雙排樁及旋噴樁在基坑中的結合應用實例分析

肖 磊

（廣東省地質工程公司，廣東廣州510425）

1 工程概況

該工程場地位于深圳市龍崗區平湖街道白坭坑社區，東臨丹平快速路，其輔道距基坑開挖線最小距離約28m，此側管線較密集，根據現場踏勘，有燃氣管線、通信管線、長途光纜及雨水管線；北臨良白路，距基坑開挖線最小距離約10m；西臨廣深鐵路，基坑開挖線距廣深鐵路最近約為55m；南臨荔枝園。

場內用地面積10.088×104m2，場地內擬建建筑物為物流園及配套公寓、辦公室，總建筑面積20.18×104m2，建筑物設計高度及位置尚未確定。擬建基坑面積約75270m2，支護邊長約1620m，坑底標高分別為46.105m、42.20m，基坑深度最深約為14.30m。

地下室基坑支護安全等級一級，局部二級。

2 工程地質條件

2.1 地形地貌

場地原始地貌為殘丘及沖溝，后經人工堆填筑高整平，并建成深圳國際農產品物流園西區，現場地地勢表現為北高南低，中部整體較平坦，勘察期間所測鉆孔點孔口地面標高為44.94～60.82m，最大相對高差15.88m。

2.2 地層巖性

根據鉆探揭露，場地內分布的地層自上而下有：人工填土（Qml）、第四系全新統沖洪積層（Q4al+pl）、第四系全新統坡洪積層（Q4dl+pl）、第四系殘積層（Qel）、場地下伏基巖為侏羅系粉砂巖（J），現將各地層主要巖性特征自上而下分述如下：

（1）人工填土層（Qml）（層序號①）。場地內各鉆孔均鉆遇人工填土層，厚度0.50～14.80m，按物質成分的不同分為雜填土和素填土2個亞層，分述如下：

雜填土[層序號①-1]：灰、灰褐、黃褐等雜色，稍濕，結構松散—稍密狀態，主要由磚塊、砼塊、碎石及砂粒等建筑垃圾填筑而成，顆粒大小一般3～5cm。場地內除ZK1、ZK29、ZK34號鉆孔外，其余各個鉆孔均有揭露，厚度0.50～6.30m。重型動力觸探試驗擊數3～9擊，平均6擊。

素填土[層序號②-2]：灰黃、褐黃、褐紅、灰黑等雜色，稍濕—濕，結構一般呈松散—稍密狀態，主要由粘性土混少量砂礫組成，局部夾有少量碎石。該層在場地除ZK4、ZK7、ZK8、ZK10、ZK16、ZK21、ZK24、ZK33、ZK35號鉆孔外，其余各個鉆孔中均有揭露，厚度0.50～13.80m，層頂埋深 0.00～6.30m，層頂標高 45.41～60.82m。標準貫入試驗15次，擊數5～16擊，平均11擊。

（2）第四系全新統沖洪積層（Q4al+pl）。粉砂（層序號②）：淺灰、灰白等色，飽和，主要呈稍密狀態，局部松散，主要成分為石英質，不均勻含少量粘粒，局部相變為中砂或細砂，局部不均勻夾有大量粘性土。場地內ZK26、ZK35號鉆孔有揭露，厚度0.60～6.50m，層頂埋深4.70～12.30m，層頂標高40.24～42.54m。標準貫入試驗3次，實測擊數10～14擊，平均12擊，校正后擊數9～12擊，平均11擊。

（3）第四系全新統坡洪積層（Q4dl+pl）。粉質粘土（層序號③）：褐黃、褐紅等色，濕，可塑—硬塑狀態，局部不均勻含有少量硬雜質，切面較光滑，干強度中等，韌性中等。場地內ZK25、ZK27、ZK29號鉆孔有揭露，厚度1.60～6.70m，層頂埋深1.80～9.80m，層頂標高45.08～53.49m。標準貫入試驗3次，校正后擊數12～20擊，平均15擊。

（4）第四系殘積層（Qel）。粉質粘土（層序號④）：褐紅、褐黃等色，濕，可塑—硬塑狀態，系粉砂巖風化殘積而成，局部不均勻夾有全、強風化巖夾層。該層在場地內除ZK5、ZK6、ZK9、ZK14、ZK16、ZK18、ZK20、ZK21、ZK23、ZK26、ZK27、ZK32、ZK35號鉆孔外，其余各個鉆孔均有揭露，揭露層厚0.60～15.10m，層頂埋深0.50～14.30m，層頂標高39.59～60.32m。標準貫入試驗14次，校正后擊數13～27擊，平均19擊。

（5）侏羅系粉砂巖（J）。場地基巖為侏羅系粉砂巖，主要礦物成分為石英，粉砂狀結構，層狀構造，在鉆探揭露深度范圍內根據巖石的風化程度分為全、強、中風化3個風化帶，各風化帶的特征描述如下：

全風化粉砂巖[層序號⑤-1]：褐黃、灰褐等色，原巖結構基本破壞，但尚可辨認，巖芯呈堅硬土柱狀，局部不均勻夾有強風化巖塊。巖體基本質量等級為Ⅴ級。該層在場地內除ZK16、ZK35號鉆孔外，其余各個鉆孔中均有揭露，揭露層厚0.70～14.30m，層頂埋深0.90～18.80m，層頂標高36.04～56.03m。現場共進行標準貫入試驗16次，校正后擊數30～42擊，平均34擊。

強風化粉砂巖[層序號⑤-2]：褐黃、灰褐等色，巖石風化劇烈，裂隙極發育，巖芯多呈堅硬土狀、土夾塊狀、碎塊狀，局部不均勻夾有較多中風化巖塊。巖體基本質量等級為Ⅴ級。該層在場地內各個鉆孔中均有揭露（未揭穿），揭露層厚1.00～14.50m，層頂埋深0.50～26.50m，層頂標高27.09～55.22m。標準貫入試驗16次，校正后擊數均大于50擊。

中風化粉砂巖[層序號⑤-3]：灰、褐黃等色，裂隙發育，裂隙面見鐵染，巖芯破碎，多呈碎塊—塊狀，少量短柱狀，錘擊易碎，合金鉆進困難，需金剛石鉆進。巖體基本質量等級為Ⅳ級。該層在場地內ZK3、ZK4、ZK7、ZK10、ZK15、ZK16、ZK19、ZK21、ZK23、ZK29、ZK31、ZK33、ZK35號鉆孔有揭露（未揭穿），揭露厚度0.50～3.40m，層 頂 埋 深 3.00～29.30m，層 頂 標 高25.28～52.72m。

3 水文地質條件

場地內地下水主要接受大氣降水補給，徑流方向大體由北向南排泄。鉆探期間測得地下水位埋深為1.10～9.20m，標高42.61～58.63m。

基坑周邊存在廣深鐵路及市政管線，對水位變化敏感，因此在支護樁樁間設置三重管旋噴樁，形成止水帷幕。

4 基坑支護方案

由于基坑四周管線密集，且西側距離廣深鐵路較近同時結合場地土層情況、開挖深度以及周邊環境情況等，基坑采用放坡+雙排樁、復合土釘墻的支護方式。基坑上部7.0m范圍內采用坡度1∶1.2的土釘墻進行支護。本案例重點分析雙排樁的支護形式在深基坑中的應用（圖1）。

圖1 基坑支護典型剖面

放坡高度為6.0m，坡率i=1.2，坡面掛網噴砼，前排樁采用?1200@1800，后排樁采用?1200@3600，前后排樁用連梁、連系板連接。

設計采用樁+樁間旋噴的形式構成止水帷幕，其中樁間旋噴采用三重管，設計樁徑1.0m。

（1）三管旋噴樁樁底入坑底不小于5.0m，待支護樁達到設計強度的70%后開始實施旋噴樁。

（2）成孔：高壓注漿孔成孔直徑不小于130mm，孔位誤差不大于100mm，傾斜不超過1%。

（3）噴射水壓力不小于35MPa，漿液壓力不小于1.0MPa，提升速度不大于12cm/m in，旋轉速度不超過20r/m in，每米水泥用量不小于350kg，以上參數可根據試噴結果進行調整。

5 基坑監測

通過收集資料以及現場踏勘，充分掌握基坑周邊道路、建筑物地下管線、市政設施情況；基坑施工前，靠近基坑開挖線及伸入基坑內的管線需改遷；基坑周邊道路、建筑物、需要改遷的管線等市政設施，結合基坑支護設計方案對其進行相應項目的監測，內容如下：

（1）按《建筑基坑工程監測技術規范》（GB50497-2009）對基坑和周邊道路等項目進行監測。

（2）監測內容包括：地表沉降、基坑周邊建筑及道路沉降、地下管線沉降、地下水位觀測、回灌井、基坑頂部水平位移兼沉降監測等。

基坑開挖過程中，相鄰2次的觀測時間間隔不宜超過2d或每開挖一層（開挖深度1.0m）觀測一次；基坑開挖完畢且變形已趨穩定時可適當延長間隔時間；當基坑回填至地面時，可結束觀測。

6 結語

（1）雙排樁作為一種新型支護結構，它是由2排平行的鋼筋混凝土樁以樁間的連系梁形成的空間門架式結構體系。這種結構具有較大的側向剛度，可以有效地限制維護結構側向變形。雙排樁作為一種特殊的支護結構在于它的前樁和后樁之間用剛性節點和剛性橫梁連成一個整體單元，是三次超靜定結構,它利用超靜定鋼架結構隨支撐條件和荷載條件的變化而自動調整內力的特性，解決基坑支護問題。具有適用性強、安全度高、施工方便等優點。

（2）雙排樁支護有較大的側向剛度，可以有效地閑置支護結構的側向變形，不需設置錨桿或支撐。在一定范圍內用雙排樁代替懸臂式單樁，可以降低材料用量30%以上。在不能采用錨桿的場地更能顯示其優越性。雙排樁的節點為剛性節點，柱梁之間不能相互轉動，可以抵抗彎矩。基坑支護結構設計對后續建（構）筑物的施工創造了有利條件，對主體結構施工影響較小，同時滿足基坑及周邊環境要求。

（3）本工程根據地層巖性結合周邊環境采用放坡+雙排樁的支護形式有效地控制了基坑變形，保證了基坑安全。基坑開挖支護樁樁間設置三重管旋噴樁，形成止水帷幕。對周邊環境影響較小，保證了市政管網和廣深鐵路的安全。通過三重管旋噴樁在本工程中的應用，可以發現三重管旋噴樁在止水效果和施工進度方面存在優勢，不僅能降低了施工難度，也節約了工程成本，為以后此類工法在深基坑中的應用起到了積極的影響。