基坑组合支护结构在矿山基坑工程施工中的应用研究

郝朝峰

（河北中色华冠岩土工程有限公司，河北 廊坊 065201）

1 工程概况

结合矿山工程实例，介绍了该工程地质及水文条件，阐述了矿山基坑深层搅拌桩止水帷幕，预应力锚杆、斜撑等支护方案的设计形式[1]。并提出在矿山施工中的相关事项，最后对矿山工程基坑的检测进行论述，事实证明，该组合型维护结构支护形式应用效果较好，并值的推广[2]。改矿山工程的设计基础埋深约13m，基础形式为筏板基础，框剪结构，基坑深度约12m[3]。

2 设计思路及基坑支护设计方案选取

2.1 支护方案选取

根据基坑地质特点，此类基坑采用灌注桩+锚杆+土钉墙联合支护方式，在满足安全的条件下，应针对各段优化支护形式，最大限度地节约费用。

基坑支护设计思路及参数如下：

本工程±0.00=33.80m，矿山基坑垫层底标高为-12.27m，基坑开挖深度约为12m，根据本基坑深度以及矿山基坑周边环境，基坑支护结构重要性等级按二级考虑，结构重要性系数取1.0。基坑支护设计使用年限为1年，地面超载取值为20kPa，基坑边施工车辆总重量不得超过500kN，堆载与施工车辆距坡顶边线距离不小于2m。

2.2 支护设计参数

2.2.1 1-1剖面

矿山基础开挖深度相对地面为12m，采用桩锚支护结构，桩顶设置3.0m土钉墙。

（1）摩擦土钉，采用1:0.6放坡。矿山坡面倾角59°（1：0.6坡度），共设置2排摩擦土钉，土钉间距为1.40m×1.40m，呈梅花状布置，墙面挂φ6.5＠250×250的钢筋网片，并喷射不少于80mm厚的混凝土面层，喷射出的强度为C20。

图1 剖面详图

（2）矿山边坡护坡桩：桩径600mm，间距1200mm，桩长12.0m，混凝土强度等级为C30，保护层厚度50mm。钢筋笼主筋为C22（HRB400，具体详见各剖面图），加强筋为HRB400C16@2000，箍筋为HPB300A8@200。

（3）桩顶冠梁：在护坡桩桩顶设置一道截面尺寸700mm×500mm的冠梁，冠梁混凝土等级为C30，主筋保护层厚度30mm，冠梁配筋主筋为C22（HRB400），箍筋为HPB300A8@200。

（3）预应力锚杆参数：

预应力锚杆水平间距一般为1.2 m（1桩1锚），预应力锚杆采用3束As15.2钢绞线，抗拉强度值1860MPa。锚杆孔径150mm，每1.5m设一个定位环，前部设导向帽。详见剖面图。

（4）桩间支护壁：将矿山基坑护坡桩桩间粉尘清除至桩身断面最小处，挂4cm×6cm×1.5mm钢筋网片，采用HRB400C14@1000横压筋网，然后喷射60mm厚的豆石砼，标号为C20。

2.2.2 2-2剖面

矿山基坑开挖深度相对地面为12m，采用桩锚支护结构，桩顶设置3.0m挂网喷。

图2 矿山基坑开挖剖面图

（1）摩擦土钉，采用1:0.6放坡。

土钉矿壁墙面倾角59°（1：0.6坡度），共设置2排摩擦土钉，土钉间距为1.40m×1.40m，呈梅花状布置，矿壁面挂φ6.5＠250×250的钢筋网片，并喷射不少于80mm厚的混凝土层，喷射混凝土的强度为C20。

（2）矿山基坑护坡桩：桩径600mm，间距1200mm，桩长12.0m，混凝土强度等级为C30，保护层厚度50mm。钢筋笼主筋为C22（HRB400，具体详见各剖面图），加强筋为HRB400C16@2000，箍筋为HPB300A8@200。主筋锚入冠梁不小于500mm。

（3）矿山基坑桩顶冠梁：在护坡桩桩顶设置一道截面尺寸700mm×500mm的冠梁，冠梁混凝土等级为C30，主筋保护层厚度30mm，冠梁配筋主筋为C22（HRB400），箍筋为HPB300A8@200。

（3）预应力锚杆参数：

预应力锚杆水平间距一般为1.2 m（1桩1锚），预应力锚杆采用3束As15.2钢绞线，抗拉强度值1860MPa。锚杆孔径150mm，每1.5m设一个定位环，前部设导向帽。详见剖面图。

（4）矿山基坑桩间土护壁：将护坡桩桩间土清除至桩身断面最小处，将该矿山断面处理为垂直断面（详见桩间土护壁详图），挂4cm×6cm×1.5mm钢筋网片，采用HRB400C14@1000横压筋网，然后喷射60mm厚的豆石砼，标号为C20。

3 结论

本矿山基坑支护结构设计在满足安全的条件下，根据矿山地质周边环境条件的不同，针对各段特点分段优选了不同的支护形式，浅层采用矿体放坡，复合土钉矿壁，深层采用钻孔灌注桩复合预应力锚杆的桩锚联合支护形式，最大限度的利用现有场地，极大地缩短矿山基坑工程工期，节约了成本费用，获得了工程质量和经济效益的双丰收。