拉森鋼板樁結(jié)合坑底加固的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

宋云龍 陳永坡

摘 要：結(jié)合青島某車間基坑支護(hù)工程，介紹了在軟土地層中采用拉森鋼板樁加內(nèi)支撐結(jié)合坑底加固進(jìn)行基坑支護(hù)和地下水控制的案例，可供類似工程參考。

關(guān)鍵詞：軟土地層;拉森鋼板樁;內(nèi)支撐;坑底加固;工程參考

引言

拉森鋼板樁和其他支護(hù)形式相比，具有施工方便、工期短、可回收等優(yōu)點(diǎn)，隨著國家全面推行綠色施工，拉森鋼板樁在基坑工程中應(yīng)用越來越廣泛。開挖深度超過5m的軟土基坑，采用拉森鋼板樁支護(hù)，需要設(shè)置內(nèi)支撐，當(dāng)拉森鋼板樁入土深度小時(shí)采用坑底被動區(qū)土體加固，可以滿足基坑安全要求，工程效果良好，可為類似工程提供參考。

1 工程概況及基坑周邊環(huán)境條件

青島某車間基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，工程樁基礎(chǔ)已提前施工完成，擬建場區(qū)較平整，現(xiàn)狀地坪標(biāo)高4.10m，設(shè)計(jì)基底標(biāo)高-1.20m，基坑開挖深度5.30m，以基礎(chǔ)外緣線外擴(kuò)1.26m作為開挖底邊線，開挖形狀為規(guī)則矩形，東西長約41.86m，南北寬約13.82m。

基坑北側(cè)距離基坑底邊線8.83m為1#生產(chǎn)車間，基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)，地上4層;基坑北側(cè)距離基坑底邊線1.83m為施工塔吊，基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ);基坑?xùn)|側(cè)距離基坑底邊線1.83m為一施工道路，道路寬5.00m;基坑南側(cè)距離基坑底邊線12.35m為綜合樓2，基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)，地上3層;基坑西側(cè)為無地下室部分的擬建建筑物，目前該部分已完成樁基施工。

2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

2.1工程地質(zhì)條件

場區(qū)地貌成因形態(tài)類型屬海陸交互相沉積，后經(jīng)人工回填改造而成，地層主要為填土、淤泥質(zhì)粉砂、粉土等。

第①層素填土厚度約4.00m，褐色，松散，不均勻，以砂土及巖石風(fēng)化料為主，人工新近回填而成，回填年限小于5年，結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度低，均勻性差。

第②層淤泥質(zhì)粉砂厚度約3.00m，海相交互相沉積層，灰褐、灰黑色，飽和，松散，成份以石英質(zhì)為主，含少量貝殼碎屑、云母及腐殖質(zhì)，局部夾有大量貝殼碎屑，具腥臭味。

第③層粉土厚度約6.00m，沖擊層，褐黃色，濕，稍密～中實(shí)，以長石英質(zhì)顆粒為主，局部地段變相為塑性指數(shù)較低的粉質(zhì)黏土，并夾有粉砂薄層。

各土層的巖土參數(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)如表1.

2.2水文地質(zhì)條件

場區(qū)內(nèi)的地下水主要接受海水的側(cè)向徑流補(bǔ)給，次為大氣降水的垂直入滲補(bǔ)給，其排泄方式以側(cè)向徑流排泄和垂直蒸發(fā)為主。根據(jù)鉆孔水位觀測資料統(tǒng)計(jì)，地下水穩(wěn)定水位埋深約為2.0m。

3 基坑支護(hù)方案

基坑支護(hù)設(shè)計(jì)選型為拉森鋼板樁加鋼支撐，坑內(nèi)設(shè)置疏干井進(jìn)行地下水控制。支護(hù)體系平面布置詳見圖1基坑支護(hù)平面布置圖。

采用VI號拉森鋼板樁垂直支護(hù)，鋼板樁小企口搭接，樁長9.00m，分別于標(biāo)高3.60m和標(biāo)高1.10m處設(shè)置兩道鋼支撐，鋼腰梁、鋼支撐梁均為350*350H型鋼，鋼腰梁與內(nèi)撐梁采用螺栓連接。

由于鋼板樁嵌固深度只有3.70m，經(jīng)計(jì)算抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)只有0.676，擋土構(gòu)件嵌固段上的基坑內(nèi)側(cè)土反力合力365kN，擋土構(gòu)件嵌固段上的被動土壓力合力242kN，土反力不滿足要求，易造成基坑踢腳破壞，基坑最大水平位移16.29mm，地表最大沉降量為33mm。若通過增加鋼板樁的嵌固深度，由于被動區(qū)土體較差，被動區(qū)增加的土反力和主動區(qū)增加的土反力相差不大，對基坑的安全性貢獻(xiàn)不大，難以保證基坑的穩(wěn)定。最終選擇對坑底被動區(qū)土體進(jìn)行加固處理，基坑開挖至標(biāo)高2.00m時(shí)，對坑內(nèi)基底標(biāo)高以下土體進(jìn)行注漿加固，注漿孔孔深不小于7.20m，封孔段長度3.20m，加固深度不小于坑底以下4.00m，避開坑內(nèi)工程樁、疏干井按間距1.00m正方形布孔，加固平面寬度不小于13.00m，采用純水泥漿注漿，水灰比1.0，分兩序注漿，注漿孔孔徑110mm，注漿壓力不小于0.5MPa。坑底被動區(qū)土體加固處理后按粘聚力20kPa，內(nèi)摩擦角30°考慮，計(jì)算基坑最大水平位移10.08mm，地表最大沉降量為27mm，抗傾覆穩(wěn)定性及土反力等各項(xiàng)系數(shù)均能滿足規(guī)范要求。

5 工程效果

該基坑工程按設(shè)計(jì)方案施工后，進(jìn)行基坑監(jiān)測，變形值均小于10mm，目前該基坑已回填，工程安全性和經(jīng)濟(jì)性均得到了保證，得到了業(yè)主的高度認(rèn)可，創(chuàng)造了良好的效益，可為類似工程提供參考。

參考文獻(xiàn)

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