西南铝热连轧主厂房深基坑支护施工深基坑施工技术比较复杂，它要求施工时要具有安全性、可靠性和经济性。由于工程地质和水文地质条件、周围环境以及土方开挖深度等因素的差异，基坑支护结构型式多种多样。西南铝热连轧主厂房深基坑施工采取了钢筋砼挡墙和连续垂直板式支撑相结合的支护方法，经济安全有效地满足了施工要求。一、工程概况1、西南铝热连轧主厂房为多跨单层排架结构，共有杯口基础232个，包括93个桩承台杯口基础和139个天然地基独立杯口基础。桩承台最深基底标高为-m，最大基底断面为.m，最小为.m，天然地基杯口基础最深基底标高为-.m，基底断面最大为.m，最小为.m。2、地质情况：根据地质报告显示，地基土层分布复杂，上部为人工回填土及粉质粘土，厚约.m6.，垂直开挖不稳定；中部强风化砂岩和泥岩层，厚.m，呈碎块状垂直开挖不稳定；下部为中风化岩层，岩体较完整垂直开挖能自稳。地下水属于上层滞水和基岩裂隙水类型，受大气降水及地表水补给，水体间水力联系较差，水量一般不丰沛，稳定水位在.m深处。原始地貌为丘陵斜坡及丘间冲沟，冲沟分布于场地中部偏东。现场地已挖填方整平，地形平坦，厂房场地绝大部分地段已进行了强夯处理，桩承台基础基底均为粉质粘土和人工回填土，天然地基独立基础均为半土半石，部分天然独立基础土方（包括强风化泥岩和砂岩）深达.m。3、设计要求：基础土方开挖不允许放坡。中风化岩石不允许爆破。二、基坑土方开挖方案的确定。1、 该工程整个场地-4m以上大部分为土方，为了提高机械的利用率，不论承台杯口基础和天然地基杯口基础基坑-4m以上部分均采用1.0m3反铲挖土机进行开挖。留足预留土层，配合人工清底。2、 对于基础深度超过-4m的基坑，机械挖至-4m后其下部分采用人工开挖。对于中风化砂岩和泥岩，采取风镐打眼或者砼电锯切割成块状，人工破碎。3、 根据厂房和地质情况以及设计要求，基坑上部人工回填土及粉质粘土和中部强风化砂岩和泥岩层，在施工土方时需要采取基坑支护措施，基坑下部中风化岩层不必要采取基坑支护措施。基坑支护采取钢筋砼挡墙和连续垂直板式支撑相结合的措施。三、基坑支护计算由简明施工计算手册中1 4、5、7、8节的有关公式计算如下：1、土方垂直壁最大开挖高度计算a、粉质粘土：取K=1.25hmax=2c/Ktg2（450-/2）-Q/=1.76m据地质报告C=30 36Kpa 取C=30Kpa =19.5KN/m3 =70坑顶护道上均布荷载取Q=20 KN/m2b、人工填土：据地质报告C=0 hmax=0c、强风化岩石：hmax=6.26m据地质报告，C=70Kpa =24.524.9KN/m3 取=24.9KN/m3 =250 其它条件和计算公式同前。根据以上计算情况并考虑土方开挖和砼挡墙施工方便安全，每层开挖厚度取0.9m1.5m 。2、土的侧压力计算a、人工填土的侧压力人工填土层按无地下水时的公式计算q1=Htg2（450-/2）当H=1m、2m、2.5m时，人工填土的侧压力分别为5.0KN/m2、10.0KN/m2、12.5KN/m2 据地质报告 人工填土重度为18.5 KN/m2， =350， 厚度为0.52.5m）b、粉质粘土的侧压力（按有地下水时的公式计算）q1=（H-awhw）tg2（450-/2）+whw当H=1m、2m、3m、3.5m时，粉质粘土的侧压力分别为16.8 KN/m2、34.0 KN/m2、51.0 KN/m2、59.7 KN/m2c、地面荷载引起的侧压力：q4=Q tg2（450-/2）地面荷载引起的人工填土处侧压力q4=5.4 KN/m2地面荷载引起的粉质粘土处侧压力q4=15.7 KN/m2d、基坑土方全为粉质粘土时：q=q1+q4当挖土深度为1m、2m、3m、3.5m时，基坑侧壁主动土压力分别为32.5KN/m2、49.7 KN/m2、66.0 KN/m2、75.4 KN/m2.e、基坑土方全为人工填土时，q=q1+q4当挖土深度为1m、2m、2.5m时，基坑侧壁主动土压力分别为10.4KN/m2、15.4 KN/m2、17.9 KN/m2.f、基坑土方上层为人工填土，下层为粉质粘土时：挖土深度为5m、6m时，基坑侧壁最大主动土压力分别为82.2KN/m2、93.3 KN/m2.3、连续垂直板式支撑计算a、挡土板计算（挡土板选杉木fm=10N/mm2）挡土板承受的最大弯矩 Mmax=qbl1l2/8所需木挡板的截面矩 W=Mmax/fm所需木挡板的厚度 d= 6w/b取l1=1.5m l2=1.5m。（l1 ，l2分别为横撑木和横垫木的间距）经计算所需木挡板的厚度为：当q66.8 KN/m2时 取d=100mm 当q93.3 KN/m2时 取d=150mm。b、横垫木计算同挡土板的计算方法，经计算所需横垫木为：当q49.7 KN/m2时 取100100mm 当q93.3 KN/m2时取150150mm。c、横撑木计算（杉木的强度等级Tc11，顺纹抗压强度fc=10 N/mm2，抗弯强度fm=10 N/mm2），150圆木最小回转半径i=0.25d=37.5横撑木长细比=l0/i=106.791（bh0）=0.136As=As=Ne(1-0.5)fcmbh02/fy（h0as）=886mm2砼挡墙内配置14200双层双向钢筋网片。四、基坑支护和土方施工1、根据以上计算，断面尺寸大于4m和粉质粘土厚度超过3m的基坑采取钢筋砼挡墙作支护，挡墙厚度300mm，设置双层双向14200钢筋网片，砼强度等级C20。每节挡墙高度为0.9m 1.5m，挡墙内的钢筋上下贯通，在两节挡墙交接处采取焊接搭接，且下一节挡墙顶部砼高出上一节挡墙底部50m 100mm。2、对于断面尺寸不大于4m和粉质粘土、人工填土、杂填土且厚度不超过3m的基坑，采用连续垂直板式支撑作为支护。连续垂直板式支撑的横撑木等距布置如图，纵横向横撑木可用铁丝捆牢。3、土方开挖时由上而下分层对称进行，人工开挖深度为一节挡墙的高度。机械挖土时，为避免扰动侧壁土，底部挖成锅底状，每挖一层，人工修边一层，及时支护。4、遇上层滞水或地下水时，为保证基坑内保持无水，在基坑四周挖集水沟，在一角挖集水坑用潜水泵随时抽水。安排专人对坑壁土层涌水情况进行观察，如大量涌水时，在挡墙内留置集水孔或埋设集水管，在挡墙完成后将集水孔或管用细石砼堵灌密实，使其不渗水。5、为避开雨季施工较深基础，先施工中部较深基坑，赶在3月份雨季来临前将超过6m深的基础施工完。6、为避免塌方，雨天不施工，并在已施工完土方的坑口处用塑料布覆盖严实，及时排水。分层开挖不采用“偷土”方法开挖，并尽量减少坑边的地面堆载，挖出的土方及时运走。7、安排专人对深基坑工程进行监测和控制，及时发现隐患，采取必要措施。 五、结语：1、钢筋砼挡墙和连续垂直板式支撑支护有如下优点：a、施工简单方便，施工占场地面积小，土方量少，比较经济，可缩小放坡量，土方开挖和回填相应减少，少占施工用地。b、施工无噪声，无震动冲击，不扰民，也不影响附近设施。c、钢筋砼挡墙支护可在土层与基坑之间形成一道刚性挡水墙。d、当基坑周围土质为砂土及杂填土时，钢筋砼挡墙支护可防止流砂产生，并有效地防止因坡陡造成的塌方。e、钢筋砼挡墙支护的施工与挖槽坑同步进行，交叉流水，进度快。钢筋砼挡墙支护比灌注桩护坡节省投资约四分之三，经济效益较好。但其缺点是：钢筋砼挡墙支护加顶撑后，土方不便于机械开挖，因此，机械开挖必须一次性挖到要求的深度。而土方开挖太深，基坑四周侧壁土方不能自稳，容易造成塌方，因此，机械开挖只能挖除基坑四周侧壁的粉质粘土。开挖时不能自稳的土方只能采取人工开挖，如果采取机械开挖，必须做好监测和控制。2、通过该工程施工，总结出：做好施工组织设计；安排合理的开挖顺序，先撑后挖，开挖分层不能过大；基坑周围地面堆载不得超过设计荷载；对基坑四周土做好监测和控制等事项是采用垂直开挖、 钢筋砼挡墙和连续垂直板式支撑支护方法施工深基坑时必须注意的。 9