第１８卷第５期 ２０１２年５月 水ｉｆ，１科技与经济 Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｃｏｎｏｍｙ Ｖｏ１．１８ Ｎｏ．５ Ｍａｙ．，２０１２ 软土基坑工程中双排桩施工技术的应用 邱雄 （中山市水利水电勘测设计咨询有限公司，广东中山５２８４０３） ［摘要］随着城市现代化建设不断发展，建设中遇到了软土基坑支护设计、施工技术等问题。 结合工程实践经验与其它资料，简要分析了双排桩基坑支护结构优缺，并侧重从工程实例来进 行软土基坑支护施工技术的应用，以供类似工程参考。 ［关键词］软土工程；基坑支护；双排桩；施工技术 ［中图分类号］ＴＶ５２ ［文献标识码］ Ｂ ［文章编号］ １００６—７１７５（２０１２）０５—０１０４—０２ 其表现出较强的地区性特征，所以设计时应坚守“理论导 向、量测定量、经验判断”三者相结合的原则。此外，广东 地区地质工程条件属典型的沿海软土，无论是在经济上 还是技术上，对深基础工程都有着关键的影响作用。对 本次工程，通过实地考察，对施二ｒ＿操作简便性、支护结构 造价成本及支护结构的刚度与强度等方面进行了多个方 案的性价比较，最后决定选用双排桩支护结构施工方案。 在高层建筑建设中，深基坑支护工程施工周期长，成 本高，难度大。基坑支护指的是为保证地下结构施工及 基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支 挡、加固与保护措施。在我国沿海地区应用最多的是排 桩内支撑支护形式。支护桩有工程造价低的沉管桩形式 （但抗弯性能差，且易扰动软土）、用于较深基坑的钻孔灌 注桩支护形式等类型。 １ 双排桩支护结构概述 基坑工程设计和施工的重点在于如何有效控制基坑 ２．１工程实例概况 本文研究的工程为广东某临海明渠的永久性基坑支 护工程实例，其外侧为一道路，道路另一侧为集装箱堆 场，该明渠渠底标高一２．０５～一２．４１ ｍ，现状地面标高 ５．０～５．６ ｍ，开挖深度约７—８ ｍ。其地貌单元属海陆交互 相冲积平原地貌，标高介于１．６６—６．７８ ｍ之间；沿线地形 南北向差异不大，东西方向两侧略高中部稍低，地面较平 坦、开阔。 支护的变形、保证基坑的稳定性，及尽可能避免对周围环 境的影响。 所谓的双排桩支护，具体操作为设置两排较密排桩 在基坑周边，再设置纵横双向大刚度连梁于桩顶上的一 种基坑支护形式，它可谓是一种空间组合类围护结构。 与单排悬臂桩支护结构相比，双排桩前后两排桩对土压 力分布的有效分担，同时双排桩及压顶梁可看作一个底 端嵌固的刚架结构，这些结构特点使双排桩具有水平位 移小、基坑的变形也得到很好控制，刚度大、不需加设内 支撑等优势，加上可减少桩径和钢筋用量，节约建材，造 ２．２工程地质及水文条件 地层自上而下划分基坑开挖影响深度范围，依次为： ①人工填土：平均厚度６．７ ｍ，为前期填海抛石挤淤处理 所作，新近堆积而成，大空隙结构，松散一稍密，多由砂土 及黏性土充填空隙；②淤泥：平均厚度２．４ ｍ，饱和、流塑； 价成本低、施工便利，开挖时对周围建筑物的不利影响也 相应减小。此外，它对环境要求较低，占据场地较小等优 点，使其越来越受到关注及应用。 但在变形要求高且复杂的施工环境的情况下，双排 ③含砂粉质黏土：平均厚度２．５ ｍ，饱和、软一可塑；④粉 质黏土：平均厚度５．９ ＩＴＩ，湿、可塑，局部呈含砂粉质黏土 状；⑤中粗砂：平均厚度２．４ ＩＴＩ，饱和、中密一密实；⑥砂质 黏性土：平均厚度５．４ ＩＴ／，湿一饱和，岩芯呈硬塑状，为花 桩支护结构难以达到一二级基坑工程的要求，要最大限 度发挥双排桩支护结构的优势，应合理地配合挖土施工 方案。因此，双排桩结构作为一种新型的支护结构类型， 岗岩风化残积而成。 此外，第四系孔隙潜水为影响本工程基坑开挖的主 要地下水，赋存于第四系回填砂土中，它与地表水有水力 联系，主要补给条件为大气降水渗流补给，水量中等。 适用性和区域性应用等方面还有待在今后的工程实践中 不断改进。 ２．３基坑的一般设计原则 进行基坑支护设计时，应着重量化分析影响基坑围 护体系安全的主要问题，并据此选择合理的方案和计算 分析有关结构稳定性的理论数值。基坑围护体系一般由 ２双排桩施工技术在工程实例中的 应用 基坑工程是一项实践性和综合性很强的岩土工程， 两部分组成，即止水降水体系和挡土体系，要求其不仅要 ［收稿日期］２０１２一Ｏ１—０６ ［作者简介］ 邱雄（１９８１一），男，湖北武汉人，工程师，主要从事水工设计工作 ・－－——１０４－－－—— 邱雄，等：软土基坑工程中双排桩施工技术的应用 第５期 具有一定的整体稳定性和刚度，还应能承受一定程度的 水压力和土压力。基坑围护体系指的是，根据基坑工程 诸如深度和平面尺寸的要求、工程施工现场的工程环境 特点等资料。基坑围护形式主要包括重力式挡墙结构、 悬臂支护结构、放坡开挖、组合拱型挡墙结构及内支撑支 护结构等。总之，设计基坑支护时应坚持“安全、合理、经 度、施工作业设备等条件，可选用地下连续墙、水泥土墙、 逆作拱墙、土钉墙、排桩等的单一或组合形式。其中，适用 于基坑侧壁安全等级一至三级的基坑有排桩及地下连续 墙支护方式，在适当采用内支撑或预应力锚索后，能有效 控制基坑周边沉降及位移；适宜于基坑深度不大（最深不 超过１２ ｍ）的基坑及基坑侧壁安全等级二、三级的有逆作 拱墙、土钉墙、水泥土墙等支护方式，造价低、施工速度快， 但基坑周边沉降及位移较大。本工程作为永久性基坑支 护，周边有堆载及临时道路，无建筑物及地下管线，所以 基坑周边沉降及位移要严格控制。同时，本工程开挖深 度虽然较小，但淤泥层深厚且安全等级高。综合考虑，本 工程采用的支护形式为“上部（填土范围内）放坡，下部双 排桩”，双排桩间采用水泥搅拌桩固化淤泥并止水。其剖 面示意图见图１。 济、可行”的基本原则。另外，在计算设计双排桩支护结 构时，必须确定土压力在前后排桩的分布情况，主要有基 于经典土压力、基于Ｗｉｎ—ｋｌｅ假定、基于土拱理论这三类 计算模型。后两者考虑了桩与土的共同作用，所以计算 结果比第一种模型较为准确，其中平面刚架模型、平面秆 系有限元模型是应用较为普遍的模型。 ２．４基坑支护方案 根据基坑周边环境、工程地质与水文地质、开挖深 图１ 双排桩支护结构示意图 ２．５施工情况概述 本工程施工开挖至坑底并抛填块石，期间测得地面 沉降、桩身水平位移、坑顶水平位移均在规范及设计允许 因素，并重视控制施工质量。此外，研究双排桩前后排距 发现，当双排桩排距适当时，才能使双排桩支护结构达到 较好的效果。 范围内，且前、后排桩的变形曲线较为一致。 在较软的黏性土、粉土地区中水泥搅拌桩应用较为 广泛，在此就本工程所属的地质条件，总结采用水泥搅拌 桩成型的矩形墙或格构式挡墙支护形式中，应注意的设 ３ 结 语 综上所述，通过分析及应用双排桩基坑支护形式，研 究结果发现，双排桩结构有一定的刚度，而且若能灵活地 结合施工方案，其对基坑的支护效果更明显。此外，双排 结构性能能否达到更佳的效果，关键在于连梁的刚度、排 计及施工要点：①本工程为广东地区土质，土与水泥的反 应性和粘合性效果不佳，一般很难达到止水和挡墙效果， 经研究发现水泥掺量应控制在大于１５％，采用水泥的标 距这两个因素，所以仍然需要在今后的工程实践中，不断 地改进双排桩基坑支护方案，从而实现工程效益。 号不得低于３２．５号；②一般情况下，应适当掺加一定量的 早强型外加剂，以提高水泥土的早期强度，并适当延长水 ［参考文献］ ［１］卫建军，孙利亚．双排桩支护结构的应用研究［Ｊ］． 中全生产科学技术，２０１１（７）：１５５—１５８． ［２］田高超，李维滨．软土地基深基坑支护工程设计 泥土的养护龄期（应不少于２８ ｄ）；③采用水泥搅拌桩成 型的挡墙基坑一般位移变形较大，应采取有效的措施来 控制基坑位移，尤其是对周边环境条件要求较高的基坑 支护结构应慎用；④施工过程中，通常会因这些土层夹层 和互层透水性较好、渗透性较差等原因，随时可能发生止 水失败，所以止水帷幕应穿透该层进入其下层的不透水 层；⑤由于水泥土的强度受其自身物理化学等多种因素 影响，所以在施工材料准备过程中，应充分考虑这方面的 ［Ｊ］．山西建筑，２００７，３３（２８）：１１１—１１３． ［３］李志宇．浅谈软土地区基坑支护设计［Ｊ］．山西建 筑，２００９（２０）：９３—９４． （编辑：赵琳琳） 一１０５—
