深厚軟土層中攪拌樁重力式擋墻應(yīng)用實例分析

劉宇光

廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司 廣東廣州 510010

隨著城市地下工程的發(fā)展，基坑支護設(shè)計遇到的地質(zhì)條件也越來越復(fù)雜，尤其是在軟土地區(qū)，土體力學(xué)參數(shù)較低，具有流塑性、觸變性等特點，軟土地區(qū)的基坑支護設(shè)計也越來越得到重視。本文根據(jù)廣東省中山市某工程實例，總結(jié)歸納了軟土地區(qū)采用攪拌樁重力式擋墻支護需要注意的一些要點，為類似工程提供參考。

1 工程概況

擬建項目位于廣東省中山市火炬開發(fā)區(qū)，設(shè)置1層地下室，基坑深度為4．35-6．05m，基坑周長約240m，基坑占地面積約3600m2，基坑外側(cè)為施工便道。

2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件

根據(jù)勘察資料，擬建場地的地層主要為填土（Qml）；海陸交互相成因的（Qmc），淤泥（質(zhì)土）層；沖洪積成因（Qal+pl）的淤泥（質(zhì)土）、軟塑狀粉質(zhì)粘土、可塑狀粉質(zhì)粘土；殘積成因（Qel）的硬塑狀砂質(zhì)粘性土，下伏基巖為加里東期（Mγ3）混合花崗巖。典型地質(zhì)剖面如圖1：

圖1 典型地質(zhì)剖面圖

3 基坑支護設(shè)計

本項目為廠房群中的宿舍樓，周邊建筑物主要為在建廠房，采用管樁基礎(chǔ)，無地下室，為保證工期要求，基坑外側(cè)均作為施工便道，因此不具備放坡條件，基坑底全部位于淤泥層中。

圖2 基坑支護剖面示意

綜合考慮項目地質(zhì)、周邊環(huán)境、開挖深度、工期計劃等因素，對于基坑深度為4．35m的區(qū)域，采用大直徑攪拌樁重力式擋墻作為基坑支護結(jié)構(gòu)，基坑內(nèi)采用大直徑攪拌樁進行加固，攪拌樁直徑800mm，間距600mm，擋墻頂采用300mm厚壓頂板及插筋將擋墻頂連接起來。由于擋墻為懸臂結(jié)構(gòu)，根據(jù)計算結(jié)果，擋墻最外排攪拌樁表現(xiàn)為受拉，通過增加微型鋼管以滿足受力要求；而擋墻內(nèi)側(cè)攪拌樁表現(xiàn)為受壓，能夠滿足受力要求。同時，為防止擋墻在淤泥層中下沉，保證止淤效果，擋墻前后排的攪拌樁需穿透淤泥層。基坑支護剖面圖如圖2。

4 實施效果

基坑開挖至基坑底時，擋墻的水平位移較大，最大位移達到了73mm。通過現(xiàn)場踏勘，分析變形較大的主要原因是基坑外側(cè)未按照要求控制超載，工程車輛長時間在基坑頂附近行駛。后經(jīng)現(xiàn)場各參建方協(xié)商，對基坑頂進行圍閉限載，并在靠近基坑邊有限范圍挖土卸載，通過上述措施位移達到收斂。

由于本項目周邊無對變形敏感的建構(gòu)筑物，環(huán)境等級較低，因此可適當放松對變形的控制，因此雖然本項目基坑變形稍大，但基本能夠滿足基坑支護的安全要求。

通過現(xiàn)場踏勘，在基坑開挖后擋墻的臨空側(cè)，擋墻表面存在有水平向的裂縫，經(jīng)分析主要原因是在最內(nèi)側(cè)攪拌樁位置未設(shè)置微型鋼管，雖然按照懸臂構(gòu)件的結(jié)構(gòu)模型，基坑內(nèi)側(cè)攪拌樁表現(xiàn)為受壓，但是由于上部設(shè)置壓頂板，基坑頂部變形在一定程度受到壓頂板的約束，進而將內(nèi)側(cè)攪拌樁的受力改變?yōu)槭芾鴶嚢铇兜氖芾休d力較低，因此表現(xiàn)有水平裂縫。詳見圖3。

圖3 現(xiàn)場照片

5 結(jié)論

通過上述實際案例，以及項目出現(xiàn)的問題分析，總結(jié)如下結(jié)論，供類似項目參考：

（1）對于攪拌樁重力式擋墻支護型式，宜在內(nèi)側(cè)攪拌樁位置設(shè)置微型鋼管，避免局部受拉引起開裂。

（2）因軟土力學(xué)性質(zhì)較差，且具有一定的觸變和震陷的特點，超載尤其是動載可能進一步降低其力學(xué)指標，因此軟土地區(qū)基坑支護需嚴格控制基坑外超載。

（3）當在淤泥層中設(shè)置攪拌樁時，宜適當增加水泥摻入量，并摻入一定比例粉煤灰等添加劑，確保成樁質(zhì)量。