鄺立智（廣東省建科建筑設計院有限公司，廣東 廣州）

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雙排樁基坑支護結構在軟弱土層中的設計與應用

鄺立智（廣東省建科建筑設計院有限公司，廣東 廣州）

雙排樁在基坑支護工程中的應用越來越普遍，但由于其在軟弱土層中的變形量較大，因此其工程應用受到了較多限制。本文提出了將常規(guī)的前后排樁連梁調整為連板，并在前后排樁之間設置格柵式攪拌樁水泥加固土的技術措施，通過工程實踐及監(jiān)測數(shù)據(jù)證明了該技術措施能有效減少雙排樁在軟弱土層中的變形量。

雙排樁；軟弱土層；變形控制

1　前言

隨著越來越多地方法律、法規(guī)明文規(guī)定基坑支護結構不得超出本項目用地紅線或進入已有建筑物投影范圍，錨拉式支護結構的使用受到了更多限制。支撐式支護結構由于影響基坑開挖及地下結構施工、支撐拆除工序繁復，所以施工工期較長；而且在基坑面積及跨度很大、基坑深度不大的情況下，支撐式支護結構在造價上無優(yōu)勢。因此，雙排樁支護結構的應用越來越普遍。但若軟弱土層深厚且基坑開挖深度較大，常規(guī)雙排樁的變形量將較難控制從而限制其工程應用。本文以某工程為實例，提出某種降低軟弱土地層中雙排樁基坑支護結構變形量的工程技術措施。

2　工程概況

本項目位于佛山市南海區(qū)，設置2層地下室?；哟笾鲁砷L方形，長邊尺寸約310m，短邊尺寸約190m，基坑支護周長約1300m，基坑開挖深度約9.05m?；訓|、南、西側均為已有建筑，基坑北側為市政路，基坑周邊環(huán)境情況見圖1。

圖1　基坑周邊環(huán)境圖

3　工程地質概況

根據(jù)本項目巖土工程勘察報告，在鉆探深度范圍內，本項目典型地質情況如圖2所示，圖示基坑開挖深度及坑底一定深度范圍內均為軟弱淤泥土層。

圖2　典型地質剖面圖

4　基坑支護設計方案

由于項目所在地法律、法規(guī)明文規(guī)定錨桿（索）不得超出本項目用地紅線或進入已有建筑物投影范圍，且軟弱土層厚度較大，錨索難以在不入侵已有建筑物投影范圍的情況下達到設計所需抗拔力。而基坑面積及跨度較大，若采用內支撐將嚴重影響土方開挖及地下結構施工，工期要求難以滿足。因此，本項目采用雙排樁（直徑1.0m，前排樁間距1.2m，后排樁間距2.4m，前后樁排距5d）+樁外側一排搭接式大直徑攪拌樁止水帷幕的支護截水方案。但由于軟弱土層較為深厚，上述雙排樁支護方案根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范計算公式所得出的最大水平位移數(shù)值高達109.6mm，無法滿足二級基坑60mm的變形控制要求。若進一步加大支護樁直徑或減少樁間距雖能減少基坑變形但造價增大明顯，而前后樁排距也已達到最優(yōu)排距的上限值［1］。為降低雙排樁變形量以保護周邊建筑群，本項目采用如下工程技術措施：①將常規(guī)的前后排樁連梁調整為連板，在混凝土方量不變的前提下增大前后排樁的整體連接剛度，從而減少前排樁的變形量S1［2］。②在前后排樁之間沿軟弱土層深度范圍設置格柵式攪拌樁水泥加固土，具體做法詳見圖3～4；水泥加固土提高了雙排樁計算模型［3］中的土彈簧剛度系數(shù)k，從而減少樁間土的壓縮量（即前后排樁相對位移量）S2，對于軟弱土層該效果尤其明顯。由于雙排樁支護結構最大水平位移位于后排樁，而后排樁位移S3=S1+S2，因此通過上述工程技術措施理論上可有效降低基坑水平位移量。根據(jù)加固后水泥土的壓縮模量ES重新計算k值，并代入現(xiàn)行規(guī)范公式進行復核計算，得出的最大水平位移數(shù)值為78.6mm。

圖3　基坑支護剖面圖

圖4　水泥加固土橫斷面圖

后期施工作業(yè)嚴格按上述設計方案實施，并安全順利地開挖至基坑底設計標高（圖5～6）。根據(jù)第三方監(jiān)測單位所提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)（表1）顯示，在基坑土方開挖至設計標高且基坑支護結構變形穩(wěn)定后，基坑頂部實測最大水平位移數(shù)值僅為52.7mm，比加固前理論計算所得的最大水平位移數(shù)值109.6mm減少56.9mm，工程實踐證明上述技術措施能有效減少基坑在軟弱土層中的變形量。此外，根據(jù)水泥加固土壓縮模量ES復核計算所得的理論最大水平位移值78.6mm較為貼近實測值52.7mm，因此僅需采用水泥加固土的壓縮模量代替原狀土的壓縮模量即可在設計計算過程中將水泥加固土的作用考慮在內，無需復雜的建模計算［4］。

5　結論

（1）通過將常規(guī)的前后排樁連梁調整為連板，并在前后排樁之間設置格柵式攪拌樁水泥加固土，增加了前后排樁的連接剛度及樁間土的壓縮剛度，從而達到降低雙排樁變形量的目的。工程實踐結果證明了上述技術措施的有效性，可用作同類工程項目參考。

圖5　現(xiàn)場照片一

圖6　現(xiàn)場照片二

表1　基坑頂部典型水平位移監(jiān)測點最大監(jiān)測值匯總表

（2）現(xiàn)行規(guī)范并未考慮樁間水泥加固土對變形控制的正面作用，設計計算時可根據(jù)水泥加固土的壓縮模量ES計算土彈簧剛度系數(shù)k值，無需復雜的建模計算即可將水泥加固土的加固作用考慮在內。

［1］孫 濤.雙排樁支護排距的優(yōu)化研究.巖土工程學報，2012.

［2］林 鵬.雙排樁支護結構在軟土基坑工程中的應用分析.巖土工程學報，2010.

［3］中華人民共和國住房及城鄉(xiāng)建設部.《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ 120-2012），2012.

［4］陳晨.雙排樁支護結構在軟土基坑中的應用及分析，中國巖土，2013.

所獲榮譽及獎勵：2012年獲技術專利：一種地下室底板與地下連續(xù)墻連接節(jié)點 （201210575094）；2015年度廣東省優(yōu)秀工程勘察設計獎工程勘察類三等獎。

Design and Application of double-row piles retaining structure in soft soil

Kuang lizhi（Jianke Architectural Design Institute of Guangdong Province CO.LTD Guangzhou）

Double-row piles in retaining structure is applied more and more widely，but because of its large deformation amount in the soft soil，its engineering application is subject to more restrictions.This paper presents the technical measures that adjust connecting beam of front and back row piles to connecting plate and set grid type mixing pile cement reinforcement soil between front and back row piles，through the engineering practice and the monitoring data prove the technical measures can effectively reduce the deformation of double-row piles in soft soil.

double-row piles；soft soil；deformation control

鄺立智（1982-），男，巖土工程師，工學碩士，主要從事巖土工程設計及勘察工作。

TU473.1

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2095-2066（2016）09-0001（起始頁碼）-02

2016-3-8