深基坑工程中支護(hù)樁類型的選用

周昌杰

摘 要：城市化進(jìn)程的加快使得地下空間的開發(fā)也隨之不斷加速，涉及深基坑的工程項(xiàng)目不斷增多。由于地下空間復(fù)雜多變，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)將導(dǎo)致嚴(yán)重后果，因此需要對深基坑工程的設(shè)計(jì)予以關(guān)注并進(jìn)行研究。各種類型的支護(hù)樁均有不同的特點(diǎn)，因此須根據(jù)工程實(shí)際需要進(jìn)行合理選擇。本文對各種類型的支護(hù)樁進(jìn)行了介紹，并以一實(shí)際工程中的深基坑為例，對支護(hù)樁類型的選用及工程設(shè)計(jì)分析進(jìn)行了探討，以期為以后的工程應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：深基坑；支護(hù)樁；工程實(shí)例

1 引言

近年來，我國的城市化進(jìn)程不斷加快，地下空間的開發(fā)和利用也得到了越來越多的關(guān)注。但是，由于地下空間復(fù)雜多變，在基坑開挖的過程中，各種工程事故時(shí)有發(fā)生。因此，有必要對深基坑工程的分析和設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究。

目前，深基坑工程中應(yīng)用較為廣泛的支護(hù)樁類型主要包括SMW工法樁、鋼板樁以及鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁等。每種支護(hù)樁都有其相應(yīng)的特點(diǎn)，因此應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際需要選用合理的支護(hù)樁類型進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工。本文以天津市某工程中的一泵站基坑為例，對深基坑工程中的支護(hù)樁型選用及設(shè)計(jì)分析進(jìn)行分析與討論，以期為以后的實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供參考。

2 深基坑支護(hù)樁類型及特點(diǎn)

2.1 SMW工法樁

SMW工法樁是一種勁性復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)。通常采用多軸型鉆掘攪拌機(jī)在施工現(xiàn)場向設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行鉆掘，將地基土的土體切散，使之與鉆頭中噴出的水泥漿強(qiáng)化劑充分混合，然后在水泥與地基土的混合物初凝之前插入H型鋼或者鋼板。待水泥與地基土的混合物完全硬化后，則形成一道連續(xù)完整的地下墻體。SMW工法樁的成本較低，構(gòu)造簡單，施工周期短，止水效果好，且對周邊建筑的影響較小。

2.2 鋼板樁

鋼板樁是一種邊緣帶有鎖口的鋼構(gòu)件，鎖口可以自由組合并形成連續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)體，從而達(dá)到擋土或擋水等目的。鋼板樁具有承載力強(qiáng)，水密性好，自重輕，耐久性強(qiáng)等特點(diǎn)。鋼板樁的施工環(huán)保，取土量及混凝土的用量低，且材料可進(jìn)行回收并反復(fù)使用。此外，鋼板樁具有較強(qiáng)的時(shí)效性，在搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)的應(yīng)用也較為普遍，鋼板樁的截面形式主要包括直板型、槽型與Z型等。目前實(shí)際工程中應(yīng)用最為廣泛的是拉森鋼板樁。

2.3 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁是通過鋼管擠土、機(jī)械鉆孔等手段在地基土中形成樁孔，然后在樁孔中放置鋼筋籠，并灌注混凝土而做成的樁。鉆孔灌注樁施工過程中振動(dòng)小，噪音低，對周圍環(huán)境的影響小，且強(qiáng)度與剛度很高，穩(wěn)定性好，適用于周邊環(huán)境較為復(fù)雜、不允許出現(xiàn)較大位移的基坑工程。

3 工程設(shè)計(jì)實(shí)例分析

3.1 基坑工程概況

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，泵站基坑基底位于6-4層粉質(zhì)黏土層，該層可以直接作為基礎(chǔ)持力層。泵站基坑寬度為7.9～14.9m，長度為38.7m，基坑開挖深度為10.40m～12.40m。

本場地內(nèi)淺層地下水類型為第四系孔隙潛水；賦存于第Ⅱ陸相層中及其以下粉砂及粉土層中的地下水具有承壓性。表層地下水類型為第四系孔隙潛水，地下水埋藏較淺，本次勘察期間地下水水位埋深0.38m～1.05m。

3.2 基坑支護(hù)總體設(shè)計(jì)方案

由于基坑較深，在施工過程中涉及到拆換撐，采用SMW工法樁及鋼板樁在拆換撐過程中難以滿足強(qiáng)度及剛度的要求。因此選用Φ800@1000的鉆孔灌注樁作為支護(hù)樁。支護(hù)樁長度為20m。此外，該工程周邊環(huán)境較為復(fù)雜，存在建筑物和隧道等，選用鉆孔灌注樁可使基坑施工對周邊環(huán)境的影響較小。

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，本工程所在場地以下存在承壓水，因此需要采取措施消除地下承壓水帶來的不利影響。目前處理承壓水的措施主要有兩種，一是在施工過程中對場地進(jìn)行持續(xù)降水，二是采用止水帷幕。由于本基坑所處位置周邊存在建筑物及隧道等，持續(xù)降水會(huì)對周邊場地產(chǎn)生較大的影響，因此采用止水帷幕來消除承壓水帶來的影響。泵站基坑的止水帷幕采用單排直徑850mm三軸水泥土攪拌樁，相鄰樁體咬合250mm，考慮承壓水影響，樁長取32m（深入承壓水層下臥隔水層1.74m）。泵站基坑局部作為接收坑使用，故該處采用2排咬合水泥攪拌樁進(jìn)行加強(qiáng)處理?；又ёo(hù)樁平面布置如圖1所示。支護(hù)樁樁頂設(shè)置一道鋼筋混凝土冠梁，基坑中部設(shè)置一道鋼筋混凝土腰梁。支撐采用直徑609mm的鋼管撐，鋼管厚度12mm。

3.3 計(jì)算結(jié)果

基坑的計(jì)算結(jié)果如表1所示?？梢钥闯觯摲桨改軌驖M足各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求，是合理的。

4 結(jié)論

（1）SMW工法樁、鋼板樁及鉆孔灌注樁均有其各自不同的特點(diǎn)，須根據(jù)工程實(shí)際需要進(jìn)行合理選擇。

（2）本文中的工程實(shí)例中的深基坑深度較深，且施工過程中涉及拆換撐，因此對支護(hù)樁的強(qiáng)度和剛度的要求較高。此外，該基坑的周邊環(huán)境較為復(fù)雜。綜合考慮以上因素，選擇鉆孔灌注樁作為支護(hù)樁。該基坑場地以下存在承壓水，為盡量減小對周邊場地的影響，采用水泥土攪拌樁作為止水帷幕來消除承壓水對基坑施工帶來的影響。

（3）本設(shè)計(jì)方案能夠滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求，是合理的。

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