牛丽娜
身份证号码：37152219850117****
摘要：近年来，国家及行业倡导绿色节能理念，随着这一理念的提出及推进，新型绿色基坑支护结构不断发展，与传统灌注桩及钢筋混凝土支撑相比，钢管桩及装配式钢支撑具有工期短、可回收等绿色环保优势。本文以某淤泥质气盾坝深基坑支护为例，分析钢管桩与装配式钢支撑组合支护结构在水利基坑工程中的应用，结合现场监测检测数据分析，计算钢管桩与装配式钢支撑组合支护形式对周边环境影响，通过监测数据实时调整装配式钢支撑预应力，实现基坑自身及周边环境安全。
关键词：水利工程；装配式基坑；支护结构；应用研究
引言
内支撑支护技术在民用建筑行业发展较为成熟，但在水利工程中应用较少，主要原因为水利工程结构侧墙施工，一般为高大模板一次浇筑成型，且内支撑立柱布设受水利结构复杂限制不灵活，传统混凝土支撑拆除时，需搭设脚手架等辅助措施，工程造价较高且施工难度大，在悬臂结构无法满足变形控制要求时，宁愿选择锚索（杆）等外拉式结构，在土质较差或周边有建（构）物时，外拉式结构带来的风险较大。水利工程基坑一般开挖深度较大，且土质条件差，传统支护形式多为大放坡结合多级平台及悬臂桩支护形式，基坑边坡变形较大，在土质较好、周边环境变形控制要求不高时，可以顺利实施。
文章以某气盾坝为工程背景，研究钢管桩与装配式钢支撑组合支护形式在水利基坑工程中的应用，考虑到项目工期的紧迫性、经济性以及施工的便利性，通过计算分析及现场实际施工条件，分析钢管桩与装配式钢支撑在此类基坑中应用的可行性，并通过现场实际监测数据验证实施效果，对此类基坑工程应用钢管桩及装配式钢支撑具有一定的参考意义。
1工程概况
1.1基坑工程及周边环境概况
本文以某气盾坝下游600m处，为一个气盾坝工程为例。拟建气盾坝南北侧为已有土坝，北侧土坝坡脚处为已建导流明渠，南北侧土坝顶部附近为现状居民楼。基坑为长条形，基坑长度约160m，基坑开挖深度为9.70m~11.00m，坑底位于淤泥质粉质黏土层中。
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图1基坑支护周边环境关系图
1.2工程地质条件
根据岩土工程勘察报告，本基坑典型工程地质剖面如图2所示。拟建场地内地基岩土构成层序自上而下为：①0层杂填土，灰白、青灰等色；①层素填土，灰褐、灰色，呈湿、稍密~中密状态，主要由软塑~可塑状的粉质黏土组成；②层淤泥质粉质黏土，灰、深灰色，饱和、流塑状态，局部地段含有淤泥；③层粉质黏土，青灰~灰褐色，呈很湿、软塑状态，局部为软可塑状态；④层全风化砂岩，灰黄、灰褐色，岩芯大部分已风化成土状或砂状；⑤层强风化砂岩，灰黄、青灰色，砂质结构；⑥层中风化砂岩，褐、青灰色，砂质结构。
本工程区内地下水主要为填土层滞留的上层滞水为主，以及西北沿江地段砂土层中赋存的地下潜水，补给来源主要为大气降水和以得胜河水系为代表的地表水体的入渗，以蒸发、径流的方式进行排泄，季节性变化明显，变化幅度在2.0m左右。
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图2典型工程地质剖面图
2设计方案
2.1设计方案
考虑到本工程工期较紧，综合对比分析灌注桩加钢筋混凝土支撑方案和钢管桩加钢支撑方案，最终采用φ630×14型钢管桩作为围护结构，桩间设置拉森钢板桩止水兼挡土，支撑采用绿色可回收的装配式钢支撑（H400型），安装迅速且传力可靠，并且可以对支撑轴力进行实时监测并及时补偿，采用H型钢兼做立柱及立柱桩。经分析计算采用此支护方案各项安全系数满足规范要求，周边环境变形可控，施工可行性强。支护设计平面、剖面图如图3、图4所示。
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2.2现场施工
现场施工情况如图5、图6、图7所示。
2.3变形监测分析
根据基坑深度、支护形式及周边环境情况，变形监测项目主要为围护桩深层水平位移、竖向位移、地表沉降、支撑轴力及建筑物沉降，根据观测结果，采用钢管桩加装配式钢支撑支护方案，基坑开挖完成后，支护桩水平位移最大值为20mm左右，周边建筑物沉降最大值为3mm左右，支撑轴力最大值为1400kN左右，满足变形控制要求。
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结束语
根据工程实施效果可以证明，钢管桩加装配式钢支撑支护技术在淤泥质土水利气盾坝基坑中具有较强的可实施性，主要结论如下：
①淤泥质土中水利气盾坝深基坑采用钢管桩加装配式钢支撑支护，能够较好地控制支护结构及周边环境变形，且对结构施工影响较小；
②装配式钢支撑能够实施，根据应力监测结果对预应力损失支撑进行补偿，较好地实现了基坑信息化施工，且装拆卸后可重复利用，装配率高，其施工较传统混凝土支撑对场地的要求较小，且施工速度快，不需要养护，是一种绿色支护技术，具有较好的推广应用前景。
参考文献
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