談基坑支護設計中花崗巖殘積土軟化處理方案

汪玉樂

(廣州地鐵設計研究院有限公司，廣東 廣州 510010)

1 工程地質情況

地層參數及特性見表1。

表1 地層參數及特性表

2 基坑設計方案

假定車站為兩層車站，長度為200 m，寬度為19.7 m，基坑深度為17.1 m。基坑底處于花崗巖殘積土地層。

根據工程經驗，一般兩層站采用厚度800 mm連續墻，三層車站采用厚度1 000 mm連續墻。

支撐設置方案一:基坑第一道支撐采用鋼筋混凝土支撐，第二道、第三道支撐采用鋼管支撐;

支撐設置方案二:第一道及第二道采用鋼筋混凝土支撐，第三道采用鋼管支撐。

2.1 旋噴樁處理方案

根據地層標貫情況，采用三管旋噴樁直徑采用600和800兩種方案。具體方案又分格柵式布置和密排布置。處理范圍按3 m深度進行經濟比較。

格柵布置方案還需輔助基坑進行局部碎石換填，同時配合基坑底降水的措施。

2.1.1 三管旋噴樁φ600密排布置

處理基底以下3 m深度范圍，三管旋噴樁φ600@425，見圖1。

圖1 三管旋噴樁φ600密排布置圖

2.1.2 三管旋噴樁φ600格柵布置

處理基底以下3 m深度范圍，在墻和梁柱下方密排三管旋噴樁φ600@600，其余行距1 800×2 400，見圖2。

圖2 三管旋噴樁φ600格柵布置圖

2.1.3 三管旋噴樁φ800密排布置

處理基底以下3 m深度范圍，三管旋噴樁φ800@550。

2.1.4 三管旋噴樁φ800格柵布置

處理基底以下3 m深度范圍，在墻和梁柱下方密排三管旋噴樁2排φ800@800，梁柱下方3排φ800@800，其余行距2 400×3 200。

2.2 抗滲墻處理方案

抗滲墻處理方案，也就是止水帷幕處理方案。方案考慮設置止水帷幕，隔斷基巖裂隙水的滲水通道，杜絕軟化現象發生。按處理形式分為兩個方案，方案一沿車站周邊布置;方案二沿車站周邊布置，花崗巖殘積土較厚對基坑底進行封堵處理。抗滲墻與連續墻搭接2.0 m。抗滲墻按3 m深度考慮。注漿方式按前進式注漿處理。

2.2.1 車站周邊封閉布置

在車站周邊布置雙排注漿孔，第一排距離連續墻0.4 m，第二排與第一排間距0.8 m，見圖3。

圖3 車站周邊封閉布置示意圖

2.2.2 車站內部及基底封閉

本設計方案是考慮花崗巖殘積土較厚，止水帷幕不能有效進行不透水層，在基坑底進行封底處理的方案。內部按0.75 m×1.5 m布置，深度考慮與連續墻搭接2 m，見圖4。

圖4 車站內部及基底封閉示意圖

2.3 降水井處理方案

降水井方案采用有效降水措施，解決花崗巖殘積土遇水軟化問題，具體方案設置兩排，縱向間距15 m。成孔1 200 mm，降水井鋼管800 mm。

2.4 素混凝土墻方案

素混凝土方案一般針對基底距離微風化層較近，滿足受力的基礎上，下部采用素混凝土墻進行止水處理。深度按素混凝土墻3 m計量。

3 經濟方案比較

具體參見表2概算表。

表2 概算表

4 結語

1)在同樣的條件下:若連續墻能在3 m內入巖，應首先采用素混凝土方案，既能保證基坑，同時施工質量較好。

2)主動降水方案，比較經濟，但應注意對基坑周圍建筑物的影響。一般選擇在場地空曠地區。但在對周圍環境有效的監控下，也可選擇該方案。

3)抗滲墻方案為無法實施降水情況下的比較優的方案，若場區顯示無巖層，需要進行封底處理，為車站內部布置及封底處理的抗滲墻方案，封底位置距離基底近還是遠，需要專項研究。在基坑底附近封底有助于降低工程造價。遠離基坑底，可利用基地土體的壓力，解決基巖裂隙水壓力過大的問題，有利于保證施工質量。

4)格柵式旋噴樁處理，能保證基坑安全，但工程處理費用較高。格柵空間還需要設置濾水層措施，保證底板施工有良好的工作面。

[1] 廣州市軌道交通三號線北延線工程燕塘站圍護結構施工圖[Z].2008.

[2] 廣州市軌道交通六號線二期工程蘿崗站圍護結構施工圖[Z].2009.

[3] 廣州市軌道交通三號線北延線工程京西南方醫院站圍護結構施工圖[Z].2008.

[4] 杜曰武.基坑支護技術若干問題的思考[J].山西建筑，2011，37(1):53-54.