沖積平原深厚軟基基坑支護(hù)方案工程適應(yīng)性分析

陳正　王斯海

摘 要：目前處理深厚軟基的支護(hù)方案主要是固結(jié)法、樁基、置換法等。針對南通市某商業(yè)地產(chǎn)深基坑項(xiàng)目，結(jié)合工程及水文地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)了真空預(yù)壓聯(lián)合土釘墻的支護(hù)方案，并與灌注樁支護(hù)方案對比分析，結(jié)果表明兩者工期接近，但真空預(yù)壓支護(hù)方案造價(jià)較低，具有更高的工程應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：深厚軟基；基坑支護(hù)；工程適應(yīng)性；方案對比

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.094

1 工程地質(zhì)概況

1.1 工程概況

本工程場地位于南通市崇川區(qū)世紀(jì)大道北側(cè)，地勢平坦，屬長江三角洲西緣沖積平原地貌。工程主要為房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目，以高層和商業(yè)為主，A1地塊擬建兩層地下室，開挖深度在8.5～9m，方案設(shè)計(jì)按照9m考慮。

1.2 地質(zhì)情況

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，對本工程影響較大土層為：填土層Qml、耕土層Qpd、海陸交互沉積層Qmc。這三層土總厚度平均約16m，其中Qmc為流塑狀態(tài)的淤泥，平均深度為10m。

場地第四系地層空隙潛水，富水性較好，透水性較強(qiáng)，主要受大氣降水及側(cè)向補(bǔ)給。地下水位埋深在0.1～1.1m之間。根據(jù)巖土工程報(bào)告，基坑底處于深厚淤泥層，對本工程影響較大的地下水為5m厚的回填土所含上層滯水，因?yàn)榛拥滓韵逻€有將近6m的淤泥能起到很好的隔水作用。

1.3 深厚軟基對工程的不利影響

1.3.1 地基沉降

工程場地總面積約4萬平米，若未經(jīng)地基處理，勢必將產(chǎn)生過大的沉降量，其沉降量主要有以下部分組成：

（1）深厚淤泥土層（Qmc）在填土層（Qml）、耕土層（Qpd）作用下的沉降量；從地質(zhì)勘查報(bào)告來看，深厚淤泥土層平均厚約10m，在上部土層的作用下，能消除一部分深厚淤泥的沉降，但還是有將近80cm的沉降沒有消除。

（2）填土層Qml、耕土層Qpd在自重作用下的沉降量；填土層Qml、耕土層Qpd在自重作用下，最終沉降量約為15cm。

1.3.2 不利影響

（1）根據(jù)上述分析，地基土在自重作用下將產(chǎn)生過大的沉降。本工程主要以高層建筑和商業(yè)為主，勢必會充分利用地下空間。根據(jù)類似的工程經(jīng)驗(yàn)，基礎(chǔ)方案應(yīng)該以樁基礎(chǔ)為主，過大的沉降會增加樁的負(fù)摩擦力，負(fù)摩擦力將增加樁的數(shù)量和工程投資。

（2）利用地下空間會涉及到基坑開挖，如果事先不進(jìn)行地基處理，為保證基坑工程的安全性，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)將會變得復(fù)雜，增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)投資。而且在未經(jīng)處理的流塑淤泥場地進(jìn)行基坑開挖，難度會很大，工期沒有保證和不利于節(jié)約投資。

（3）事先不經(jīng)地基處理，今后小區(qū)物業(yè)維修費(fèi)用會增加，不利于節(jié)約投資。因?yàn)檫^大沉降會導(dǎo)致地坪開裂、地下構(gòu)筑物的破壞（如地下給排水管道、熱力管道等）。過多的物業(yè)維修，對開發(fā)商和物業(yè)管理企業(yè)將造成負(fù)面后果，影響企業(yè)形象。

2 基坑支護(hù)方案比選

針對項(xiàng)目地基淤泥土層深厚、含水量高、壓縮性大等土層物理力學(xué)性質(zhì)的場地條件，綜合考慮工程造價(jià)、工期等因素，基坑擬從灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)、真空預(yù)壓聯(lián)合土釘墻支護(hù)進(jìn)行方案比選。

2.1 灌注樁+內(nèi)支撐

2.1.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)形式

（1）圍護(hù)樁采用旋挖灌注樁。樁徑d1000@1200，樁長19m（深度21m）。頂部設(shè)冠梁（梁頂標(biāo)高▽-2.0）。

（2）水平內(nèi)支撐采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用桁架式支撐體系，在頂部設(shè)一道內(nèi)支撐。便于土方開挖和地下室施工。

（3）支撐立柱采用鋼格構(gòu)柱，下部采用Φ900旋挖灌注樁做基礎(chǔ)（樁基礎(chǔ)深入黏土層1m）。

（4）圍護(hù)樁外打設(shè)一排Φ600@500攪拌樁，長度約6m。

（5）主要工程量統(tǒng)計(jì)。

2.1.2 工程適應(yīng)性分析

經(jīng)初步計(jì)算，灌注樁+內(nèi)支撐方案總價(jià)約為5497萬元，工期約6～8個月（含土方開挖）。

2.2 真空預(yù)壓聯(lián)合土釘墻

2.2.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)形式

經(jīng)現(xiàn)場踏勘，該基坑周邊沒有重要建筑物和地下管線，因此基坑開挖可以和排水板施工同時進(jìn)行，即排水板施工先從基坑周邊開始，基坑表層至三四米深度處回填土同時進(jìn)行放坡開挖，然后施工基坑范圍內(nèi)排水板。

對場地進(jìn)行真空預(yù)壓處理能改善深厚淤泥層的物理力學(xué)參數(shù)，提高土層與土釘墻的摩擦力，從而達(dá)到簡化支護(hù)結(jié)構(gòu)方案、消除樁基負(fù)摩擦力、減少后續(xù)樁基工程樁數(shù)量、消除深厚淤泥土層的沉降、節(jié)省工期、降低工程造價(jià)。

（1）真空預(yù)壓。真空預(yù)壓處理的范圍為開挖基坑周邊向外擴(kuò)大18m（主要是為土釘墻提供較好的摩擦力）。在本場地插設(shè)排水板、布設(shè)水平管路、鋪設(shè)密封膜，然后抽真空。穩(wěn)壓以后待淤泥層固結(jié)度達(dá)到65%以上停止抽真空（抽真空約一個半月），準(zhǔn)備后續(xù)土釘墻支護(hù)和下層土方開挖施工。

（2）攪拌樁止水帷幕。沿基坑開挖邊線打設(shè)兩排水泥攪拌樁d600@500，長度為10m。

（3）土釘墻支護(hù)。本支護(hù)方案擬設(shè)計(jì)5排土釘，豎向、水平間距分別為為1.5m和1.2m（土釘豎向位置分別為-1.5m、-3m、-4.5m、-6m、-7.5m，地表面為±0），土釘入射角度20。土釘墻傾角為73度（即坡度為1：0.3）。土釘墻面層鋼筋網(wǎng)為d8@200*200，噴射混凝土厚度為12cm，砼為C30。主要工程量如下：

2.2.2 工程適應(yīng)性分析

經(jīng)過初步計(jì)算，真空預(yù)壓聯(lián)合土釘墻支護(hù)總造價(jià)約2762萬元，工期約為5～7個月（含土方開挖）。

3 結(jié)論

綜上所述，真空預(yù)壓聯(lián)合土釘墻支護(hù)方案在工程投資和工期都優(yōu)于灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)；真空預(yù)壓聯(lián)合土釘墻方案能快速提高流塑狀淤泥土強(qiáng)度、改善流塑狀淤泥土物理力學(xué)參數(shù)，消除樁基負(fù)摩擦力、減少后續(xù)樁基工程樁數(shù)量、消除流塑狀淤泥土層的大部分沉降，在特定的工程條件下是一種投資少、技術(shù)優(yōu)的基坑支護(hù)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣英禮，鄧子勝，王冬英.基于集對分析方法的深基坑支護(hù)方案優(yōu)選研究[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2016，12（01）：131-137.

[2]丁銳.軟土地區(qū)基坑支護(hù)方案的設(shè)計(jì)與研究[D].安徽理工大學(xué)，

2017.

[3]蘇永波，張志娜，張志慧.密集建筑區(qū)深基坑支護(hù)方案選擇[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，33（11）：1475-1479.

[4]董建忠，黃飛.復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)研究[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2015，42（12）：34-38.

（基金項(xiàng)目：層狀地基的地鐵振動傳播特性與減振技術(shù)研究，江蘇省教育廳面上項(xiàng)目，17KJD610003；本論文受“江蘇省高校青藍(lán)工程”資助）

作者簡介：陳正（1985-），男，江蘇鎮(zhèn)江人，工程師，研究方向：工程技術(shù)。