張耀華

（廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣州510060）

1 引言

隨著房地產(chǎn)項(xiàng)目開發(fā)進(jìn)度要求的不斷提高，業(yè)主對(duì)項(xiàng)目開發(fā)周期的要求也越來越高。地下室部分的施工周期成為限制工期的主要因素之一，因此，如何加快地下室施工成為廣大開發(fā)商的重中之重?；娱_挖是地下室施工的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其支護(hù)方案的選擇極大地影響著項(xiàng)目進(jìn)度節(jié)點(diǎn)。本文就佛山某基坑采用預(yù)應(yīng)力管樁支護(hù)的實(shí)例，驗(yàn)證了在基坑支護(hù)中管樁支護(hù)有較大的發(fā)揮空間，同時(shí)，JGJ 94—2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[1]提供了各類型預(yù)應(yīng)力管樁的2個(gè)樁身容許彎矩（抗裂彎矩檢驗(yàn)值、極限彎矩檢驗(yàn)值）供設(shè)計(jì)人員選取，本文對(duì)基坑支護(hù)時(shí)選用規(guī)范中何種彎矩值、安全系數(shù)如何選取、管樁類型如何選擇進(jìn)行了一定的探討。

2 工程簡(jiǎn)介及特點(diǎn)

本工程下設(shè)2層地下室，基坑大開挖深度約7.30m，需要支護(hù)的基坑周長(zhǎng)約為1 000m。基坑周邊空曠，無需要保護(hù)的建（構(gòu)）筑物，地下室邊線距紅線較遠(yuǎn)，南側(cè)地下室邊距離現(xiàn)狀河道最小約30m。綜合考慮周邊環(huán)境，地質(zhì)條件和開挖深度，基坑安全等級(jí)按二級(jí)考慮[2]。同時(shí)，業(yè)主特別提出要求采取工期快且安全可靠的支護(hù)方式，希望能盡快完成基坑開挖。

3 工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報(bào)告中的鉆孔揭露，場(chǎng)地巖土按成因類型和巖性分層描述如下：①層人工填土：新近堆填，為素填土；②-1層淤泥質(zhì)土：深灰色，流塑；②-2層粉質(zhì)黏土：深灰色，可塑；②-3層粉細(xì)砂(部分為淤泥質(zhì)粉砂)：深灰色，松散至稍密，平均層厚約15m；③層粉質(zhì)黏土：淺暗紅色等，硬塑為主；④泥質(zhì)粉砂巖：根據(jù)巖石風(fēng)化程度可分為4個(gè)風(fēng)化帶：④-1層全風(fēng)化；④-2層強(qiáng)風(fēng)化；④-3層中等風(fēng)化；④-4層：微風(fēng)化。場(chǎng)區(qū)內(nèi)各鉆孔所遇地下水主要為第四系孔隙水，粉細(xì)砂層為主要含水層，分布層厚度較大，透水性極好。依據(jù)勘察報(bào)告及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，基坑支護(hù)計(jì)算參數(shù)選取如表1所示。

4 基坑支護(hù)選型及計(jì)算結(jié)果

本項(xiàng)目地下室大開挖深度為7.30m，開挖深度范圍內(nèi)自上而下主要為填土、沖淤積成因的砂土和淤泥質(zhì)土，基坑底主要位于淤泥質(zhì)土或砂土中，常規(guī)設(shè)計(jì)可采用灌注樁結(jié)合錨索或混凝土支撐、SMW工法樁（攪拌樁內(nèi)插型鋼）的支護(hù)型式。灌注樁施工時(shí)間長(zhǎng)，成本高；SMW工法樁操作工序多，造價(jià)與施工工期密切相關(guān)。本項(xiàng)目綜合考慮成本、市場(chǎng)材料供應(yīng)、工期等因素，最終采用預(yù)應(yīng)力管樁（直徑0.6m）進(jìn)行支護(hù)。并且設(shè)置混凝土支撐不利于施工場(chǎng)地的展開，同時(shí)本場(chǎng)地巖層深度普遍較大，且擬建項(xiàng)目地區(qū)有文件規(guī)定錨索不得出用地紅線，最終選定了擴(kuò)大頭預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)合管樁的支護(hù)體系，錨索擴(kuò)大頭段放置與粉質(zhì)黏土或松散砂層中，坡頂設(shè)置2m高小放坡；采用直徑0.8m間距0.55m大直徑水泥土攪拌樁構(gòu)筑止水帷幕，支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖如圖1所示。

表1土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

圖1典型剖面

通過計(jì)算軟件所得樁身彎矩及剪力值如表2所示，考慮到基坑支護(hù)樁主要受力方向?yàn)樗搅Γ捎脴渡韽澗刂底鳛楣軜缎吞?hào)選取的主要依據(jù)。經(jīng)查計(jì)算書，各剖面中樁身彎矩最大值為285.7kN·m，依據(jù)相關(guān)規(guī)范[3]，考慮到基坑設(shè)計(jì)中荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.25，支護(hù)樁樁身彎矩設(shè)計(jì)值356.25kN·m。經(jīng)與業(yè)內(nèi)專家討論統(tǒng)一認(rèn)為：基坑支護(hù)工程為臨時(shí)工程，管樁樁身出現(xiàn)裂縫時(shí)，對(duì)基坑的安全性影響相對(duì)較小，不建議采用規(guī)范擬定抗裂彎矩檢驗(yàn)值作為材料的力學(xué)性能，建議采用極限彎矩檢驗(yàn)值作為管樁的材料力學(xué)性能。實(shí)際設(shè)計(jì)中，依據(jù)規(guī)范提出的樁身彎矩極限檢驗(yàn)值選取了B型管樁直徑0.6m，壁厚110mm，節(jié)長(zhǎng)12～15m進(jìn)行支護(hù)，查規(guī)范得到樁身極限彎矩檢驗(yàn)值為430kN·m。依據(jù)前面計(jì)算的樁身設(shè)計(jì)彎矩，仍有約1.20的安全系數(shù)儲(chǔ)備。

表2計(jì)算結(jié)果表

5 基坑開挖情況及簡(jiǎn)要監(jiān)測(cè)資料

本工程于2014年6月開始施工，目前已完成基坑回填施工。第三方監(jiān)測(cè)結(jié)果[4，5]及現(xiàn)場(chǎng)開挖情況表明，支護(hù)樁頂水平位移累計(jì)最大變形為28.2mm，因無法設(shè)置樁身測(cè)斜監(jiān)測(cè)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了土體測(cè)斜監(jiān)測(cè)點(diǎn)，土體測(cè)斜監(jiān)測(cè)最大值約13.7mm，現(xiàn)場(chǎng)未出現(xiàn)基坑安全事故。第三方監(jiān)測(cè)結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)開挖情況表明本項(xiàng)目基坑支護(hù)方案達(dá)到了預(yù)期的安全目標(biāo)，同時(shí)該基坑自管樁施工至基坑開挖到基坑底用時(shí)約4個(gè)月，大大節(jié)省了項(xiàng)目工期。

6 結(jié)語

本項(xiàng)目基坑開挖深度約7.30m，場(chǎng)地松散砂層厚，采用直徑0.6m的B型管樁結(jié)合擴(kuò)大頭預(yù)應(yīng)力錨索的支護(hù)體系，取得了良好的支護(hù)效果，同時(shí)有效縮短了項(xiàng)目工期，降低了工程造價(jià)。通過本文的研究，得到以下結(jié)論：

1）規(guī)范提出的樁身極限彎矩承載力值相對(duì)本工程中剖面計(jì)算所得樁身彎矩值，安全系數(shù)取值約1.5，經(jīng)工程實(shí)踐證明，該安全系數(shù)可滿足基坑開挖的要求。

2）隨著新的行業(yè)規(guī)范[6]的編訂，新型管樁不斷涌現(xiàn)，更適合基坑支護(hù)應(yīng)用的PRC型管樁也隨之出現(xiàn)，管樁用于基坑支護(hù)有著施工速度快、養(yǎng)護(hù)時(shí)間短、造價(jià)低、樁身質(zhì)量統(tǒng)一等優(yōu)點(diǎn)，有著廣闊的推廣前景。

3）采用管樁支護(hù)的基坑，無法類似灌注樁于支護(hù)樁內(nèi)埋設(shè)測(cè)斜管。希望今后管樁生產(chǎn)廠家能針對(duì)基坑支護(hù)用管樁，在生產(chǎn)過程中預(yù)先埋設(shè)測(cè)斜管，解決樁身測(cè)斜監(jiān)測(cè)問題。

此支護(hù)方案的成功，為類似工程提供了借鑒作用。