工的要求，测放出各个井位的位置，打上木桩，并涂上标记。

其次，根据降水井的施工流程进行施工。

（2）成孔

钻机就位安装好后，核对井位。为防止破坏场地内地下管线，人工开挖50cm深，埋好护壁管，护壁管埋设完毕后开始钻进成孔。钻孔采用泥浆护壁，施工时保持孔内泥浆高度，防止孔内垮孔。检查孔深达到设计深度后终孔。

    （3）吊装井管

经现场技术负责人验收合格后，用抽简清孔，吊装井管。做到井管之间焊接牢固、安装垂直。

    （4）填砾

在井管外填入规格3 ~8mm砾石滤料，填至距地面1、50m 左右，然后填入粘土封井。

    （5）洗井

采用空压机、活塞联合洗井，空压机洗清之后再用活塞洗井;然后再重复以上洗井过程，直至满足设计要求。每井活塞洗井不少于两次，每次提拉活塞不少于2小时，空压机洗井不少于2个台班，以确保洗井质量，达到正常出水时含砂率少于1/10000要求。

3.4井点降水缺陷

在岩石层中采用井点降水效果甚微，现常采用引水管引出再明排，此种方法需要将基坑开挖至岩石层后才能实施，因此如何在基坑开挖前降低岩石层中的地下水，需要我们继续探索。

结束语：基坑支护和降水是保证基坑稳定的有力措施，在实际施工中必须坚定不移的保质保量完成，方能为施工人员的生命和财产安全提供保障。地形复杂多变，支护和降水方式也多种多样，我们需结合每个工程的实际情况，因时因地制宜，选用最合适的方式去实施。同时，现代技术日新月异，我们应当不断探索、勇于尝试新的方法和技术，让工作越来越简单，让基坑越来越稳定。

参考文献：

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[2]朱勇智. 基坑支护及土方开挖施工方案的分析\n——以广州中远海运空运白云机场仓储项目为例[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2021.

[3]陆子毅. 对深基坑支护与降水方法的研究[J]. 科技创新与应用， 2020(3):3.