衡重式雙排樁在填海區(qū)深基坑中的應用

梅榮均，林 峰

鐵科院（深圳）研究設計院有限公司，廣東 深圳 518000

衡重式雙排樁是一種新型的基坑支護結(jié)構(gòu)，其形式相當于在普通雙排樁支護結(jié)構(gòu)的上部增加了一個衡重臺連接板，有著獨特的適用性[1]?；庸こ淌俏ｋU性較大的工程，既要保證基坑安全可靠，又要達到提高建設項目經(jīng)濟性的目的，而衡重式雙排樁可在環(huán)境復雜的工程中保證對周邊環(huán)境影響可控，也能減少基坑開挖過程中無支撐體系的干擾，加快項目進度[2]。

1 項目概況

神州數(shù)碼·國際創(chuàng)新中心項目位于深圳填海區(qū)，占地面積約為25636m2，基坑形狀類似矩形，長約180m，寬約143m，開挖深度約10.5～12m。

1.1 地質(zhì)概況

該項目原始地貌是濱海灘涂地地貌，后經(jīng)填石（土）堆載處理形成現(xiàn)在的陸域，現(xiàn)狀場地完成地基處理達10年以上?；娱_挖影響土層主要有填石（土）、淤泥質(zhì)黏土。

填石（土）：褐黃、麻灰色，松散～稍密，稍濕～濕，主要由花崗巖巖塊組成，塊徑為15～60cm，大者可達80cm以上，孔隙充填粉質(zhì)黏土、中粗砂。

淤泥質(zhì)黏土：深灰、灰黑色，很濕-飽和，流塑狀態(tài)～軟塑，局部為淤泥，含少量貝殼碎片及有機質(zhì)，含少量砂粒，具滑膩感和腥臭味。

1.2 土工參數(shù)

土工參數(shù)如表1所示。

表1 土工參數(shù)表

2 基坑支護方案

該項目基坑支護二層地下室區(qū)域采用雙排樁支護方案，基坑支護平面圖和剖面圖如圖1、圖2所示。場地西側(cè)和南側(cè)處（靠近市政道路）為大排距雙排樁形式，前排樁采用直徑為1.2m的咬合樁，間距為2m；后排樁采用直徑為1.2m的灌注樁，間距為4m。場地北側(cè)和東側(cè)處（靠近空地）為小排距雙排樁形式，前排樁采用直徑為1m的咬合樁，間距為1.6m；后排樁采用直徑為10m的灌注樁，間距為1.6m。衡重臺連接板寬度分別為5.9m和2.9m，高度均為1m，其中擋土板高度為2m。

圖1 基坑支護平面圖

圖2 基坑支護剖面圖

3 有限元計算分析

該項目基坑周邊場地地層分布較為均勻，計算軟件采用Plaxis 2D，計算工況選擇開挖至基坑底工況。

參考顧問天[3]將支護樁等效折算為類似連續(xù)板，大排距雙排樁前排樁等效厚度為0.85m，后排樁等效厚度為0.67m；小排距雙排樁前、后排樁等效厚度均為0.72m。兩種雙排樁支護形式換算的連續(xù)板整體厚度接近一致。大排距雙排樁計算結(jié)果如圖3所示，小排距雙排樁計算結(jié)果如圖4所示。

圖3 大排距雙排樁水平變形云圖（最大值68mm）

圖4 小排距雙排樁水平變形云圖（最大值110mm）

當大排距雙排樁樁徑以及縱向布置間距不變時，僅縮小雙排樁排距為1.9m，即其排距同小排距雙排樁排距一樣時，計算結(jié)果如圖5所示。

圖5 大排距雙排樁水平變形云圖（最大值110 mm）

通過分析以上結(jié)果可得，加大雙排樁樁間排距對圍護結(jié)構(gòu)的變形控制有利。

4 基坑監(jiān)測

該項目基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 支護樁樁頂水平位移變形、深層水平位移變形最大值統(tǒng)計表 單位：mm

由以上數(shù)據(jù)可得如下結(jié)論：（1）基坑開挖到底后，大排距衡重式雙排樁比小排距衡重式雙排樁變形量少11.1～16.5mm，約減少20%～30%；（2）基坑開挖到底時，基坑側(cè)向變形量顯著增加，澆筑底板后，變形量不再迅速發(fā)展；（3）當基坑開挖至基坑底，支護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形值超過規(guī)范要求的40mm限值。

在基坑開挖過程中，由于支護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形量增長快，施工采用了“局部樁前土臺預留、分段開挖土方、分段澆筑底板”的方式以保證基坑安全。底板澆筑完成后，變形數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定。

5 結(jié)論

文章根據(jù)衡重式雙排樁在神州數(shù)碼項目中的成功應用，得到以下結(jié)論：（1）衡重式雙排樁在深圳填海區(qū)深度為10～12m的基坑工程中無須支錨，土方開挖能夠一次性到底；（2）衡重式雙排樁通過加大排距的方式可減少20%～30%的基坑側(cè)向變形；（3）衡重式雙排樁在使用過程中應緊密結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)信息化施工，分段開挖土體，盡快澆筑底板。