海相淤泥質土基坑支護工程方案優(yōu)化及結構設計

1、<p>　　海相淤泥質土基坑支護工程方案優(yōu)化及結構設計</p><p>　　摘要：近年來，隨著社會及經濟的不斷發(fā)展，基坑工程越來越多，而沿海城市軟土基坑支護成為一個系統(tǒng)性難題擺在我們面前。本文以連云港寶通鎳業(yè)的一個基坑為研究對象。為了保證基坑周邊建筑物，地下管線，道路的安全，因此需對其進行穩(wěn)定性分析，并進行支護設計，使其達到穩(wěn)定。本工程場地原為曬鹽場，基坑周側及基底均為較軟弱的淤泥質土層，地下水位高，對

2、基坑開挖不利。根據(jù)本工程的實際情況，設計采用鉆孔灌注樁＋深層攪拌樁作為擋土止水結構。地下水控制采用止、降結合的方法，沿基坑周圍設置止水帷幕，通過對基坑的支護設計以及穩(wěn)定性驗算，最終使該基坑達到穩(wěn)定。 </p><p>　　關鍵詞：基坑；支護設計；鉆孔灌注樁；降水處理 </p><p>　　中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼：A </p><p><b>

3、;　　1 前言 </b></p><p>　　在軟土地區(qū)基坑工程中，如何保證基坑的穩(wěn)定性、控制基坑支護的變形、減少對周圍環(huán)境的影響，已經成為基坑工程設計和施工的重點[1]。軟土基坑土體具有高壓縮性、高含水量、高觸變性、高靈敏性、低滲透性等顯著特點。當軟土地基受振動荷載后，易產生側向滑動、沉降及沿基礎底面向兩側擠出。由于其高流變性，場地內軟土在排水固結之外，在剪應力作用下，將發(fā)生緩慢而長期的剪切變形。軟

4、土的高壓縮性和低強度性，使其在上覆土體的自重應力下就容易向基坑內擠出，從而不利于基坑的穩(wěn)定性。 </p><p><b>　　2工程概況 </b></p><p><b>　　2.1工程簡介 </b></p><p>　　擬建水池水泵房基坑位于江蘇寶通鎳業(yè)有限公司燒結車間內，該場地位于江蘇省連云港市徐圩鎮(zhèn)內，海堤路南側，嚴

5、二圩西北側，木船大隊東北側，場地原為曬鹽場。本工程擬建的燒結車間包括4.5m×21.5m的原料上料倉、5.0m×5.0m及5.0m×10.0m的落地站、20.5m×13.0m的水池水泵房，均埋設于地下，最大開挖深度約5.0m。擬建場地北側和西側緊鄰道路，北側道路的北邊是破碎室，西側道路的西邊是尾部除塵器和混合室，場地東側為一高105.0m底口直徑3.0m，頂口直徑2.0m的煙囪和風機房，場地南側是

6、中轉站和分部除塵器 </p><p>　　由于場地上部存在厚度達15m左右的淤泥質軟土，由于其高觸變性，當軟土地基受振動荷載后，易產生側向滑動、沉降及沿基礎底面向兩側擠出等現(xiàn)象，對基坑開挖及水池水泵房的施工過程有不利影響，所以有必要對此基坑進行支護設計，以保證水池水泵房的安全施工。 </p><p>　　2.2場地巖土工程條件 </p><p>　　擬建場區(qū)位于江蘇

7、省連云港市徐圩鎮(zhèn)內，海堤路南側，嚴二圩西北側，木船大隊東北側。場地地貌單元為海積平原。 </p><p>　　本場地原為曬鹽場，鹽場引水溝渠呈棋盤狀分布，勘察場地整體而言較平坦，地面標高最大值4.89m，最小值2.32m，地表相對高差2.57m。 </p><p>　　在勘探深度范圍內，場地內上部土層以人工堆積的表土、第四紀全新世海相沉積的②～③層新近沉積的粘土及淤泥，以下④至⒃層為粉土、

8、粉砂和軟～可塑狀粘性土為主的一般沉積土，⒄層粉細砂及以下土層為第四紀晚更新世老堆積土（Q3）。 </p><p>　　場地巖土工程勘察揭示，場地土體劃分為如下幾層，分別為：①層表土：以粘性土為主，粉粒含量高，空隙發(fā)育，厚度：0.20～1.20m。②層粘土：紅褐～褐色，軟塑，稍有光澤，干強度中等，韌性中等。厚度：1.40～4.00m。③層淤泥：灰黑～黑色，流塑，有臭味，富含有機質，稍有光澤，干強度中等，韌性低，底部

9、為淤泥質粘土。厚度：13.50～15.10m。④-1層粉質粘土.：黃褐～灰黃色，可塑，粉粒含量較高，見砂姜，厚度：1.40～3.50m。④-2層粉土：黃褐～灰黃色，很濕，稍～中密，見砂姜，厚度：0.30～1.70m。⑤層粉質粘土：黃褐～灰黃色，可塑，稍有光澤，局部區(qū)域該層中部夾粉土薄層，干強度中等，韌性中等。厚度：1.00～3.40m。綜合確定與基坑支護設計相關地層的巖土設計參數(shù)如表1所示。 </p><p>　

10、　表1 基坑圍護設計計算參數(shù) </p><p>　　本次勘探范圍內揭露主要的地下含水層為淤泥以上的①～②土層，下部④-2、⑥、⑦、⑧-1、⑨-1層粉土、⒃層粉砂夾粉質粘土、⒄層粉細砂、⒆層粉砂、[21]層中細砂。對本工程施工有影響的潛水含水層主要為②層粘土，其所含地下水類型為孔隙潛水，主要受大氣降水補給，以蒸發(fā)為主要排泄方式；其下各含水層均為承壓水，⑥、⑦層粉土承壓水位標高-17.00m左右，⒄層粉細砂、⒆層粉砂

11、承壓水位標高-41.00m左右，[21]層中細砂層承壓水位標高-52.00m左右，主要受地下逕流、越流補給，以地下逕流、越流為主要排泄途徑。承壓水對本工程基礎施工無影響，潛水地下水位隨季節(jié)變遷略有變化，本區(qū)地下水位變化幅度0.50～1.0m。 </p><p>　　2.3 支護結構設計 </p><p>　　2.3.1 方案優(yōu)化選擇 </p><p>　　本基坑工程

12、的特點是基坑開挖面積不太大，開挖深度較淺，但地表以下軟土層后較大。周圍環(huán)境較復雜，必須確保周圍建筑物、道路、管線的正常安全使用，要求圍護結構的穩(wěn)定性好、沉降位移小，綜合考察現(xiàn)場的周邊環(huán)境、道路及巖土組合等條件，為盡可能避免基坑開挖對周圍建筑物、道路的影響，經過細致分析、計算和方案比較，由于地表以下有十幾米的淤泥質軟土層，其整體性較差，不適合用土釘墻結合噴錨支護，鋼板樁結合內撐和排樁支護結合鋼筋混凝土內支撐較適合該基坑的支護，本工程支護方

13、案選用下列形式： </p><p>　　基坑采用鉆孔灌注樁加深層水泥土攪拌樁加一層鋼筋混凝土支撐作為支護結構。外圍水泥土攪拌樁形成止水帷幕，起到擋土和止水兩種作用?；油鈧扔幂p型井點降水，沿基坑外圍環(huán)形布置。 </p><p>　　2.3.2 支護設計計算 </p><p>　　DAB段樁長19m，樁身最大彎矩為748.24kN·m，樁徑Φ800，排樁心距

14、1200mm，Mmax=748.24kN·m，砼強度C35，主筋選HRB400型20Φ20鋼筋，均勻布置，保護層厚度50mm，選HPB235型Φ8@200螺旋筋，選HRB335型Φ14@2000加強筋。 </p><p>　　DAB段理正軟件電算結果： </p><p>　　BCD段樁長20m，樁身最大彎矩為375.70kN·m，樁徑Φ800，排樁心距1200mm，Mm

15、ax=375.70kN·m，取砼強度C25，主筋選HRB335型16Φ18鋼筋，均勻布置，保護層厚度50mm，選HPB235型Φ8@200螺旋筋，選HRB335型Φ14@2000加強筋。 </p><p>　　BCD段理正軟件電算結果： </p><p>　　2.4實測結果與計算值的比較分析 </p><p>　　該基坑工程開始于2011年12月26日，2

16、012年1月22日完成回填。在基坑開挖及后續(xù)施工過程中，信息化施工，并采用多重手段對基坑進行監(jiān)測，從而及時掌握基坑圍護結構的安全性，了解基坑開挖對周圍環(huán)境的影響[2]。監(jiān)測結果表明，基坑周邊環(huán)境及基坑變形均在允許范圍內，對周邊建(構)筑物沒有產生不利影響?？梢钥闯觯@種鉆孔灌注樁結合深層水泥土攪拌樁的組合支護形式不僅讓基坑開挖及施工安全進行，也很好地保護了周邊環(huán)境。 </p><p>　　對樁身采用了測斜管監(jiān)測，

17、實際監(jiān)測的DAB段樁頂?shù)淖畲笪灰屏?0.2mm，設計計算的最大位移量11.3mm，兩者的誤差9.7%，實際監(jiān)測的DAB段樁頂?shù)淖畲笪灰屏?0.9mm，設計計算的最大位移量11.9mm，兩者的誤差8.4%。所以由實際監(jiān)測的數(shù)據(jù)表明，設計計算的位移值比實際測量的值偏大，但誤差在工程允許的范圍內，所以該模型基本可以反映實際情況。 </p><p><b>　　3 結語 </b></p>

18、<p>　?。?）鉆孔灌注樁結合深層水泥土攪拌樁的排樁支護形式適用于連云港地區(qū)海相淤泥質土基坑支護工程，其首先具有較大的側向剛度，可以有效地防止支護結構發(fā)生變形，而且支護深度較大，所需工期較短，施工方便，不設或少設支撐，整體穩(wěn)定性較好[3]，造價不高，適合都市周圍環(huán)境較復雜，施工場地不大的工程支護。 </p><p>　?。?）從工程實踐中可以看出，該計算模型是合理的，較適合沿海城市海相淤泥質土基坑

19、支護工程，具有較大的使用價值。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]林鵬，王艷峰，范志雄，黃滌宇. 雙排樁支護結構在軟土基坑工程中的應用分析[J].巖土工程學報，2010，第32卷. </p><p>　　[2]GB50497-2009建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范[S]. </p><p

20、>　　[3]王偉，于志軍，&#160;朱敬鋒.雙排樁支護技術在深基坑工程中的應用[J].青島理工大學學報，2008，29（10）：26-29. </p><p><b>　　作者簡介： </b></p><p>　　朱防震（1976- ），男，江蘇揚州江都人，中級工程師，主要負責現(xiàn)場管理工作 </p><p>　　張?zhí)剑?982