軟土基坑工程中矩形樁支護施工實踐分析

■王攀

（廣東省核工業地質調查院 廣東韶關 512000）

軟土基坑工程中矩形樁支護施工實踐分析

■王攀

（廣東省核工業地質調查院 廣東韶關 512000）

深基坑工程的施工經常會遇到復雜多變的地質情況，結合實際的施工情況采取合適的施工技術有利于提高施工質量。本文以某基坑支護工程為例，介紹了在軟土地區深基坑支護工程中矩形樁支護結構的應用，在結合相關參數的基礎上，利用計算分析將其運用到實際的施工中去，對比研究實際測得的數據和理論計算值，對矩形樁支護結構的情況進行了綜合分析，結果表明實際情況與理論計算基本一致，說明該基坑支護施工達到了預期的效果。

軟土地區深基坑矩形樁應用

0 引言

基坑支護結構是一種針對實際施工情況而使用的工程結構，有著復雜、可變和臨時等的特點。不管使用哪一種的支護結構，都要求對支護結構的各個參數進行詳細計算和設計，這樣才能做到安全可靠、經濟合理，同時提高深基坑的施工質量。下面就結合實例對此進行討論分析。

1 矩形樁工藝參數

矩形樁采用預應力工藝和離心成型制成，為一種空心細長混凝土構件。目前市場主要有兩種樁型，I型與II型，兩種矩形樁的設計抗剪、抗彎性能見表1。兩種樁型截面尺寸均相同，配筋不同，I型配筋為12φ10.7，II型配筋為12φ12.6。

表1 矩形樁工藝參數

2 工程應用實例

2.1 工程概況

本工程設計為整體一層地下車庫。基坑周長260m，面積約4100m2，基坑開挖深度5.5m。擬建場地東側距紅線約4.7m，紅線外為現有道路，紅線與人行道緊鄰；南側距紅線約2.6m，紅線外側為工程臨時用地；西側距紅線5.7m，紅線外約1.0m埋設有消防用水管道，管道埋深約0.8m，地表建有消防栓，消防栓外側為空地；北側距離紅線5.0～6.9m，紅線處為彩鋼圍擋，紅線外側為現有道路。

2.2 場地地層分布及土質特征

場地地層物理力學指標見表2。

表2 物理力學性質指標

2.3 基坑支護方案

考慮到本工程周邊環境用地緊張、周邊管線及道路均需要保護的特點，采用單排預制離心矩形空心樁(375mm×500mm)加內支撐的支護方案進行基坑支護，樁頂埋深2.0m，樁長15.0m，間距700mm，嵌固深度11.5m，排樁設冠梁，尺寸900mm×700mm，頂部放坡，坡高2.0m，坡比1∶1，中間設置1.0m平臺，坡面采用掛網噴漿措施做護坡處理。內撐體系采用鋼筋混凝土環撐及鋼筋混凝土對撐形式，樁后打設攪拌樁。

2.4 支護結構計算

2.4.1 內力位移包絡圖

表3 計算值與樁抗力性能對比

計算采用彈性土壓力模型進行，計算所得內力位移包絡圖如圖1所示，計算值與樁抗力性能對比見表3。

2.4.2 整體穩定驗算

計算方法為瑞典條分法；應力狀態為總應力法；條分法中的土條寬度為0.5m。滑裂面數據:整體穩定安全系數Ks=2.205。

2.4.3 抗踢腳穩定性驗算

傾覆轉點位置:支撐位置。

主動土壓力

合力:1319.5kN/m；合力作用點深:8.58m。

被動側土壓力

合力:1135.1kN/m；合力作用點深:11.47m。

抗踢腳穩定安全系數為1.16，要求安全系數為1.10，滿足要求。

通過以上內力及變形等計算分析可知，選擇I型矩形樁，樁長15.0m，可以滿足本工程要求。

3 監測資料分析

從樁頂水平位移監測數據分析可知，3號測點處基坑樁頂水平位移25.0mm，與計算的變形20.87mm基本吻合(未拆撐工況)。通過監測數據的整理，選取了較有代表性的4個監測點進行分析，繪制了樁深層水平位移曲線，樁身的實際變形值與理論計算值較為接近，本次基坑最大水平位移為29.5mm，理論計算最大值為31.56mm，同時監測所得深層水平位移曲線形態與理論計算較為吻合，樁身最大位移均發生在坑底以下附近，較好反映了工程實際。另外，根據樁身的應力應變監測數據繪制了樁身內力曲線，由圖可知樁身實測最大彎矩為180kN?m，理論計算彎矩最大值為190.46kN? m，兩者較為接近，而且樁身受力彎矩曲線也均與理論計算形態相似。

綜合以上監測數據及理論計算分析，樁身受力與變形均與理論計算較為吻合，說明矩形樁的工程運用取得了較好的效果。

4 結論

綜上所述，上文所提及的深基坑支護施工采用了矩形樁支護結構，充分考慮到了矩形樁力學性能參數，并經過理論計算，確定了該結構在工程中適用性，通過理論計算與實測得出的數據顯示，該矩形樁的應用達到了預期的效果，不僅明顯地縮短了施工時間，而且降低了施工成本。

[1]郭密文.既有深基坑擴建時新支護方案的選擇與優化 ［J］.工程勘察，2012，40 (1):23～27.

[2]葛俊杰，黃廣龍，陳靜.預應力矩形支護樁彎矩反算方法 ［J］.工業建筑，2013，43 (增刊):483～487.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-375-2