淤泥質軟土地基深基坑雙排樁加一道支撐支護應用

施 水 彬

(上海巖土工程勘察設計研究院有限公司，上海 200032)

淤泥質軟土地基深基坑雙排樁加一道支撐支護應用

施 水 彬

(上海巖土工程勘察設計研究院有限公司，上海 200032)

以某擬建工程項目為例，采用雙排樁結合一道水平支撐的新型設計思路成功進行工程支護，項目的成功實施填補了該淤泥質軟土地區基坑深度超過10 m時采取一道支撐的空白案例，為今后類似工程提供了借鑒經驗。

淤泥質軟土，深基坑支護，雙排樁，水平支撐

0 引言

傳統雙排樁支護結構是淤泥質軟土地區基坑支護設計常用的一種手段，由于其懸臂式支護不設內支撐，施工更加簡便，且節約施工場地而被廣泛采用[1-3]。但也正是由于其懸臂式支護的特點，往往限制了基坑開挖深度不宜太深。相關文獻及工程案例均表明[4，5]，在淤泥質軟土地區雙排樁支護基坑深度一般控制在7 m以內。然而，隨著城市地下空間開發規模越來越大，普遍出現了開挖深度超過10 m的深大基坑，此類基坑設計往往采用排樁結合多道支撐的支護方式，但多道支撐帶來施工、養護和拆除周期增加，經濟效益也就不明顯。因此，雙排樁結合一道支撐的設計方案應運而生，給深厚淤泥質軟土地區深基坑設計提供了一種新型設計思路[6]。

1 工程概況

擬建項目位于溫州瑞安市瑞祥大道與羅陽大道交叉口，基坑整體呈梯形分布。東側距用地紅線最近距離為11.9 m，緊鄰華泰路與在建高層(樁基礎)；南側臨近內部金街場地(淺基礎)，緊鄰華爾達路及在建高層(樁基)；西側到用地紅線最近距離為10.2 m，紅線外為羅陽大道，分布多道市政管線；北側到用地紅線最近距離為5.0 m，紅線外為瑞祥大道，分布多道市政管線。羅陽大道與瑞祥大道為瑞安市主要交通道路，車流量極大。

擬建工程建筑±0.000相當于絕對標高+4.900 m，場地平均絕對標高為+4.500 m，地下1層區域基坑面積約為12 000 m2，總周長約488 m，基坑挖深5.9 m，地下2層區域基坑面積約為13 300 m2，總周長約535 m，基坑挖深10.3 m，塔樓區域挖深11.8 m，1層、2層基坑高低差4.4 m。考慮工期進度要求，基坑擬采取一次性整體開挖。

地下室形狀及周邊環境情況如圖1所示。

2 工程地質條件

擬建場地基坑開挖深度影響范圍內地基土分布土層：①0雜填土：灰色，松散狀，主要由碎礫石、黏性土組成，含少量建筑垃圾，局部含塊石，一般為30 cm～50 cm，個別大于100 cm；①1黏土：灰黃色，軟可塑，高壓縮性；②1淤泥：灰色，流塑，高靈敏度，高壓縮性。含少量粉砂或貝殼碎片及少量腐殖質，具鱗片狀結構；②2淤泥：灰色，流塑，高靈敏度，高壓縮性。含少量粉砂或貝殼碎片及少量腐殖質，具鱗片狀結構；③2黏土：灰色，軟塑～軟可塑，高壓縮性，含少量腐殖質及粉砂團塊；④1黏土：灰黃色，可塑，中等壓縮性；④2黏土：灰色，軟可塑，中高壓縮性，含少量粉砂；⑤1黏土：灰色，可塑，中等壓縮性，干強度高，高韌性，搖振反應無，切面光滑；⑤2黏土：灰色，軟可塑，中高壓縮性。局部含粉砂薄層或團塊。

表1 工程場地土層物理參數表

工程地質條件及地基土層物理參數見表1。綜上，本工程場地主要土層特點為：基坑開挖范圍內分布有第②1層和第②2層淤泥土層，該兩層土厚度大(最厚達28 m左右)，性質軟弱，具有高靈敏度，并有一定的蠕變和觸變特性，含水量甚至達到了65.5%，工程性質極差，坑底位于該層土中，對控制基坑變形及安全極為不利。

3 基坑支護形式選取

地下2層基坑挖深達到10.3 m，塔樓區挖深11.8 m，而且3倍開挖深度范圍內全為土性極差的淤泥質軟土，采用純雙排樁門架結構的話懸臂高度過大，將導致計算變形、單樁彎矩極大，非常不利于基坑安全，這在軟土地區尚未有過成功案例。如若采取常規排樁+兩道鋼筋混凝土內支撐體系，雖能保證基坑安全，但是采取兩道水平支撐體系，會存在著以下缺點：1)本工程為地下1層與地下2層的組合式基坑，第二道支撐勢必與地下1層基礎底板相連接，其水平側向力對地下1層樁基結構有影響；2)工程工期要求很緊張，第二道支撐若與地下1層底板相連接，必須要求地下1層區底板完成并達到養護強度后，方可開挖地下2層區，且開挖期間地下1層區結構不得繼續施工，影響工期；3)兩道鋼筋混凝土支撐，增加施工、養護、拆撐工期。

經多方案討論，地下2層區基坑支護采取雙排樁門架式結合一道水平支撐方案，以最深的塔樓區挖深11.8 m為例，支護結構為前排樁φ1 100@1 300灌注樁，樁長39.9 m，樁端進入④2黏土，前排樁后輔于17.3 m長的3φ650@900三軸水泥土攪拌樁止水，兼起樁后土體防止擠淤流失作用；后排樁φ1 100@2 600(插一跳一)灌注樁，樁長32.9 m，樁端進入③2黏土，前后排采取混凝土連梁連接，連梁間距同后排灌注樁；設置一道鋼筋混凝土支撐，混凝土強度等級為C35，平面布置形式為角撐+對撐+邊桁架，支撐中心落低地面3.8 m。地下1層區采取排樁結合一道水平支撐體系，采取φ700@900灌注樁，樁長23.9 m，支撐采取角撐+對撐+邊桁架的形式；地下1層與2層之間的高低差4.4 m深，采取雙排樁懸臂式支護，前排樁為φ700@900灌注樁，后排樁為φ700@2 700灌注樁，樁長均為15.2 m。

4 土方開挖注意事項

基坑土方開挖是整個地下工程施工的關鍵工序，嚴格按照分層、分區開挖的要求執行，嚴禁超挖。工程基坑開挖過程中應注意以下幾點：

1)地下1層區支撐位于地面，地下2層區支撐位于地面下3.8 m，兩者之間存在高差，注意土方退挖路線，不能有沖突；

2)充分利用棧橋體系，采取垂直開挖，避免10.3 m基坑下坑開挖，防止立柱樁、工程樁產生滑坡傾斜；

3)地下2層基坑挖到底后，立即澆筑墊層和底板，減少了基坑暴露時間。

5 監測及分析

工程自2017年2月1日開挖至2017年5月10日支撐拆除完畢，支護結構累計最大變形為地下2層塔樓區的66.85 mm，其

余區域累計變形均在60 mm左右；支撐最大軸力也分布于地下2層區的角撐區域，為8 572.30 kN，均滿足各項監測指標。測點布置如圖2所示，主要測點的位移觀測曲線見圖3。觀測結果表明，雙排樁結合一道支撐體系的設計方案可以適用于超厚淤泥質土沿海地區的深大基坑中，能夠確保地下工程的安全施工。

6 結語

1)在深厚淤泥質軟土地區，雙排樁結合一道支撐的基坑設計方案解決開挖深度超過10 m的基坑是切實可行的，能夠有效的控制基坑側向變形。

2)隨著施工節奏的加快，格外注重施工工期的減短，雙排樁結合一道支撐的支護方式，從開挖到支撐拆除僅僅3個半月，成為溫州軟土地區基坑成功案例的典范，提供了很好的工程應用價值。

[1] 林 鵬,王艷峰.雙排樁支護結構在軟土基坑工程中的應用分析[J].巖土工程學報,2010,32(S8):331-334.

[2] 張志強,趙領志.雙排樁加斜拋撐基坑支護設計及計算要點分析[A].第十一屆全國現代結構工程學術研討會論文集[C].2011:1405-1406.

[3] 陶 莉.溫州軟土地區基坑支護方案的優選研究[J].溫州職業技術學院學報,2011,6(11):51-55.

[4] 吳旭君,鄭 平.濱海地區軟土地層超深基坑支護設計實例[J].巖土工程學報,2010,32(S7):388-391.

[5] 吳西臣,徐楊青.深厚軟土中超大深基坑支護設計與實踐[J].巖土工程學報,2012(11):405-408.

[6] 易 星,何成燕.雙排樁支護運用于淤泥質軟土基坑的實踐研究[J].探礦工程,2015,42(2):79-81.

The deep foundation pit design of double-row piles with one horizontal support in the silt soft soil area

Shi Shuibin

(ShanghaiGeotechnicalInvestigations&DesignInstituteCo.,Ltd,Shanghai200032,China)

Take an engineering project as an example, through an example of deep foundation pit engineering, a double pile with one horizontal support was firstly utilized in the new design. Successful implementation of the support practice fills the blanks that the experience should be extended in such regions.

mucky soft soil, deep foundation pit support, double row piles, horizontal support

1009-6825(2017)20-0074-02

2017-05-25

施水彬(1981- ),男,碩士，工程師

TU463

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