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基坑支护结构选型探讨与实践 　　摘要：军粮城发电厂铁路专用线改扩建工程中涉及一座顶进及现浇接长的框架涵工程，该工程位于淤泥质土层，基坑开挖和支护成为施工顺利进行的关键之一，本文仅就该桥的基坑支护设计作简要介绍，并结合工程实际情况对两种基坑支护结构提出了具体的比较分析和探讨。 　　关键词：基坑淤泥质土支护比选 　　1工程概况 　　军粮城发电厂铁路专用线改扩建工程是一项铁路综合改造工程，其中电厂站内DK2+794.05处设计一座顶进接长的3-4m框架涵，与线路平面角度90°，框架涵全长58.0m，其中37.5m为预制顶进部分，20.5m为现浇接长部分，框架涵底板厚60?，顶板、侧墙和中墙厚度均为50?，净空4m，即框架涵全高为5.1m，全宽为14m，总体结构尺寸不大，但所处的地形和地质条件比较差，施工难度比较大。 　　1.1有关技术标准 　　列车速度：10km/h～20km/h； 　　列车荷载：中－活载； 　　1.2工程水文、地质条件 　　工程位于天津市东丽区，地处渤海湾西部。沿线地形平坦，地势由西北向东南略呈微倾斜，地面高程一般在2米左右，多为苇塘和洼地。地下土质多以粉质黏土、淤泥质软土、黏性土为主，其承载力较小，基坑底土质承载力为65KPa。水面离自然地面约0.5米，区内水系发育，地下水埋藏较浅，埋深在1-2m之间，系松散层空隙潜水，其补给来源主要为大气降水。该场地埋深 25.00m深度范围内，地基土按成因年代可分为以下6 层，详列下表如下： 　　地基土承载力及各层土渗透系数及渗透性表 表1 　　 　　1.3基坑总体布置 　　基坑平面布置如图1所示。 　　 　　图1基坑平面布置图 　　根据地形条件和设计要求，该框架涵的基坑深度为6.5m，基坑平面尺寸为18×42m，基坑边缘距既有铁路中心5m。 　　2基坑支护结构选型 　　2.1原设计基坑支护结构 　　（1）原设计方案中的框架涵工作坑深6.5m，平面尺寸为18×42m，靠线路一侧采用1:1.5坡度开挖，坡顶距线路中线不小于5m，其余3面采用直径Φ1250mm钻孔桩防护，桩长9m，间距1500mm，数量70根，工作坑底板面以下桩埋深2.5m；顶进后背桩的长度增加到12m，间距不变，数量15根，后背填土分层夯实，不得松填。钻孔桩顶??下1m处设2根P43钢轨“腰梁”，并按每2.4m距离设置拉锚一道。地基采用高压旋喷桩进行软基加固处理，以提高基底承载力。参见下图2： 　　 　　图2基坑原支护结构图 　　基坑外周设置40口大口井降水。工作坑内降水在基底搅拌桩施工完成后进行，地下水位降至滑板1米以下后方能开挖工作坑，工作坑范围以外的降水在顶进施工前进行，确保顶进期间地下水位降至滑板1米以下。 　　（2）本基坑支护结构的支撑效果、稳定性与实际地质情况不吻合，工程所在位置的土质以淤泥质粉质粘土为主，流塑性强，因此基坑支护结构设计的决定因素不再是支护结构的强度，而是其稳定性，但埋深2.5m于淤泥质土下的稳定性是很灵敏的，与周边地区的类似工程相比，基坑支护钻孔桩在同等直径和间距的条件下，其埋深都在10m以上，因此按原设计支护结构施工的安全风险很高，监理工程师也提出了加大钻孔桩埋深的要求，如此必然大大增加工程造价。鉴于上述情况，项目部结合现场实际情况提出了基坑支护的优化方案。 　　基坑底部降起验算，按照汪正荣《建筑施工计算手册》的验算公式计算如下： 　　基坑范围内有多种土质，为简化计算，取比较有代表性的土计算，容重γ=19KN/m3，浮重度γ′=9 KN/m3，水容重γw=10KN/m3，内摩擦角φ=12°，粘聚力c=10KN/m3，基坑深h0＝6.5m，无水土层厚度h1=1m，含水土层厚度h2=5.5m，基坑深6.5m，抗管涌安全系数为2.0，则支护钻孔桩埋深t≥(Kh2γw-γ′h2)/2γ′=3.36m，因此2.5m的钻孔桩埋深是不可靠的。 　　2.2基坑支护结构优化方案 　　基坑地基加固和平面尺寸维持原方案不变，但设计并未提供抗移桩和防护桩，所以施工时采用工字钢代替顶进抗横移桩，用高压旋喷桩加固路基代替路基防护桩，直径0.6m，桩长超过桥涵底板底面6m。 　　基坑支护结构经检算认为原设计方案不可行，不仅不经济而且不安全，因此对基坑支护方案进行如下优化：两侧采用I40工字钢，桩长12m，两丁一横布置；后背桩采用两排I50工字钢，桩长12m，全部为丁字布置；既有线一侧采用I40工字钢防护，桩长12m，全丁布置；开挖过程中预备对支护桩进行斜撑和对顶横撑，确保基坑安全。基坑滑板完成后拆除支护桩周边的斜撑和横撑。如下图3、图4、图5： 　　 　　图3基坑支护结构优化后平面图 　　 　　图4基坑开挖时支护结构图 　　开挖采用挖掘机，人