張 潔
(江蘇省水文地質(zhì)海洋地質(zhì)勘查院, 江蘇 淮安 223001)
拉森鋼板樁抗側(cè)向剛度相對較小,直接采用變形較大,一般運用在開挖深度不超過7m 的基坑,在挖深較大和周邊環(huán)境要求較高的基坑工程中運用較少。為拓展鋼板樁的應(yīng)用領(lǐng)域,采用鋼板樁和H 型鋼形成組合鋼板樁基坑支護結(jié)構(gòu),簡稱為HSW 工法(H shaped steel & Steel sheet pile Wall)。拉森鋼板樁可以擋土,止水;H 型鋼則剛度較大,組合形成剛度大結(jié)構(gòu)整體。鋼板樁和H 型鋼靈活選擇長度,拉森鋼板樁長度設(shè)置需滿足滲流穩(wěn)定(止水帷幕深度)、整體穩(wěn)定、傾覆、隆起驗算需要;而H 型鋼長度則需要滿足支護結(jié)構(gòu)變形和強度的需要。
組合結(jié)構(gòu)可以充分發(fā)揮鋼板樁、H 型鋼的優(yōu)點,結(jié)構(gòu)剛度大,兼有擋土止水功能,施工快捷、簡單,質(zhì)量易控制,可循環(huán)利用、節(jié)約成本。
在經(jīng)濟高速發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施和民用建筑建設(shè)規(guī)模不斷擴大的背景下,在密集的城市中心開發(fā)利用地下空間成為一種必然。一些開挖深度較淺,土質(zhì)條件較好的基坑往往采用拉森鋼板樁作為擋土和止水結(jié)構(gòu),但是在一些基坑開挖深度較深,土質(zhì)稍差且周邊有需要保護的構(gòu)建筑物時,往往由于拉森鋼板樁的剛度不能滿足安全性要求;而采用其他支護形式,例如鉆孔灌注樁、SMW 工法等雖可以滿足設(shè)計要求,但施工成本顯著增加,施工復雜程度顯著提高。
為解決在基坑較深,土質(zhì)較差環(huán)境的基坑可以采用組合型鋼鋼板樁(HSW 工法)的支護形式,通過鋼板或者拉森鋼板樁的連續(xù)鎖扣搭接形成一道連續(xù)密封的止水結(jié)構(gòu),同時在鋼板樁內(nèi)側(cè)施工一排H 型鋼以滿足整個支護結(jié)構(gòu)的剛度及穩(wěn)定性要求。
本基坑基坑周長951m,基坑面積約25920m2。基坑大面開挖深度5.9m。
基坑東側(cè)、北側(cè)外線外為正在使用的道路,西側(cè)、南側(cè)紅線外為已建小區(qū)道路。
經(jīng)現(xiàn)場踏勘,本基坑西側(cè)地下電纜距離支護樁坡頂最近5.8m,燃氣距離支護樁坡頂最近8.6m,國防光纜距離支護樁坡頂最近7.1m,污水管道距離支護樁坡頂最近13.1m;北側(cè)地下電纜距離支護樁坡頂最近2.8m;
根據(jù)現(xiàn)場情況,四周支護距離較為局限,且基坑深度接近6m,周邊道路管線需要妥善保護。經(jīng)過多次方案比選,最終放棄較為常規(guī)的鉆孔灌注樁+雙排雙軸攪拌樁的支護方式,選擇了組合鋼板樁作為本基坑的支護方案,為建設(shè)單位節(jié)省了工期,節(jié)約了造價。
本基坑采用拉森鋼板樁+H 型鋼(HSW 工法)支護,鋼板樁、型鋼長12m;
通過對比周邊曾經(jīng)設(shè)計過的鉆孔灌注樁+雙排雙軸攪拌樁工程發(fā)現(xiàn),組合鋼板樁支護方案無論在變形還是在止水方面都較為完美的實現(xiàn)了在此次工程的作用,甚至在變形方面較鉆孔樁還有優(yōu)勢。在市場經(jīng)濟的大環(huán)境下,為施工單位的施工提供了便利,為建設(shè)單位節(jié)約了大量的造價和工期。