羅青松 李俊峰

(中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430010)

1 工程概況

工程位于深圳市龍崗區(qū)坂田街道，項(xiàng)目主體為一條雙向四車道城市次干道，設(shè)計(jì)道路東側(cè)為萬科第五園別墅區(qū)，位于設(shè)計(jì)路面上方的現(xiàn)狀別墅區(qū)高程與設(shè)計(jì)路面高程差值分別為10 m(區(qū)域一)和5 m(區(qū)域二)，平面布置圖詳見圖1，圖2，由于距離現(xiàn)狀高檔別墅太近，高懸臂排樁無法采用錨桿或者錨索形式，同時(shí)根據(jù)規(guī)劃及小區(qū)物業(yè)要求擋土墻采用雙偏樁排樁式擋土墻[1,2]，該方案可以避免一般重力式擋墻或懸臂式擋墻基坑開挖對(duì)現(xiàn)狀房屋的安全影響。

2 工程地質(zhì)

區(qū)域一：場(chǎng)地地層自上而下依次為：雜填土，層厚0.3 m～0.8 m，內(nèi)摩擦角φ=15°，粘聚力C=10 kPa；礫質(zhì)粉質(zhì)粘土，層厚3.2 m～8.0 m，內(nèi)摩擦角φ=18°，粘聚力C=20 kPa；全風(fēng)化粗?；◢弾r，層厚3.0 m～5.6 m，內(nèi)摩擦角φ=28°，粘聚力C=35 kPa；強(qiáng)風(fēng)化粗?；◢弾r，層厚3.4 m～9.8m，內(nèi)摩擦角φ=32°，粘聚力C=50 kPa；中風(fēng)化粗粒花崗巖，層厚0.4 m～5.0 m，內(nèi)摩擦角φ=53°；微風(fēng)化粗?；◢弾r。

區(qū)域二：場(chǎng)地地層自上而下依次為：填土，層厚10.4 m～11.60 m，內(nèi)摩擦角φ=24.1°，粘聚力C=24.2 kPa；礫質(zhì)粘性土內(nèi)摩擦角φ=24.9°，粘聚力C=25.9 kPa。

3 雙排樁擋土墻設(shè)計(jì)

3.1 區(qū)域一設(shè)計(jì)

1)雙排樁擋土墻采用人工挖孔樁，根據(jù)2003年廣東省建設(shè)廳要求，人工挖孔樁最小直徑要求1.2 m，本次設(shè)計(jì)樁徑1.5 m，前排樁中心間距2.5 m，后排樁中心間距7.5 m，樁長(zhǎng)均為16.0 m，前后排樁中心間距7.0 m，其中前排樁懸臂段長(zhǎng)度10 m，嵌固端長(zhǎng)度6.0 m，樁頂設(shè)置1.5 m×1.0 m冠梁，前排樁與后排樁之間設(shè)置1.5 m×1.0 m連系梁，樁身、冠梁和連系梁均采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

2)墻面采用80 mm厚C20素混凝土掛網(wǎng)護(hù)面處理，鋼筋網(wǎng)選用Φ8鋼筋，縱橫向間距0.2 m，鋼筋網(wǎng)與Φ12錨固筋焊接，錨固鋼筋豎向間距1.0 m，縱向間距2.5 m。

3.2 區(qū)域二設(shè)計(jì)

排樁式擋土墻采用人工挖孔樁，設(shè)計(jì)樁徑1.2 m，樁中心間距2.5 m，樁長(zhǎng)15.0 m，且至少進(jìn)入礫質(zhì)粘性土1.0 m，其中懸臂段長(zhǎng)度5.0 m，嵌固端長(zhǎng)度10.0 m，樁頂設(shè)置1.2 m×0.8 m冠梁，由于樁前軟弱填土層平均厚度8 m，樁前2.5 m寬度范圍設(shè)置φ0.5 m攪拌樁，梅花形布置，樁體中心間距1.3 m，平均樁長(zhǎng)9.0 m，并要求樁端穿透填土層進(jìn)入礫質(zhì)粘性土1.0 m。墻面護(hù)面同區(qū)域一做法。

計(jì)算排樁懸臂高度時(shí)應(yīng)考慮樁前電纜溝開挖對(duì)懸臂高度的增加，本工程電纜溝埋設(shè)開挖深度按照1.0 m計(jì)。

對(duì)于區(qū)域一排樁，排樁懸臂高度11.0 m，樁體受到的土體作用力大，樁前礫質(zhì)粘性土或全風(fēng)化花崗巖水平抗力比例系數(shù)m有限，由理正深基坑軟件試算，樁頂位移超過規(guī)范規(guī)定的限值；區(qū)域二排樁樁前地基土為填土，填土水平抗力比例系數(shù)m值小，樁頂位移無法滿足規(guī)范要求。區(qū)域一、二分別采取如下方式以減小樁頂位移，計(jì)算結(jié)果顯示能夠滿足規(guī)范要求。

區(qū)域一，前排樁后設(shè)置φ1.5 m@7.5 m拉樁，通過1.5 m×1.0 m鋼筋混凝土連系梁拉結(jié)于前排樁頂1.5 m×1.0 m鋼筋混凝土冠梁，要求前后排樁進(jìn)入中風(fēng)化花崗巖不小于6.0 m，挖樁時(shí)遇中風(fēng)化巖采用靜爆破除，避免對(duì)臨近建筑的擾動(dòng)。采用理正深基坑排樁計(jì)算模塊，排樁計(jì)算模型見圖3，圖4。

經(jīng)計(jì)算分析后得到雙排樁擋墻的排樁頂?shù)淖畲笪灰茷?3.72 mm，滿足規(guī)范對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)基坑頂部最大位移控制值為0.002h和30 mm中較小值的要求；抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)Ks=1.85>1.2, 滿足規(guī)范要求；整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=1.486>1.3,滿足規(guī)范要求。計(jì)算結(jié)果詳見圖5。

區(qū)域二，排樁采用φ1.2 m@2.5 m人工挖孔樁，樁頂設(shè)置1.5 m×1.0 m冠梁，要求樁端進(jìn)入礫質(zhì)粘性土層不小于1.0 m，樁前填土采用攪拌樁加固處理以提高樁前土水平抗力比例系數(shù)m值，具體方式為：樁前道路采用攪拌樁φ0.5 m間距1.8 m加固道路路基，樁前2.5 m范圍樁間距加密至1.3 m，采用理正深基坑排樁計(jì)算模塊，排樁計(jì)算模型詳見圖6。

計(jì)算結(jié)果顯示：排樁頂?shù)淖畲笪灰茷?0.77 mm，滿足規(guī)范對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)基坑頂部最大位移控制值為0.002h和30 mm中較小值的要求[3，4]；抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)Ks=1.839 >1.200,滿足規(guī)范要求；整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=2.109,滿足規(guī)范要求。分析計(jì)算結(jié)果圖如圖7所示。

4 結(jié)語

排樁擋土墻采用先支護(hù)后垂直開挖的施工方式，適用于基坑開挖受限制或基坑一側(cè)有重要建筑物的挖方邊坡支護(hù)情況，作為臨時(shí)基坑支護(hù)有相應(yīng)的國家及地方規(guī)范，但作為永久性的支護(hù)結(jié)構(gòu)沒有相應(yīng)規(guī)范， 雙排樁對(duì)于保證高邊坡的穩(wěn)定性，減小對(duì)邊坡周邊現(xiàn)狀構(gòu)筑物的影響效果好，目前該工程已經(jīng)竣逾10年，監(jiān)測(cè)顯示邊坡的各項(xiàng)指標(biāo)符合國家的相關(guān)規(guī)范要求。該方案的成功運(yùn)用對(duì)其他同類工程具有較好的借鑒意義。