何勝暉

（廣東省有色礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中心 廣州510060）

0 前言

目前，對(duì)于基坑開(kāi)挖較深而又受到場(chǎng)地較狹小及臨近建筑物地下樁基或管線的影響的項(xiàng)目，往往采用雙排鋼筋混凝土樁進(jìn)行支護(hù)。如果場(chǎng)地有含水層，則應(yīng)增加基坑防滲工程設(shè)計(jì)［1］，對(duì)于雙排樁在基坑支護(hù)中的研究較多，但對(duì)于在巨厚軟土層中的深基坑支護(hù)中采用雙排樁支護(hù)的成功實(shí)例不多。本工程案例除了在坑內(nèi)用水泥攪拌樁加固得以增大被動(dòng)土壓力，減小了支護(hù)樁的深度，從實(shí)際的樁頂位移和沉降觀測(cè)結(jié)果證明是可行的，并且發(fā)現(xiàn)隨著雙排樁排距增大樁深減小，可以盡量的做到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可靠。

1 工程概況

某工程位于廣東清遠(yuǎn)市，地下室周邊總長(zhǎng)1 006 m，地下室總面積約47 000 m2，地下室2 層，底板底開(kāi)挖深度8.5 m。場(chǎng)地地層主要為填土、淤泥質(zhì)土、粘性土、圓礫卵石、基巖。部分地段可放坡開(kāi)挖。場(chǎng)地東面和南面鄰近高層建筑（基礎(chǔ)為管樁），不允許施工錨索，加上可用空間只有3～4 m，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析，采用“雙排樁+鋼架梁”支護(hù)結(jié)構(gòu)比“單排樁+內(nèi)支撐”支護(hù)方案更優(yōu)，施工便利性也更好。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí)。

2 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

根據(jù)本場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告，場(chǎng)地地層從上至下主要為：

⑴填土：厚度0.5～5.9 m，素填土為主，欠壓實(shí)。

⑵淤泥質(zhì)土：灰黑色，流塑狀；厚度8.8～15.6 m，平均厚度11.05 m。

⑶ 圓礫卵石：厚度0.5～6.8 m，平均厚度2.2 m。中密狀，間隙充填粘性土和少量砂土。

⑷殘積粉質(zhì)粘土：褐紅色，可塑，0.42～11.37 m，平均厚度3.25 m。

⑸中微風(fēng)化角礫巖：揭露厚度0.9～6.1 m，巖質(zhì)硬，局部裂隙較發(fā)育。

場(chǎng)地地下水主要賦存于圓礫卵石層，一般位于基坑開(kāi)挖深度以下7～10 m?？刹豢紤]地下水對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。

3 雙排樁支護(hù)設(shè)計(jì)及變形監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

3.1 計(jì)算參數(shù)

選取本支護(hù)段物理力學(xué)性狀最差的勘察地質(zhì)孔作為計(jì)算剖面，其計(jì)算參數(shù)如表1（主要以勘察報(bào)告提供）所示。

表1 物理力學(xué)性狀最差勘察地質(zhì)孔參數(shù)Tab.1 Calculation Parameters of Geological Hole

地下水水位為坑外-2.0 m，坑內(nèi)-8.6 m。因基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)和坑底下存在巨厚淤泥質(zhì)軟土層，被動(dòng)土壓力過(guò)小，會(huì)大幅增加支護(hù)結(jié)構(gòu)的深度，增加成本。為此，設(shè)計(jì)時(shí)在坑底以下使用了水泥攪拌樁搭接格構(gòu)墻（人工加固土），墻寬5.3 m，墻深7.7 m；把被動(dòng)土壓力土層的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)提高至經(jīng)驗(yàn)值c=15 kPa，φ=15°。

3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算［2］

⑴雙排樁，混凝土C25，樁徑1.0 m，樁心距1.3 m，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1所示。

⑵作用在后排樁的主動(dòng)土壓力按朗肯土壓力理論計(jì)算：

作用在前排樁的被動(dòng)土反力按Ps=ksν+Ps0計(jì)算；

前、后排樁間土對(duì)樁側(cè)的壓力按下式計(jì)算：

式中：kc為樁間土水平剛度系數(shù)，kc=Ec/（sy-d）；sy為雙排樁的排距；d為樁徑；△ν為前后樁水平位移的差值；Pc0為前后排樁間土對(duì)樁的初始?jí)毫?；ks為土的水平反力系數(shù)；Ps0為初始分布土反力。

⑶雙排樁的嵌固深度Ld應(yīng)符合下式要求：

式中：Ke為嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)，安全等級(jí)為一級(jí)≥1.25，二級(jí)≥1.20，三級(jí)≥1.15；

3.3 計(jì)算結(jié)果

根據(jù)商業(yè)計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算（簡(jiǎn)化Bishop法），在不同的排距情況下，滿足抗傾覆穩(wěn)定性、整體穩(wěn)定性、抗隆起穩(wěn)定性等條件下的支護(hù)樁的嵌固深度、位移和沉降［3］如表2所示。

表2 計(jì)算成果［3］Tab.2 Calculation Results

可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雙排樁排距增大時(shí)，支護(hù)樁的嵌固深度減小，同時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)體頂部位移和沉降略有增大，但不是很明顯；但當(dāng)排距增大至3.5 m 以上后，由于雙排樁樁間土受約束力變?nèi)?，沉降反而略有增大?/p>

3.4 基坑變形監(jiān)測(cè)結(jié)果分析［4］

雙排樁支護(hù)段的變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)有WY1～WY8，WY37和WY34。由于WY34 點(diǎn)受施工影響被毀壞，坡頂位移及沉降觀測(cè)點(diǎn)如圖2所示。

經(jīng)過(guò)從開(kāi)挖土方至地下室底板澆筑完，2 層地下室均施工出地面后，坡頂?shù)奈灰萍俺两道塾?jì)值如表3所示。

3.5 結(jié)果分析

從表3 中可以發(fā)現(xiàn)，坡頂位移（累計(jì)）實(shí)測(cè)值均遠(yuǎn)小于理論計(jì)算的位移值。WY1 和WY37 因在未完全完成支護(hù)樁的情況下進(jìn)行了挖土，導(dǎo)致前期位移和沉降過(guò)大，后來(lái)待完成支護(hù)樁及鋼架連接梁后，再觀測(cè)位移和沉降均累計(jì)小于10 mm，所以其實(shí)際的累計(jì)位移和沉降也應(yīng)該與其他觀測(cè)點(diǎn)差異不大。

表3 坡頂?shù)奈灰萍俺两道塾?jì)值Tab.3 Accumulated Value of Slope Top Displacement and Settlement

4 結(jié)論

⑴在施工空間較窄且無(wú)法施工錨索錨定的深基坑支護(hù)，可采用“雙排樁+鋼架連接”的支護(hù)形式進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)，但應(yīng)與“單排樁加內(nèi)支撐”或“連續(xù)墻”等支護(hù)形式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比后合理選用。

⑵對(duì)于深厚軟土層，為增大支護(hù)結(jié)構(gòu)的被動(dòng)土壓力，可以在坑內(nèi)底部以下設(shè)置水泥攪拌樁格構(gòu)式擋墻［5］，墻身深度以穿過(guò)軟土進(jìn)入下部性狀較好土層0.5 m以上為宜。

⑶當(dāng)雙排樁的排距增大時(shí)，支護(hù)樁的嵌固深度變小?？蓪?duì)照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況優(yōu)化，以降低造價(jià)。

⑷雙排樁支護(hù)體結(jié)構(gòu)頂部的位移實(shí)測(cè)值比理論計(jì)算值小大約50%，沉降實(shí)測(cè)值遠(yuǎn)小于理論計(jì)算值。本工程實(shí)例的數(shù)據(jù)可供類似地質(zhì)條件的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參考，但針對(duì)不同的地質(zhì)條件應(yīng)謹(jǐn)慎采用。