城際鐵路車站廣場河岸支護方案研究

李孝平，彭 晨

（中鐵四院集團廣州設(shè)計院有限公司，廣東 廣州 510600）

防洪排水

城際鐵路車站廣場河岸支護方案研究

李孝平，彭 晨

（中鐵四院集團廣州設(shè)計院有限公司，廣東 廣州 510600）

某城際鐵路車站場坪范圍占壓既有河涌，考慮到車站廣場建設(shè)及后期規(guī)劃，需將既有河涌車站范圍內(nèi)被占壓河涌改移。受場地條件限制，河岸不能采用放坡，須采用排樁支護。該河涌淤泥層較厚，先采用高壓旋噴樁對現(xiàn)狀地基進行改良處理，待地基處理達到設(shè)計要求后再施工排樁，經(jīng)高壓旋噴樁改良后的地基對懸臂樁的約束作用加強，可以較大程度地減小支護樁的樁徑、樁長及樁身截面配筋，比直接在現(xiàn)狀條件下施工排樁更加經(jīng)濟合理。

城際鐵路；河岸；支護；鉆孔樁；高壓旋噴樁

1 工程概況

某城際鐵路[1]特大橋位于東莞市境內(nèi)，橋址起訖里程為DK15+945～DK17+090，橋全長1145m。線路兩側(cè)房屋、廠房密集。大橋橫跨洪屋渦水道，沿線河流縱橫，魚塘密布，交通較為便利。

既有河涌于DK16+035、DK16+470及DK16+ 710處與車站特大橋相交，既有河涌最寬處70m，最窄處55m，北邊與清水滘連通，南邊與橫涌海連通，水深在2m左右。因DK16+440～DK16+650之間為中堂車站范圍，場坪范圍占壓既有河涌，考慮到車站廣場建設(shè)及后期規(guī)劃，需將既有河涌車站范圍內(nèi)被占壓河涌改移。根據(jù)當(dāng)?shù)卣詈蟮呐鷱?fù)意見，改移河道頂寬35m，改移長度約360m，河底面標(biāo)高為-2.0m。改河段兩端與既有河道連通。河岸兩側(cè)采用排樁支護。排樁平面如圖1所示。

圖1 排樁平面圖

2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

2.1 地形地貌

屬沖積平原及濱海平原地貌，地形平坦開闊，地勢起伏不大，地面高程1～5m。沿線河道縱橫，水塘密布，大部地段為農(nóng)田、芭蕉林等。

2.2 地層巖性

覆蓋層為第四系全更新統(tǒng)沖、海積Q4alm淤泥質(zhì)黏土，流塑；粉質(zhì)黏土，可塑；中細砂，稍密～中密。自上而下分述如下：

②1：淤泥，流塑，II，推薦基本承載力為40kPa；

②2：淤泥質(zhì)黏土，流塑，II，推薦基本承載力為60kPa；

②5-1：粉質(zhì)黏土，軟塑，II，推薦基本承載力為120kPa；

②5-2：粉質(zhì)黏土，可塑，II，推薦基本承載力為160kPa；

②8-3：粉砂，中密，飽和，I，推薦基本承載力為150kPa；

②9-1：細砂，松散，飽和，I，推薦基本承載力為100kPa；

②10-1：中砂，稍密，飽和，I，推薦基本承載力為150kPa。

2.3 水文地質(zhì)

地表水發(fā)育，地下水主要為孔隙水及基巖裂隙水，孔隙水水量較豐，具承壓性。

3 河岸支護方案

3.1 方案一

該方案為直接在現(xiàn)狀條件下，采用鉆孔樁[2]排樁支護，運用理正深基坑7.0計算軟件[3]計算需要采用的樁徑、樁長及樁身配筋（見圖2）。

按照軟件填表要求輸入數(shù)據(jù)（見表1～表4）。

提取部分計算結(jié)果，圖3為內(nèi)力位移包絡(luò)圖，截面計算見表5、表6。

圖2 排樁計算圖例

表1 基本信息一

表3 土層信息一

表4 土層參數(shù)一

圖3 內(nèi)力位移包絡(luò)圖一

表5 內(nèi)力取值一

表6 截面配筋一

嵌固深度計算如下：

（1）嵌固深度構(gòu)造要求：

依據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（ JGJ120-2012）[4],嵌固深度對于懸臂式支護結(jié)構(gòu)Ld不宜小于0.8h，嵌固深度構(gòu)造長度Ld∶5.440m。

（2）嵌固深度滿足抗傾覆要求

按《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）懸臂式支護結(jié)構(gòu)計算嵌固深度Ld值，規(guī)范公式為：

得到Ld=25.000m。

（3）嵌固深度滿足坑底抗隆起要求

符合坑底抗隆起的嵌固深度Ld=5.200m，滿足以上要求的嵌固深度Ld計算值=25.000m，Ld采用值=26.200m。

3.2 方案二

該方案為先用高壓旋噴樁對現(xiàn)狀地基進行改良處理，再采用排樁支護。

先用高壓旋噴樁對現(xiàn)狀地基進行改良處理：對改移河涌左右岸各12m范圍內(nèi)采用高壓旋噴樁處理軟基，高壓旋噴樁樁徑0.5m，平均樁長12m，樁間距1.2m，梅花形布置，加固深度必須穿越軟土層②2以下0.5m。待高壓旋噴樁達到齡期，經(jīng)檢驗合格后，再采用鉆孔樁排樁支護。運用理正深基坑7.0計算軟件計算需要采用的樁徑、樁長及樁身配筋，按照軟件輸入數(shù)據(jù)見表7～表10。

提取部分計算結(jié)果，圖4為內(nèi)力位移包絡(luò)圖，截面計算見表11、表12。

表7 基本信息二

表8 超載信息二

表9 土層信息二

3.3 方案比選及選用

（1）根據(jù)前面的計算分析，若采用方案一，直接在現(xiàn)狀條件下采用排樁支護，則需要的排樁樁徑為1.8m，樁長30m，樁身配筋為52根直徑28mm鋼筋，整個河岸支護所需樁徑1.8m的鉆孔樁11130m，C35混凝土28308m3，用鋼量3477.5t。若采用方案二，先采用高壓旋噴樁進行軟基處理，再采用排樁支護，則需要的排樁樁徑1.5m，樁長20m，樁身配筋24根直徑28mm鋼筋，整個河岸支護所需樁徑為1.5m的鉆孔樁8800m，C35混凝土15543m3，用鋼量1369.4t，同時需要直徑0.5m的高壓旋噴樁77400m。經(jīng)比較，采用方案二要經(jīng)濟合理些。

（2）地基處理：排樁施工前，對改移河涌左右岸各12m范圍內(nèi)采用高壓旋噴樁處理軟基。高壓旋噴樁樁徑0.5m，平均樁長12m，樁間距1.2m，梅花形布置，加固深度必須穿越軟土層②2以下0.5m。地基處理達到設(shè)計要求后方可施工排樁。

表10 土層參數(shù)二

圖4 內(nèi)力位移包絡(luò)圖二

表11 內(nèi)力取值二

表12 截面配筋二

4 結(jié)語

受場地條件限制，當(dāng)河岸不能采用放坡成形時，可以采用直立式擋墻或排樁支護。對于淤泥層較厚的河涌，若直接在現(xiàn)狀條件下施工排樁，由于較厚的淤泥層對懸臂支護樁的約束作用小，導(dǎo)致支護樁的實際懸臂長度遠大于基坑深度，必然造成支護樁的樁徑、樁長及樁身截面配筋大幅增加；若先采用高壓旋噴樁對現(xiàn)狀地基進行改良處理，待地基處理達到設(shè)計要求后再施工排樁，經(jīng)高壓旋噴樁改良后的地基對懸臂樁的約束作用加強，可以較大程度地減小支護樁的樁徑、樁長及樁身截面配筋，比直接在現(xiàn)狀條件下施工排樁更加經(jīng)濟合理些。

[1]TB10623-2014，城際鐵路設(shè)計規(guī)范[S[.

[2]TB10002.5-2005，鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[3]北京理正軟件股份有限公司.理正深基坑7.0使用說明書[Z].北京：北京理正軟件股份有限公司，2012.

[4]JGJ120-2012，建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程[S].

TV866

：B

：1009-7716（2017）02-0118-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.035

2016-12-15

李孝平（1967-），男，高級工程師，一級注冊結(jié)構(gòu)工程師，從事橋梁設(shè)計工作。