重慶地區(qū)雜填土深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究

彭 輝， 鄒光炯， 陳柏全， 周 捷

(1.重慶市軌道交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，重慶 401122；2.中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司，重慶 401122)

重慶地區(qū)雜填土深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究

彭 輝1， 鄒光炯1， 陳柏全2， 周 捷1

(1.重慶市軌道交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，重慶 401122；2.中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司，重慶 401122)

重慶地處丘陵山區(qū)，在城市建設(shè)過程中伴隨著對原始地形地貌的改造形成了許多雜填土回填區(qū)。介紹了重慶地區(qū)雜填土工程特性、雜填土基坑破壞模式以及巖土壓力計(jì)算方法。結(jié)合相關(guān)工程實(shí)踐，主要研究了重慶地區(qū)雜填土深基坑中土釘墻、排樁錨桿擋墻以及懸臂樁支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀和適用條件以及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并著重介紹和分析了各種支護(hù)結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程中應(yīng)注意的問題。同時(shí)介紹了重慶雜填土基坑地下水處理情況。最后根據(jù)工作中的體會，對重慶雜填土深基坑應(yīng)用和研究工作提出一些問題與建議。

重慶；軌道交通；塊石；雜填土；基坑；圍護(hù)結(jié)構(gòu)

重慶地處四川盆地東南丘陵山地區(qū)，市域內(nèi)存在多個(gè)構(gòu)造體系，各構(gòu)造體系不同的巖層組合以及差異性很大的構(gòu)造特征和構(gòu)造發(fā)生、發(fā)育規(guī)律，塑造了復(fù)雜多樣的地形地貌形態(tài)。重慶地形沿河流、山脈起伏，地勢南北高、中間低，由南北向長江河谷傾斜，構(gòu)成以山地、丘陵為主的地形地貌。

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加速，為滿足發(fā)展過程中社會生產(chǎn)生活對用地的需求，重慶地區(qū)對原始為山地、丘陵的地形地貌進(jìn)行了大量的改造整平，形成了原始為溝谷低洼地帶的雜填土深回填區(qū)，回填深度甚至超過百米。

以重慶市軌道交通發(fā)展為契機(jī)，筆者有機(jī)會參與了較多的雜填土或巖土混合深基坑設(shè)計(jì)工作，并在工作中積累了一定的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和體會。針對重慶雜填土的工程性質(zhì)并結(jié)合筆者經(jīng)驗(yàn)，本文對基坑支護(hù)技術(shù)在重慶雜填土基坑中的應(yīng)用現(xiàn)狀和適用條件進(jìn)行了研究，以期為相似工程提供借鑒。

1 雜填土工程性質(zhì)

重慶地區(qū)雜填土的土體成分復(fù)雜，其突出特點(diǎn)是塊石含量大，屬塊石性填土。回填材料以城市建設(shè)中開挖土石方為主，且軟硬不一，具體為粉質(zhì)粘土、砂巖與砂質(zhì)泥巖塊碎石和少量建筑垃圾(見圖1)。雜填土中巖塊碎石含量較大，一般含量為20%～40%，粒徑以20～1 000 mm為主，局部粒徑更大。

圖1 重慶地區(qū)典型塊石雜填土

回填作業(yè)方式多為無序自由拋填，簡單地自高處向低洼處傾倒，在回填區(qū)的中下部塊石含量顯著增高，局部可達(dá)>50%，且粒徑也有所增大。由于回填材料和拋填方式的影響，重慶地區(qū)雜填土工程性質(zhì)主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)松散、均勻性差、空隙大、軟弱而欠固結(jié)以及抗剪強(qiáng)度低。重慶地區(qū)雜填土的固結(jié)沉降明顯，固結(jié)周期特別長往往是數(shù)年甚至數(shù)十年。雜填土的固結(jié)沉降主要表現(xiàn)為以下三個(gè)方面：①在自重或外部荷載條件下對填土的壓實(shí)；②降水和地下水徑流作用造成的濕陷性沉降；③填土中砂泥巖巖塊含量高，巖塊相互倚靠形成大量空隙，伴隨著地下水的風(fēng)化作用泥巖巖塊軟化崩解為土，從而造成填土結(jié)構(gòu)改變而引起填土空隙壓縮。

對于雜填土基坑工程而言，填土強(qiáng)度參數(shù)的選取是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，更是工程勘察的難點(diǎn)。對于基坑工程設(shè)計(jì)所必需的填土抗剪強(qiáng)度(粘聚力c和內(nèi)摩擦角φ)，由于雜填土的離散性和巖土結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，即使同一區(qū)域內(nèi)其數(shù)值往往存在很大差異，勘察設(shè)計(jì)單位往往難以通過試驗(yàn)給出確定的量值，給出的指導(dǎo)設(shè)計(jì)參數(shù)多為經(jīng)驗(yàn)值。針對于重慶地區(qū)塊石性雜填土基坑設(shè)計(jì)，勘察單位提供的填土巖土參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值一般為：重度19.5～21kN/m3，綜合內(nèi)摩擦角28～30°；水平抗力比例系數(shù)m值8～10MN/m4；土體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值20～30kPa(雜填土回填年份較長時(shí)，經(jīng)驗(yàn)取值更高)。

2 基坑破壞模式與土壓力確定

重慶地區(qū)雜填土深基坑主要的破壞模式為基于雜填土抗剪強(qiáng)度控制的自身強(qiáng)度破壞和以巖土分界面為滑動面的折線型滑動破壞。

填土深基坑側(cè)向土壓力分為靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力。當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形不能滿足主動土壓力產(chǎn)生條件時(shí)，或邊坡上方有重要建筑物時(shí)，應(yīng)對側(cè)向土壓力進(jìn)行修正[1]。

基于填土自身抗剪強(qiáng)度破壞的側(cè)向土壓力可以采用庫倫土壓力或朗金土壓力方式求解。以巖土分界面為滑動面的折線滑動破壞的邊坡穩(wěn)定性可采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算公式詳見《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330—2013)章節(jié)A.0.3。并引入安全系數(shù)根據(jù)傳遞系數(shù)法確定上覆土層沿著巖土分界面滑動的剩余下滑力，并對比基于強(qiáng)度破壞的巖土側(cè)壓力，其中較大值即為作用在支擋結(jié)構(gòu)上的推力。

3 雜填土基坑支護(hù)方式應(yīng)用研究

目前，根據(jù)基坑破壞模式、周邊環(huán)境要求以及安全等級的不同，應(yīng)用于重慶地區(qū)雜填土基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)主要有土釘墻、排樁式錨桿擋墻、樁+內(nèi)支撐以及懸臂樁等?；诘貐^(qū)雜填土特性，各種支護(hù)結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中多具有地方特點(diǎn)。

3.1 土釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻主要由密布于原位土體中的細(xì)長桿件——土釘、粘附于土體表面的鋼筋混凝土面層及土釘之間的被加固土體組成，是具有自穩(wěn)能力的原位擋土墻[2]。由于土釘墻施工便捷、工程投資相對更省，土釘墻結(jié)合放坡和土體改良已被廣泛應(yīng)用于重慶地區(qū)雜填土基坑中，基坑深度甚至超過20 m。以設(shè)計(jì)規(guī)范為理論依據(jù)，設(shè)計(jì)可以借助于理正深基坑軟件土釘墻模塊或者其他商用軟件進(jìn)行土釘墻計(jì)算。

雜填土土釘墻的適用條件：地下水位以上或經(jīng)人工降水后地下水位以上、對環(huán)境要求控制不高且具備一定的放坡條件、基坑穩(wěn)定性受到填土強(qiáng)度控制而不會沿著巖土分界面滑動。

結(jié)合筆者自身工作和類似工程經(jīng)驗(yàn)[3-5]，提出在重慶地區(qū)雜填土基坑工程應(yīng)用土釘墻支護(hù)應(yīng)注意的幾個(gè)問題：

(1)重慶地區(qū)塊石性雜填土多為黏土質(zhì)砂質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖遇到水崩解或長時(shí)間風(fēng)化作用后形成的黏性土和雜填土的固結(jié)程度是決定填土粘聚力大小的主要因素，內(nèi)摩擦角則是由于填土中砂質(zhì)泥巖和砂巖塊石與中黏性土以及其他材料相互鑲嵌及相互摩擦而產(chǎn)生的。從填土粘聚力和內(nèi)摩擦角成因上分析重慶地區(qū)塊石性雜填土的粘聚力、內(nèi)摩擦角以及土體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)較一般雜填土更高。勘測單位提供的土層抗剪強(qiáng)度和錨固體與土層粘結(jié)強(qiáng)度多為經(jīng)驗(yàn)值，且取值偏于保守，易使設(shè)計(jì)造成浪費(fèi)。重慶地區(qū)多可見一些無序拋填而形成的小坡率高填方邊坡，在無支護(hù)的情況下能夠長期自穩(wěn)，然而若按照填土抗剪強(qiáng)度進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，計(jì)算得到的安全系數(shù)則是偏于不安全的。所以，在填土深基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)根據(jù)填土的回填年限、回填材料、填土密實(shí)程度以及地下水情況等具體的地質(zhì)條件，并結(jié)合設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)和類似工程經(jīng)驗(yàn)更準(zhǔn)確確定雜填土抗剪強(qiáng)度取值優(yōu)化設(shè)計(jì)。

(2)根據(jù)土釘墻基坑穩(wěn)定性計(jì)算得到土釘抗拔力，選擇土釘錨筋時(shí)應(yīng)在保證安全系數(shù)的前提下使得土釘錨筋抗拉力和土釘錨固體抗拔力盡量接近，使得能夠充分利用錨筋和錨固體承載能力，從而避免造成材料浪費(fèi)。若土釘抗拔力遠(yuǎn)大于錨筋抗拉能力，在土釘承受較大荷載后錨筋發(fā)生受拉破壞而錨固體卻未能充分發(fā)揮其錨固能力；反之如土釘抗拔力遠(yuǎn)小于錨筋抗拉能力，在土釘承受較大荷載后，由于土層與錨固體粘結(jié)力不足而發(fā)生破壞而錨筋卻未被拉斷則未能充分發(fā)揮其抗拉能力。影響土釘抗拉能力的是錨筋的規(guī)格；而影響錨固體抗拔能力的因素主要有：土層與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度、土釘孔徑、土釘長度。土層與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度施工前應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)檢驗(yàn)以確保安全。

(3)土釘孔徑和土釘長度的確定除了滿足計(jì)算之外，應(yīng)結(jié)合雜填土可成孔性確定。雜填土中土釘成孔易造成塌孔，故土釘孔徑不宜過大且土釘長度也不宜過長。根據(jù)筆者自身工作和類似工程經(jīng)驗(yàn)[5]以及與施工單位信息交流，并且隨著新型成孔設(shè)備的應(yīng)用，筆者認(rèn)為重慶地區(qū)雜填土土釘孔徑控制在70～110 mm(雜填土回填年份較長時(shí)取大值)，土釘長度控制在≤12 m，土釘成孔基本上能夠保證。

(4)鋼管土釘在重慶地區(qū)塊石雜填土基坑中的適用性和作用存在著誤區(qū)。鋼管土釘一般應(yīng)用于鉆孔型土釘難以成孔的土層，需采用鋼管并通過人力或振動沖擊鉆、液壓錘等機(jī)具打入土層中[2]。然而重慶雜填土中孤石含量大，尤其是砂巖孤石抗壓強(qiáng)度較高，通過人工或機(jī)具打入很困難。一些設(shè)計(jì)人員根據(jù)規(guī)范或參考書關(guān)于土層成孔困難可采用打入式土釘?shù)囊?，教條的在塊石性填土基坑土釘墻設(shè)計(jì)中采用了打入式鋼管土釘。實(shí)際上，重慶地區(qū)所應(yīng)用的鋼管土釘，施工單位也是通過成孔后置入鋼管，然后壓灌水泥漿使鋼管與土體間的空隙全部由漿液充滿而形成土釘。并且，由于鋼管土釘直徑小且根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JGJ 120—2012)表5.2.5中各類土的土釘極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值判斷鋼管土釘灌漿后對土釘?shù)恼辰Y(jié)強(qiáng)度增加不大，所以鋼管土釘抗拔力較小。綜合以上的分析，對重慶地區(qū)雜填土采用鋼管土釘從工程安全性、可實(shí)施性以及成本控制方面評價(jià)都不是最優(yōu)選擇。

當(dāng)然，鋼管土釘在重慶地區(qū)塊石填土中仍然具有重要使用價(jià)值。特別是針對新近填土，由于填土抗剪強(qiáng)度低，若采用傳統(tǒng)的鉆孔鋼筋土釘無法保證基坑工程安全性時(shí)，可采用鉆孔鋼管土釘并結(jié)合壓力注漿的方式，即主要通過改良土體性質(zhì)(提高填土的抗剪強(qiáng)度和錨固體的粘結(jié)強(qiáng)度)并結(jié)合土釘墻承載特性，從而達(dá)到保證基坑安全的目的。此時(shí),注漿質(zhì)量是提高填土抗剪強(qiáng)度和土釘拉拔力的關(guān)鍵，施工時(shí)可采用低壓慢注、間歇注漿、逐漸加壓的注漿方式[3](具體注漿壓力應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在保證基坑安全的前提下，對注漿質(zhì)量和注漿后的填土抗剪強(qiáng)度提出相應(yīng)的要求，以確保注漿質(zhì)量并制定相應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)。

土釘墻工程實(shí)例：重慶某填土基坑深度約為10～13.8 m，采用土釘墻支護(hù)，采用理正深基坑軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。土體重度為19.5 kN/m3;綜合內(nèi)摩擦角為30°；與錨固體的摩阻力為25 kPa。土釘墻放坡坡率為1∶0.75，分為兩級開挖；墻面掛?8 mm@200 mm×200 mm鋼筋網(wǎng)噴射100 mm厚C25早強(qiáng)混凝土；土釘采用?18 mm錨筋，長度L=8.0m或8.5m，錨孔D=110mm，土釘橫豎間距為1.2m×1.0m。結(jié)構(gòu)支護(hù)設(shè)計(jì)見圖2。

圖2 某填土基坑土釘墻支護(hù)剖面圖(單位：mm)

3.2 排樁式錨桿(錨拉樁)支擋結(jié)構(gòu)

圍護(hù)樁與錨桿(索)聯(lián)合組成的抗滑支擋結(jié)構(gòu)即為排樁式錨桿擋墻(簡稱樁錨結(jié)構(gòu))或稱之為錨拉樁。樁錨結(jié)構(gòu)有利于基坑穩(wěn)定及控制基坑水平及垂直變形，通過逆作法施工并通過增設(shè)錨桿、對錨桿施加預(yù)應(yīng)力或跳槽開挖等技術(shù)措施，可進(jìn)一步增加基坑穩(wěn)定性[1]。樁錨結(jié)構(gòu)一般由樁、錨桿和巖(土)體共同組成線彈性變形體系。計(jì)算中將樁視為下端嵌入基底完成面以下，上端錨桿視為彈性支座，圍護(hù)樁在外荷載作用下采用“K”法或“m”法(當(dāng)圍護(hù)樁嵌固段位于巖層時(shí)采用“K法”，當(dāng)圍護(hù)樁嵌固段位于土層中時(shí)采用“m”法)，對樁錨和地基按彈性協(xié)調(diào)變形計(jì)算，求出圍護(hù)樁內(nèi)力、錨桿拉力以及結(jié)構(gòu)位移。設(shè)計(jì)中可以借助于理正巖土抗滑樁或樁板擋墻模塊抑或采用商用有限元軟件利用平面桿系單元建立彈性地基梁模型進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算。

對于重慶地區(qū)雜填土基坑，樁錨結(jié)構(gòu)適用于上部為較厚填土，巖土分界面傾向基坑內(nèi)的巖土混合基坑。但根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》要求，填方錨桿擋墻在設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)采取有效措施防止新填方土體沉降造成的錨桿附加拉應(yīng)力過大，且高度較大的新填方邊坡不宜采用錨桿擋墻，且當(dāng)土層對錨桿具有腐蝕作用不應(yīng)采用錨桿結(jié)構(gòu)。并且考慮到重慶地區(qū)樁錨結(jié)構(gòu)錨桿受力大，土層無法為錨桿提供足夠的錨固力，故要求錨桿錨固段應(yīng)位于穩(wěn)定中風(fēng)化巖層中。

重慶地區(qū)樁錨結(jié)構(gòu)在巖土混合以及巖質(zhì)基坑(邊坡)被廣泛應(yīng)用，在應(yīng)用過程中應(yīng)注意的主要問題有以下幾點(diǎn)：

(1)由于重慶地區(qū)雜填土固結(jié)時(shí)間長，伴隨著土層固結(jié)對錨桿拉力造成附加荷載而引起錨桿破壞，所以當(dāng)錨桿位于雜填土中應(yīng)慎用樁錨結(jié)構(gòu)。特別對于新近填土錨桿擋墻應(yīng)作特殊設(shè)計(jì)，采取有效措施控制填方對錨桿拉力增加過大的不利影響[1]。通過重慶軌道交通建設(shè)類似的工程經(jīng)驗(yàn)，對于堆載時(shí)間超過5 a的老填土，臨時(shí)基坑采用樁錨結(jié)構(gòu)是適用的。但是由于重慶塊石雜填土固結(jié)時(shí)間長，若樁錨結(jié)構(gòu)作為永久結(jié)構(gòu)，為保證安全無論堆載時(shí)間長短均建議采取必要的措施控制填土固結(jié)對錨桿的不利影響。其中，加速填土固結(jié)沉降的一般技術(shù)措施均可以作為控制填土固結(jié)沉降對錨桿不利影響的有效手段，相對來說注漿固結(jié)填土的措施從可操作性和效果上說為更優(yōu)選擇，且被較常應(yīng)用。

(2)樁錨結(jié)構(gòu)中桿受力較大，需錨固段提供足夠大的抗拔力進(jìn)而需要提高錨桿的鉆孔孔徑。然而，較大錨孔穿過填土段時(shí)成孔困難易塌孔，因此錨桿鉆孔需采用跟管鉆孔或其他輔助措施以保證成孔質(zhì)量。

(3)錨桿若作為永久錨桿(使用時(shí)間>2 a)，錨桿設(shè)計(jì)中除了應(yīng)滿足錨桿結(jié)構(gòu)受力外還需滿足錨桿耐久性要求。對于永久錨桿的耐久要求，筆者認(rèn)為除了滿足相關(guān)規(guī)范(程)的錨桿構(gòu)造和防腐等方面的要求還應(yīng)從結(jié)構(gòu)材料出發(fā)加強(qiáng)耐久性設(shè)計(jì)，比如錨索建議優(yōu)先選用非粘結(jié)鋼絞線。若錨桿耐久性不能滿足擋墻服務(wù)年限時(shí)，建議選擇重力式擋墻或懸臂擋墻等支擋結(jié)構(gòu)，以確保安全并減小后期擋墻維護(hù)。

3.3 懸臂樁支擋結(jié)構(gòu)

懸臂樁支擋結(jié)構(gòu)主要是指樁板擋墻，圍護(hù)樁可采用人工挖孔樁或機(jī)械成孔樁，根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特性主要分為單排樁和雙排樁。

懸臂樁支擋適用于各種地層，以及各種基坑受力模式。單懸臂樁支擋結(jié)構(gòu)高度過大，其承擔(dān)的巖土壓力及產(chǎn)生的樁頂位移均較大幅度增長，不利于控制基坑安全，且圍護(hù)樁斷面過大。因此，從安全性和經(jīng)濟(jì)性的角度，懸臂樁支擋結(jié)構(gòu)高度不宜超過12 m。相對于多支點(diǎn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，懸臂樁結(jié)構(gòu)不利于結(jié)構(gòu)受力和變形控制，且也不具備經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢，但是其適用范圍廣、耐久性優(yōu)勢突出，特別適用于長時(shí)間作用的填土區(qū)支擋結(jié)構(gòu)。

目前，重慶地區(qū)懸臂樁結(jié)構(gòu)多采用單排樁結(jié)構(gòu)，但是隨著雙排樁的研究工作深入和其他地區(qū)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)推廣，雙排樁已逐漸得到更多的工程技術(shù)人員的青睞。雙排樁是一種鋼架結(jié)構(gòu)形式，其內(nèi)力分布特性明顯優(yōu)于單排樁，水平變形也比單排樁結(jié)構(gòu)小得多，適用的基坑深度也相對更深[6]。筆者在重慶軌道交通十號線填土深基坑工程中首次應(yīng)用到了雙排樁支擋結(jié)構(gòu)，并取得了良好的效果。

單排樁設(shè)計(jì)可借助于理正巖土抗滑樁或樁板擋墻模塊抑或采用商用有限元軟件利用平面桿系單元建立彈性地基梁模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，根據(jù)嵌固段巖土條件可以采用“K法”或“m”法，求出圍護(hù)樁內(nèi)力結(jié)構(gòu)和位移。雙排樁設(shè)計(jì)可以以《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》作為理論依據(jù)，借助于理正深基坑軟件7.0及以上版本進(jìn)行計(jì)算。

雙排樁工程實(shí)例：重慶市軌道交通十號線渝北區(qū)某明挖區(qū)間，開挖形成10～18 m深巖土混合或全填土基坑。其中基坑局部由于客觀條件限制，錨桿(索)、土釘以及支撐無法實(shí)施，若采用單排懸臂樁支護(hù)，為滿足結(jié)構(gòu)承載力和基坑變形要求需采用大直徑懸臂樁，而在塊石性填土中大直徑成孔困難而且工程造價(jià)不夠經(jīng)濟(jì)，因此設(shè)計(jì)采用了雙排樁支護(hù)(支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)見表1)。雙排樁段基坑深度約為13.0 m，基坑頂部2 m范圍采用1∶1坡率放坡，下部雙排樁懸臂高度為11.0 m。設(shè)計(jì)采用了理正深基坑7.0進(jìn)行雙排樁結(jié)構(gòu)計(jì)算，并利用有限元軟件進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算。具體的雙排樁支護(hù)參數(shù)為：前后排樁均采用?1.2 m的圍護(hù)樁，樁間距為2.5 m，前后排圍護(hù)樁分別設(shè)置1.2 m×1.0 m冠梁，連梁采用1.2 m×1.0 m、水平間距為2.5 m。在基坑頂部臨時(shí)導(dǎo)改道路需通過大型重載貨車的情況下，雙排樁支護(hù)有效的控制了基坑變形，確保了支護(hù)工程本身和周邊環(huán)境的安全，取得了良好的效果。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖3。

表1 重慶某填土基坑雙排樁支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

4 雜填土基坑地下水處理

重慶地區(qū)一般無穩(wěn)定的地下水水位，地下水多為降水補(bǔ)給和地下管線滲漏，但是在基坑設(shè)計(jì)工作中應(yīng)結(jié)合周邊環(huán)境、原始地形地貌以及地質(zhì)條件充分考慮地下水對工程安全的不利影響。

圖3 某填土基坑雙排樁支護(hù)剖面圖

目前，重慶深基坑工程地下水處理多利用基坑墻面設(shè)置泄水孔泄水引入坑內(nèi)，而后采用坑內(nèi)疏導(dǎo)明排的方式，并且在基坑設(shè)計(jì)中一般較少考慮地下水壓力。除了少數(shù)臨近江河湖泊或其他地下水匯聚區(qū)域的深基坑工程之外，重慶地區(qū)基坑工程較少采用降水或止水措施。

需要特別指出的是，當(dāng)基坑立面存在巖土分界面呈“U”型狀的溝心，應(yīng)結(jié)合周邊地形條件分析地下水的徑流情況，因?yàn)檫@種回填前的原始地形往往是地下水匯集而形成徑流通道，即使經(jīng)回填后仍然是地下水匯聚的通道，且溝底為不透水或弱透水的巖層，特別是雨天地表水補(bǔ)給充足時(shí)，溝心地下水匯聚更多。一旦基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施作后，就將溝心地下水通道攔截而增加了墻后水土壓力，因此圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮地下水壓力至地表。

重慶地區(qū)原始地形為溝心的地下水作用對基坑造成的破壞是有深刻經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的。圖4為重慶某基坑采用樁錨支護(hù)體系，墻后局部段為原始地形為溝心的填土區(qū)，在多日降雨的情況下，由于墻后積水作用和不當(dāng)施工作業(yè)而造成了基坑局部失穩(wěn)。當(dāng)工程中遇到這種情況時(shí)，基坑墻面不宜設(shè)置泄水孔，因?yàn)樾顾仔顾芰h(yuǎn)小于地下水補(bǔ)給能力，而且惡化了施工作業(yè)環(huán)境；建議完善地表排水措施，并采取墻后止水、墻后降水措施或墻后設(shè)井抽排等措施以確保安全。

5 結(jié)束語

重慶地區(qū)軟硬巖組合的塊石性雜填土基坑工程是一項(xiàng)復(fù)雜的巖土工程，需綜合分析填方區(qū)基坑破壞模式、土壓力分布以及地下水情況等多方面影響因素。本文通過筆者和類似的工程實(shí)踐，研究了重慶地區(qū)雜填土基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和適用條件，提出了在應(yīng)用過程中應(yīng)當(dāng)注意的問題，并對實(shí)踐過程中存在的不足或困惑提出以下意見：

圖4 某基坑墻后溝心地下水作用造成的局部失穩(wěn)

(1)塊石性雜填土工程性質(zhì)復(fù)雜，勘測單位提供的土層抗剪強(qiáng)度和錨固體與土層粘結(jié)強(qiáng)度多為經(jīng)驗(yàn)值，且根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況來看取值偏于保守，造成了設(shè)計(jì)中的一定浪費(fèi)。需要勘測單位進(jìn)一步開展詳細(xì)工程地質(zhì)調(diào)查和研究，采取綜合手段評價(jià)雜填土工程性質(zhì)，使得基坑工程既安全又經(jīng)濟(jì)。

(2)重慶地區(qū)軟硬巖組合的塊石性雜填土基坑工程中廣泛應(yīng)用的基坑支護(hù)技術(shù)主要有土釘墻、排樁錨桿擋墻、懸臂樁支擋結(jié)構(gòu)。隨著各種基坑支護(hù)技術(shù)的研究工作深入和其他地區(qū)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)推廣，近年來樁撐結(jié)構(gòu)、雙排樁支護(hù)技術(shù)已被重慶地區(qū)工程技術(shù)人員重視并越來越多的應(yīng)用于工程實(shí)踐中，并取得了較好的效果。

(3)基坑支護(hù)中廣泛應(yīng)用到各種成孔和成樁技術(shù)，而重慶地區(qū)塊石性雜填土成孔、成樁較困難，若存在地下水作用則更難，故亟待一套適用性更強(qiáng)的成孔、成樁的機(jī)械設(shè)計(jì)或技術(shù)措施。

(4)目前，針對重慶地區(qū)塊石性雜填土土質(zhì)的各種支護(hù)技術(shù)受力特性和變形的理論研究相對滯后，需工程技術(shù)人員進(jìn)一步開展相關(guān)研究工作。

[1]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范：GB 50330—2013 [S]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013

[2]劉國斌，王衛(wèi)東．基坑工程手冊[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009

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On the Application of the Supporting Technique to the Construction of Deep Foundation Pits of Miscellaneous Fill in the Chongqing Region

PENG Hui1, ZOU Guangjiong1, CHEN Baiquan2, ZHOU Jie1

(1.The Rail Transit Design and Research Institution Co.Ltd.of Chongqing City, Chongqing 401122,China; 2.The CISDI Engineering Co.Ltd.of the Metallurgical Industry Ministry of the PRC,Chongqing 401122,China)

As Chongqing is located in a hilly mountainous region, there are quite a few districts of miscellaneous fill formed with the transformation of its original topographical features in the process of the urban construction.Introduced first in the paper are the engineering properties of the miscellaneous fill in Chongqing, the failure modes of the foundation pit of the miscellaneous fill,and the methods of calculating the rock and soil pressure.With some corresponding practical projects as illustrating examples,a study is then made of the application of and the application conditions for soil nailing walls,soldier-pile-anchor-rod retaining walls and cantilever pile retaining structures to deep foundation pits in Chongqing,and the corresponding design and calculation methods,with greater stress placed on the introduction to and the analysis of the problems worth our great attention in the course of applying the various supporting structures. Meanwhile,the treatment of underground water for the deep foundation pits of miscellaneous fill in Chongqing is also introduced in the paper.Finally,in the light of the working experience and reflection,put forward in the paper are some problems and suggestions related to the further application of and research into the deep foundation pits of miscellaneous fill in Chongqing in the future.

Chongqing;rail transit;block stone;miscellaneous fill;foundation pit;retaining structure

2016-06-22

彭 輝(1983—)，男，工程師，主要從事地下工程設(shè)計(jì)與研究工作。penghui0817@163.com

10.13219/j.gjgyat.2016.06.005

TU753

A

1672-3953(2016)06-0017-06