深基坑支护技术在道路桥梁工程中的应用研究
毛航燕 李楠
郑州大地铁路工程有限公司 451100
引言:深基坑支护作为道路桥梁工程的关键技术,在确保施工安全、降低环境影响方面发挥着不可替代的作用。近年来,深基坑支护技术不断创新发展,形成了多种成熟可靠的支护形式,但受制于复杂多变的工程地质条件和空间环境制约,深基坑支护设计和施工仍面临诸多挑战,因此亟需加强深基坑支护技术在道路桥梁工程中的适用性研究,优化支护方案参数,规范施工工艺流程,以提升支护水平,保障工程建设质量。
一、土钉墙支护技术在道路桥梁工程中的应用
土钉墙支护技术通过土钉与喷射混凝土面层的完美结合,形成了一种灵活高效的被动式支护结构,合理布置土钉倾角、间距和长度参数,可显著提高基坑侧壁土体的整体抗剪强度,有效抵御土体压力,维护边坡稳定[1]。
例如,在某城市主干道高架桥下穿隧道工程中,面对 12 米深基坑和错综复杂的周边环境,施工过程中严格控制土钉施工质量,确保其与土体间的握裹力达到设计要求,同时加强喷射混凝土面层施工,精准把握厚度和强度指标。在土钉墙的有力支撑下,基坑各项监测数据均控制在安全范围内,为桥梁和隧道施工的顺利进行提供了可靠保障。由此可见,在道路桥梁深基坑工程中采用土钉墙支护技术,不仅能最大限度减少对周边环境的扰动,而且可显著提升施工安全系数。但值得注意的是,土钉墙支护设计应充分考虑工程地质条件,合理选择土钉参数,并在施工过程中做好变形监测,以便及时采取应对措施,从而确保达到完美的支护效果。
二、桩撑支护技术在道路桥梁工程中的应用
桩撑支护技术作为一种主动式支护方法,在道路桥梁深基坑临时支护领域扮演着重要角色,该技术巧妙利用钢管桩作为竖向受力构件,配合钢筋混凝土冠梁形成横向撑杆,共同抵御土体侧向压力,维护基坑稳定。
以某城市快速路互通立交工程为例,桥台基坑开挖深度达 15 米,设计者经过慎重考量,采用了直径800 毫米、间距1200 毫米的钢管桩并在桩顶设置冠梁、支撑,形成桩撑支护体系。在科学的支护方案指导下,基坑侧壁最大水平位移控制在开挖深度的 0.15% 以内,确保了桥台的稳定性。在制定桩撑支护方案时,设计者应综合考虑基坑深度和土质条件,合理选择桩径和间距并确保桩长满足嵌固要求,同时冠梁和支撑的布置也需经过精心计算并做好防腐措施 [2]。在实际施工中,宜采用金属套管护筒成孔灌注桩工艺,确保桩身混凝土强度等级不低于 C35,对于地质条件复杂的软土地基,还可在桩间设置旋喷桩,形成复合土体,进一步增强支护结构的刚度和稳定性,在道路桥梁工程中合理运用桩撑支护技术,可充分利用永久桩基础结构,节约工期和成本但应重点关注内力计算和变形控制。
三、SMW 工法在道路桥梁工程中的应用
SMW 工法,即孔口桩复合土钉墙技术,通过将桩柱和土钉墙有机结合,形成了一种独特的装配式组合支护结构。与传统支护方法相比,SMW 工法具有刚度大、变形小、防水性能好等显著优势,在道路桥梁深基坑工程中大显身手。
在某城市景观大道下穿隧道工程中,基坑深度达 18 米且地下水位较高,面对如此复杂的工程环境,设计者果断选择了 SMW 工法。施工过程中,SMW钻机精准成孔形成桩柱并在桩间土层中插入土钉,再喷射混凝土形成面层,在SMW 工法的加持下,基坑围护桩的渗水量显著减少,土体侧向位移也控制在设计要求之内,为隧道洞身开挖和衬砌施工提供了有力保障。在应用 SMW 工法进行深基坑支护设计时,应合理选择桩柱直径、间距和长度参数,并优化土钉布置密度和角度,以满足土体受力需求,还需严格控制桩间土钉施工工艺,确保注浆密实度。在桩头设置钢筋混凝土冠梁,也能有效提高支护结构的整体刚度。施工过程中,还应重点关注孔隙水压力和周边环境影响。可以看出,SMW工法集桩柱支护和土钉墙支护的优点于一身,具有刚柔并济、安全可靠的特点,是解决道路桥梁深厚软弱地层中深基坑施工难题的利器。
四、地下连续墙支护技术在道路桥梁工程中的应用
地下连续墙支护技术凭借其卓越的力学性能和防渗性能,在道路桥梁深基坑工程中得到广泛应用,该技术利用泥浆护壁形成槽孔,浇筑钢筋混凝土形成连续的地下薄壁结构,从而有效抵御土体压力和地下水渗流。
以某城市主干路地道工程为例,基坑开挖深度达 20 米,设计者采用了 1.2米厚的地下连续墙进行支护。在连续墙的强大支撑作用下,基坑周边地表最大沉降量控制在 8 毫米以内,对邻近地铁隧道的影响也可忽略不计,取得了预期的支护效果;另一个成功案例是某城市快速路下穿隧道工程,设计者巧妙采用地连墙顶托换撑施工方案,实现了隧道结构施工与基坑开挖的同步进行,工期比常规方案缩短了 6 个月之久。在道路桥梁深基坑工程中应用地下连续墙支护技术,需把握以下关键要点:其一,根据场地水文地质条件和基坑开挖深度,优选地连墙的厚度参数;其二,加强成槽泥浆性能检测,严控泥浆比重、黏度和含砂率指标;其三,钢筋笼宜采用整体吊装,混凝土浇筑应连续进行、分层下落,确保成墙质量;其四,地连墙施工缝的止水措施要严格到位,杜绝渗漏发生。地下连续墙支护技术以其高强度、高刚度和良好防水性能,成为道路桥梁深大基坑工程的首选支护方案,但由于其工程造价较高,施工工艺要求严格,机械化程度高,专业性强,在实际应用中仍需全面衡量技术经济因素。
结束语:
深基坑支护技术在道路桥梁工程中的应用已日臻成熟,土钉墙、桩撑、SMW 工法、地下连续墙等支护形式在不同工程条件下各具优势。未来应着眼于支护结构的智能化监测、参数化设计、装配化施工并积极引入新材料、新工艺,不断提升支护工程的安全性、经济性和适应性。同时,加强不同支护技术的综合应用研究,建立健全深基坑支护标准规范体系,以推进行业技术进步,促进道路桥梁工程的高质量发展。
参考文献:
[1] 方建平, 王浩, 姜锡钢, 等. 深基坑支护技术在道路桥梁工程中的应用[J].交通科技与管理 ,2025,6(06):122-124.
[2] 李他 . 深基坑支护施工技术在道路桥梁工程中的应用 [J]. 住宅与房地产 ,2021,(30):67-68.