綜合管廊基坑支護工程中若干問題的探討

王躍磊 裴楠

摘? 要：在綜合管廊基坑支護工程中，場地若無放坡條件，則優(yōu)先考慮拉森鋼板樁或SMW工法樁加內(nèi)支撐的形式，造價較低，施工快捷，之后考慮鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐的形式。文章以長沙某綜合管廊基坑為例，從幾方面探討了幾種支護形式的可行性。

關(guān)鍵詞：卵石層;旋挖鉆;拉森鋼板樁;引孔

中圖分類號：TU473.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）29-0058-04

Abstract： In the foundation pit project of comprehensive pipe corridor， if the site has no conditions for grading， then we should give priority to the use of Larsen steel sheet pile or SMW method of pile with inner support， which cost less and facilitate construction. After that we consider the drilling pile with inner support. In this paper， with a pipe foundation in Changsha City as an example， we discuss the feasibility of several forms of support.

Keywords： pebble layer; auger drill; Larsen steel sheet pile; perforation

1 工程概況

長沙市某綜合管廊工程，管廊總長3880m，采用雙艙斷面，斷面總尺寸7m×4.2m，基坑開挖深度7～12m。

本工程位于老城區(qū)，道路兩側(cè)地塊已開發(fā)成熟，周邊環(huán)境對于本工程基坑支護設(shè)計影響較大：基坑兩側(cè)分布有較多建筑物，管廊距離建筑物最近約8m;橫穿管廊共分布有200余處現(xiàn)狀管線，包涵熱力、給水、排水、電力、光纜等，各種管線錯綜復(fù)雜;沿線分布有110kV及220kV高壓線，高壓塔距離管廊邊最近約8m，高壓線下凈空最小約20m。

2 地質(zhì)水文條件

場地土層從上至下為：

人工填土①：以素填土為主，褐紅色，稍濕，呈松散狀態(tài)，局部呈稍密狀態(tài)，其成分以粉質(zhì)黏土為主，局部地段夾30%～50%卵石以及強風化塊石等;其中0～0.50m為混凝土路面。

粉質(zhì)粘土③：褐黃色夾灰白色斑紋，具網(wǎng)紋狀結(jié)構(gòu)，切口稍有光澤，搖振無反應(yīng)，干強度中等，韌性中等，呈可塑～硬塑狀態(tài)。該層在場地大部分地段分布。

卵石④：褐黃色、黃色、灰白色，呈飽和、中密狀態(tài)，局部呈稍密狀態(tài)。卵石含量55-70%，成分以石英質(zhì)為主，磨圓度較好，一般粒徑3～5cm，最大粒徑10cm左右，粗砂、礫石充填，膠結(jié)差，含黏性土約5%～20%。

粉質(zhì)粘土⑤：棕紅色，硬塑狀，含少許黑色鐵錳質(zhì)氧化物，為泥質(zhì)粉砂巖原地風化殘積而成，切口稍有光澤，搖振無反應(yīng)，干強度中等，韌性中等，呈硬塑狀態(tài)，局部呈可塑狀態(tài)。場地大部分地段分布。

強風化泥質(zhì)粉砂巖⑥：紫紅、褐紅色，結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，巖芯多呈碎塊狀，RQD=10～20，手折易斷，浸水易軟化，干鉆不易鉆進，屬于極軟巖，巖體極破碎，巖體質(zhì)量等級為Ⅴ級。

中風化泥質(zhì)粉砂巖⑦：紫紅、褐紅色，結(jié)構(gòu)部分破壞，巖芯呈短柱狀，RQD=50～80，錘擊聲啞，較易擊碎，屬于軟巖，巖體較完整，巖體質(zhì)量等級為Ⅳ級，該層未鉆穿。

地下水：

上層滯水：賦存于人工填土和第四系黏性土層中，主要靠大氣降水和地表水下滲補給，以蒸發(fā)或向下滲透到潛水中的方式排泄，水量小，季節(jié)變化大，不連續(xù)。穩(wěn)定水位埋深為2.12～4.95m。

潛水：含水層主要為第四系卵石層松散層，給水性和透水性良好，屬強透水地層。穩(wěn)定水位埋深為5.03～8.25m。

3 基坑支護方式的選擇

綜合管廊基坑支護常用的方式有以下幾種：

放坡加土釘墻：造價經(jīng)濟，施工快捷，適用于地勢開闊，有放坡條件的情況。限于周邊環(huán)境的限制，本工程無放坡條件，不適用于本工程。

型鋼水泥土攪拌樁加內(nèi)支撐：即SMW工法樁，同時具有擋土與抗?jié)B兩種功能的支護結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)剛度較大，施工快捷，抗?jié)B性能好，型鋼可重復(fù)利用。本場地中含有卵石層及風化巖層，卵石一般粒徑3～5cm，最大粒徑10cm左右。根據(jù)工程經(jīng)驗，攪拌樁在卵石層、風化巖中施工困難，容易出現(xiàn)卡鉆、折鉆現(xiàn)象。另外，根據(jù)長沙本地區(qū)經(jīng)驗，尚無水泥土攪拌樁的成功案例，經(jīng)綜合考慮，不考慮SMW工法樁在本場地的可行性。

拉森鋼板樁加內(nèi)支撐：同時具有擋土與抗?jié)B兩種功能的支護結(jié)構(gòu)，施工快捷，樁可重復(fù)利用，施工對周邊環(huán)境影響較小，造價經(jīng)濟。缺點是支護結(jié)構(gòu)剛度較小，基坑變形相對較大，遇硬土層時沉樁困難。對本工程有一定適用性。

鋼筋混凝土灌注樁加內(nèi)支撐，外設(shè)止水帷幕：支護結(jié)構(gòu)剛度大，基坑變形較小，但是造價相對較高，工期較長，且施工期間廢水、廢漿及噪音對周邊環(huán)境影響較大。對本工程有一定適用性。

本工程基坑開挖深度7～12m，在初步設(shè)計階段，結(jié)合勘查成果了挑選若干鉆孔點位對基坑支護結(jié)構(gòu)進行了試算，本著經(jīng)濟、安全的原則，確定的基坑支護方案如下：

基坑深度7～8m深時，采用12m長拉森IV鋼板樁，樁頂設(shè)一道內(nèi)支撐，內(nèi)支撐間距8m。

基坑深度8～10m深時，采用15m長拉森IV鋼板樁，樁頂和基坑中部共設(shè)兩道內(nèi)支撐，內(nèi)支撐間距8m。