某軟土地基深基坑支護(hù)設(shè)計方案研究

田其楨

（福建永福工程顧問有限公司）

某軟土地基深基坑支護(hù)設(shè)計方案研究

田其楨

（福建永福工程顧問有限公司）

本文主要結(jié)合工程案例，針對軟土地基深基坑支護(hù)設(shè)計方案進(jìn)行了研究，該方案采用上部放坡、下部鉆孔護(hù)坡樁+樁間止水樁+拉力分散型預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案，有效解決了軟土地層基坑支護(hù)過程中流砂、流泥現(xiàn)象難以控制的難題。旨在為類似的工程提供參考與借鑒。

軟土地基；深基坑；支護(hù)；設(shè)計方案

引言

目前，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，各種基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，放坡支護(hù)、土釘墻支護(hù)、鋼板樁支護(hù)、錨桿錨拉式、鉆孔灌注排樁支護(hù)等。但軟土地區(qū)的基坑支護(hù)，一直是土木工程界和巖土工程界的一大難題，尤其是沿海地區(qū)的軟土地層基坑支護(hù)，更是給予工程建設(shè)者更大的難題。結(jié)合工程實踐，主要針對軟土地基深基坑支護(hù)設(shè)計方案進(jìn)行論述。

1　工程概況

某項目位于公路交界處，東側(cè)為規(guī)劃的公路；分南、北兩個區(qū)，北區(qū)北側(cè)和南區(qū)南側(cè)均為規(guī)劃道路。北區(qū)設(shè)置有二層地下室，基坑深度為12.6m，支護(hù)長度760m；南區(qū)設(shè)置有三層地下室，基坑深度為15.2m，支護(hù)長度約660m。本工程基坑開挖位置無建筑物、無地下管線等設(shè)施。

2　工程地質(zhì)條件

擬建場地原始地貌為濱海，后經(jīng)填海而成，場地地質(zhì)條件復(fù)雜，軟土層深厚，地下水豐富。根據(jù)勘察報告揭露地層為表1。

表1　揭露地層

本工程地下水主要為賦存于礫砂和粗礫砂層中的孔隙潛水，水量豐富。地下水位埋深為：0.00～2.10m，主要接受大氣降水和海水滲入補(bǔ)給。場內(nèi)地下水在強(qiáng)透水層中對混凝土具弱腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下對混凝土的鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。

3　基坑支護(hù)設(shè)計方案

3.1基坑支護(hù)方案

由于該場地位于濱海的填海區(qū)，地下水位埋深較淺，水量豐富對基坑支護(hù)設(shè)計增加了難度且軟土地層厚度較大，設(shè)計方案能否滿足基坑施工及規(guī)范要求成為設(shè)計人員重點(diǎn)考慮的問題。

根據(jù)基坑開挖范圍內(nèi)土質(zhì)、地下水及周邊建筑物分布等特點(diǎn)，經(jīng)對地下連續(xù)墻內(nèi)支撐方案、樁錨結(jié)構(gòu)支護(hù)方案等多種支護(hù)方式的綜合比較分析，本基坑設(shè)計上部采用1：2放坡，下部采用鉆孔護(hù)坡樁+樁間止水樁+拉力分散型預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案。北區(qū)（如圖1）：上部放坡+掛網(wǎng)噴混凝土支護(hù)；基坑下部采用樁錨支護(hù)。南區(qū)（如圖2）：上部放坡+土釘墻支護(hù)；基坑下部采用樁錨支護(hù)。

圖1　北區(qū)基坑典型剖面圖

圖2　南區(qū)基坑典型剖面圖

本工程位于濱海地區(qū)，基坑深度范圍內(nèi)主要地層為淤泥、礫砂，設(shè)計旋噴樁樁長14.6m，樁徑0.8m，以解決樁間淤泥和礫砂地層的流砂、流泥、止水；據(jù)表層填土、淤泥的厚度和性狀，根據(jù)不同地段基坑±0.0及-2.0m以上放坡，坡面采用掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)坡，掛#14@50×50鐵絲網(wǎng)，并用φ16@2000L=1.0m鋼筋固定，噴射厚度75mm的C20細(xì)石混凝土；鉆孔護(hù)坡樁：南區(qū)采用φ1000@1500，北區(qū)為φ800@1300，樁端進(jìn)入砂層底以下不小于1.0m，樁嵌固深度以滿足土壓力穩(wěn)定和穿過流砂層的要求。

經(jīng)過實踐證明，上部放坡+土釘墻支護(hù)，下部樁錨支護(hù)可以滿足軟土地基深基坑護(hù)坡樁大間距時的樁間強(qiáng)透水性砂層的樁間止水要求，基坑開挖至設(shè)計深度后，止水樁體外觀質(zhì)量完好，基坑側(cè)壁和坑底基本無地下水滲漏和涌砂現(xiàn)象。

3.2施工中相關(guān)技術(shù)問題處理措施

3.2.1土體加固

由于該場地中，軟土地層深厚，尤其在淤泥深厚的區(qū)域，淤泥層內(nèi)摩擦角和凝聚力分別為2.0°，10.0kPa，處于流塑狀態(tài)；另外場地內(nèi)填土平均厚度達(dá)9m左右，屬雜填土，土質(zhì)較松散，整體性差。針對地層整體性差的特點(diǎn)，基坑支護(hù)設(shè)計中，采用1：2放坡區(qū)垂直布置4排打入式土釘，與土釘組成土體加固網(wǎng)，提高了土體的整體性。

3.2.2錨索錨固

在軟土地層中設(shè)計錨索，一般認(rèn)為錨固段錨固力難以達(dá)到設(shè)計要求，因為在錨索注漿后，錨固段穿過假定滑動面，鋼絞線所受的拉力首先通過鋼絞線周圍握固力傳遞到水泥漿固結(jié)體中，然后通過錨固段漿液固結(jié)體與周圍的孔壁的摩擦阻力傳遞到錨固區(qū)的穩(wěn)定地層中。由于在該基坑中，部分錨索穿越淤泥地層，水泥漿固結(jié)體與周圍孔壁摩擦阻力無法傳遞到穩(wěn)定地層中，而使設(shè)計錨索失效，導(dǎo)致基坑無法正常使用。針對該問題，基坑方案中設(shè)計大角度錨索，（如圖2）錨索成孔角度調(diào)整至20°，或者更大角度，使錨索盡量錨固至淤泥層以下，避開淤泥層，以提高錨索錨固力，滿足基坑支護(hù)要求。

3.3基坑監(jiān)測結(jié)果

根據(jù)2011年9月8日至2012年5月16日的基坑位移觀測數(shù)據(jù)，支護(hù)結(jié)構(gòu)護(hù)坡樁頂大水平位移為61.0mm，其余觀測點(diǎn)點(diǎn)位移值僅為22.2～37.0mm。觀測結(jié)果表明，該基坑采用放坡+樁錨支護(hù)方案滿足基坑支護(hù)要求，在沿海地區(qū)軟土地層中得到了成功的應(yīng)用，確保主體結(jié)構(gòu)地下工程的安全施工。

4　結(jié)語

綜上所述，本基坑設(shè)計采用上部1：2放坡，下部采用鉆孔護(hù)坡樁+樁間止水樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)的設(shè)計方案。該基坑支護(hù)方案首次應(yīng)用于沿海地區(qū)的軟土地層基坑支護(hù)工程中，并取得了良好的應(yīng)用效果，為類似的工程基礎(chǔ)方案設(shè)計提供有利的參考與依據(jù)。

[1]李爭.淺談復(fù)合土釘墻在軟土地區(qū)基坑支護(hù)中的應(yīng)用[J].重慶建筑，2008（2）.

[2]陳鋒格，莫玉華.龍灘水電站右岸航道邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工[J].沿海企業(yè)與科技，2006（9）.

TU753

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1673-0038（2015）39-0042-02

2015-9-12