一、工程概況
江岸特大橋224—227#墩為跨越新河改河48+80+48三跨連續梁的主墩和邊墩，由於新河改河後，河道聰連續梁下穿過，河道標準為二級通航標準，因此在施工該段橋梁兩主墩和兩邊墩時，設計承臺底面標高距地面標高相差大，最大達15.8公尺，承臺施工開挖深度較大，因此，在施工承臺墩身時，應採取有效措施，加強安全防護，確保施工安全、節約投資的目的。墩身開挖高度情況見下表：
承臺開挖深度一覽表
承臺開挖地段地質狀況：上層為粉質黏土，褐黃色，軟塑，夾有鐵、錳結核，厚度在7—8公尺，下層為淤泥質粉質黏土，褐灰色，軟塑，區域性夾有少量粉土，分布不均，易鑽，有縮孔現象。
根據現場調查，從224—227#墩開挖均為深基坑開挖，其中施工便橋與墩位位置見「墩位位置平面布置圖」。
二、總體施工方案
本地段深基坑開挖方案總體上採用明挖法施工，並採取相應的基坑支護方法對基坑進行支護，由於該地段有施工便橋一座，對基坑擴大開挖稍微有一定影響，因此在考慮施工方案時，充分考慮當地地形條件、建築物情況，分別採用不同的施工方案進行防護，確保施工安全。
經現場對開挖深度及位置的調查，224#、227#兩邊墩開挖深度在9公尺左右，先採用挖機將地面降低一層，在4公尺左右，邊坡採取1：1的邊坡，並噴射一層20cm厚c25混凝土（在混凝土間預留流水孔，地下水可通過流水孔排到基坑內集中強排），在降低的地面上採用z90型振動打樁錘打入直徑為630mm的鋼管樁對基坑進行防護，鋼管樁長度為9公尺，間距為650mm，管口採用1排2根50工字鋼約束，工字鋼內側採用32工字鋼形成支撐體系，開挖和支撐見施工圖。
224、225#在開挖施工前，需將既有便道進行改道後，在進行第一層放坡開挖，改道後便道應滿足基坑開挖施工放坡的需要，在現場根據實際地形條件進行精確放線定位。
225#墩開挖深度為15.54公尺，在基坑開挖前，根據開挖施工圖進行測量放線，先按照放坡要求挖出上層5公尺左右的土層後，再修建平台，在平台上打入直徑為630mm的鋼管樁對基坑進行防護，鋼管樁長度為15公尺，間距為650mm，開挖後鋼管樁採用4排2根50工字鋼約束，工字鋼內側採用32工字鋼形成支撐體系，開挖和支撐見施工圖。
226#墩開挖深度為15.82公尺，在基坑開挖前，根據開挖施工圖進行測量放線，先施工便橋位置的防護樁，防護樁採取直徑為100cm的鋼筋混凝土樁，樁長20公尺，樁間距1.2公尺，待混凝土達到強度後，其他三個面按照開挖施工圖的放坡要求挖出上層5公尺左右的土層後，再修建平台，在平台上打入直徑為630mm的鋼管樁對基坑進行防護，鋼管樁長度為15公尺，間距為650mm，開挖後鋼管樁和鋼筋混凝土樁採用4排2根50工字鋼約束，工字鋼內側採用32工字鋼形成支撐體系，開挖和支撐見施工圖。
所有開挖後，邊坡採用噴射c25混凝土對邊坡進行防護，防止邊坡跨塌，開挖到樁間部分時，樁間同樣採用噴射混凝土防護，確保樁間穩定性。
在開挖過程中，為確保施工安全，必須採取足夠容量的潛水幫浦進行強排地下水，確保基坑始終不被水浸泡，為確保地下水能夠順利匯集到積水坑強排，在基坑開挖到設計以下後，採取換填30cm碎石形成地下盲溝使地下水容易匯集，同時在碎石墊層上澆注50cm厚混凝土一層進行封底，以穩定基坑，形成可靠的地下保護層。
三、深基坑防護力學計算
（一）幾個假設
1、基坑開挖後，土體存在下滑傾倒趨勢，受到樁基約束，土體對抗滑樁的作用力為主動土壓力，另外隨著開挖的進行，地下水也對抗滑樁有乙個靜水壓力，因此在整個力學計算中，只考慮以上兩種作用力；
2、假設整個土體為均質土體；
3、在進行計算時，不考慮樁基本身的抗傾覆力，以提高安全係數，確保施工安全；
4、在進行力學計算時，要分析樁材料的抗彎效能和支撐材料結構滿足受力要求，另外還要計算橫撐桿件的軸向抗壓性能是否滿足要求。
5、假定每段土壓力平均分布作用在該段上，
（二）力學計算模型
見下圖，根據現場調查和查詢資料，土體容重r=19.8kn/m3，內摩擦角φ=13.2°,c=11kpa。
圖1 壓力強度示意
偏安全地將土體主動土壓力和靜水壓力分別計算，假設水頭高度為土體高度的一半，土體寬度為b。
庫倫土壓力係數，其中為鋼管與土體間的外摩擦角，取。則：
基底主動土壓力強度：
靜水壓力強度：
1、225＃墩基坑支護
用ansys建立225＃墩基礎支護整體模型如下圖所示，將土壓力和靜水壓力加在四周的面上。
圖2 墩225基坑支護計算模型
計算得到支撐型鋼的軸力，如下圖所示。計算顯示，最下面短邊支撐受力最大，為215kn，斜邊支撐受力最大在下面位置為170kn左右，長邊支撐受力最小為50kn。
圖3 墩225基坑支撐型鋼的軸力圖
2、226＃墩基坑支護
用ansys建立225＃墩基礎支護整體模型如圖4所示，單元型別包括shell單元和beam單元，將土壓力和靜水壓力加在四周的面上。計算得到支撐型鋼的軸力，如圖5所示。計算顯示，最上面短邊支撐受力最大，為280kn，斜邊支撐受力最大在下面位置為170kn左右，長邊支撐受力最小為50kn。
圖4 墩226基坑支護計算模型
圖5墩226基坑支撐型鋼的軸力圖
3、224＃墩基坑支護
用ansys建立224＃墩基礎支護整體模型如圖6所示，單元型別包括shell單元和beam單元，將土壓力和靜水壓力加在四周的面上。計算得到支撐型鋼的軸力。計算顯示，短邊支撐受力最大，為6kn，斜邊支撐受力最大為3kn左右。
圖6 墩224基坑支護計算模型
（三）支撐材料強度及穩定計算
在取得支撐桿件的內力後，即可根據材料力學計算其強度及整體穩定性。224墩基坑的鋼支護沒有問題，不必計算。現在僅對225和226墩中受力最大的短邊支撐和斜支撐做驗算。
1、受力為280kn的短邊支撐
工32a的最小迴轉半徑為2.62cm，
2、受力為170kn的斜支撐
（四）樁材料抗彎計算
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