摘要：杭甬客專某立交橋周邊環境復雜、基底淤泥質軟土深厚、基坑開挖深度大，施工難度大。該工程通過方案比選，確定了采用排樁加土釘墻加鋼板樁加深井降水的基坑組合支護方案，特別是通過對土釘墻和深井降水技術的應用使施工方案得到了極大的優化，經工程實際應用取得了較好的社會和經濟效益。
關鍵詞：軟土地基;深基坑;開挖支護
Abstract:The Hangyong passenger dedicated a overpass complex surrounding environment, basal silt soft soil deep foundation pit excavation depth, large, great construction difficulty. The project through the scheme selection, were identified using a row of pile and soil nailing wall with steel sheet pile of deep well dewatering in foundation pit with combined bracing plans, especially through the soil nailing wall and deep well dewatering technology to make construction scheme has been optimized, the engineering practical application has achieved good social and economic benefits.
Key words:Soft soil foundation Deep foundation pit Excavation and support
中圖分類號：U448.13 文獻標識碼：B 文章編號：
1、工程概況
杭甬客運專線某立交位于蕭山站北咽喉區，孔跨結構為(9+12+12+9)m分離式框架立交橋，基礎為φ50cmPHC預應力管樁，樁長40m。立交橋左右兩側分別為公跨公和鐵跨公框架立交橋，左側緊鄰通貨公路，右側緊鄰鐵路營運線，客專線路與市政道路夾角75°，既有橋孔跨為(6+12+12+6)m框架橋。新建框架橋箱身頂面標高8.33m，原地面標高6.68m，基底標高-3.47m,基坑開挖深度10.15m。
設計勘探揭示的工程范圍內地質情況如(表一)。水文地質條件為橋址區地表水不發育，地下水為孔隙潛水，較發育，埋深1～2m，地下水對混凝土結構無侵蝕性。
2、施工方案比選
由于立交橋位于既有兩橋之間，左側有既有通貨公路、右側有既有鐵路、橋下要跨越市政道路、基底為深厚淤泥質軟土、地下管線拆
各層土體物理力學參數表 (表一)
|
序號 |
土層
名稱 |
狀態 |
層
厚
m |
地基
承載
力σ0
kPa |
層底
標高
m |
密度
KN/m3
|
液性
指數
(%) |
快剪 |
內摩擦角
(度) |
凝聚力kPa |
|
1 |
人工填碎石土 |
松散 |
5.2 |
|
1.48 |
18.0 |
|
|
|
|
2 |
粉土 |
稍密 |
5.2 |
100 |
-3.72 |
18.9 |
0.73 |
20.8 |
5.52 |
|
3 |
淤泥質黏土 |
流塑 |
26.1 |
60 |
-29.8 |
17.4 |
1.22 |
7.1 |
16 |
|
4 |
粉質黏土 |
軟塑 |
7.8 |
120 |
-37.6 |
18.0 |
0.85 |
16 |
17 |
|
5 |
粉砂 |
中密 |
3.0 |
110 |
-40.6 |
19.5 |
0.69 |
23.2 |
29.0 |
|
6 |
細圓礫土 |
密實 |
|
400 |
|
|
|
|
|
遷量大、工期要求又緊，并且要采取半幅封閉市政道路、半幅施工的過渡措施。基坑支護方案的妥否直接關系著公路與鐵路運營安全、整體工期進度以及成本效益，經研究分析擬采取的施工方案主要有放坡加拉森鋼板樁支護方案、排樁全封閉支護方案及排樁加土釘墻加鋼板樁加深井井點降水的基坑組合支護方案。
放坡加拉森鋼板樁支護方案。該方案為設計說明中建議參考的方法，但是綜合水文地質、周邊環境和基坑深度等方面因素，不能滿足基坑穩定性要求。基坑四周全部采用直徑φ1.0m鉆孔樁排樁全封閉支護方案雖然安全可靠，但當基坑支護完成后施工場地狹窄不利于施工，施工效率低，工期難以保證;且費用較高，不利于成本控制。排樁加土釘墻加鋼板樁加深井井點降水的基坑組合支護方案，順線路兩側基坑必須垂直開挖，且基底又位于很厚的淤泥質軟土層，基坑左右兩側采用鉆孔樁排樁進行支護;垂直于線路的前后兩側基坑，表層厚5.2m人工填碎石土層采用天然放坡開挖;第二層厚4.95m粉土采用放坡加土釘墻進行加固支護，在兩層土體交界處設2m護道，并采用深井井點或輕型井點降水;該方案既安全可靠，又經濟適用，較鉆孔樁排樁全封閉方案可降低約三分之二的成本。根據現場實際經初步比選優化排樁加土釘墻加鋼板樁的基坑組合支護方案更為經濟合理。
3、基坑支護分析與驗算h=10.15m基坑開挖深度 ，基坑周邊由于工程車輛通行和施工，工程計算按距坑邊1.0m布置寬6.0m的q1=20KN/㎡均布荷載，緊鄰基坑邊的鐵路煤場專線以及其他鐵路線路，按從距坑邊1.0m布置寬30.0m的q2=20KN/㎡的列車影響均布荷載。垂直于線路的前后兩側基坑邊坡按放坡加粉土層設土釘墻開挖驗算。基坑表層按1：1放坡開挖，第二層粉土按1：1放坡加土釘墻，第一、二層土體交界處設2m護道，采用深井井點降水，并在每側護道上各布設兩眼深井，深井直徑φ0.6m、深15m。設2道土釘，首道土釘距護道頂1.2m、第二道豎直間距1.0m、水平間距均為2.0m、入射角15°、鉆孔直徑80mm，土釘鋼筋等級HRB335;基坑底部打入鋼板樁，土釘墻和樁聯合支護，鋼板樁長5.0m;混凝土面層及護道厚100mm，混凝土強度等級 C25，鋼筋直徑φ8mm，鋼筋網雙向間距
均取150mm。經計算第一道土釘鋼筋直徑Φ12、長度3.0m，第二道土釘鋼筋直徑Φ16、長度6.35m，抗滑移安全系3.424 >1.300，抗傾覆安全系數58.640>1.500，滿足規范要求，詳見(圖三)及(表二)。
工
況 |
開挖深度
(m) |
破裂角
(度) |
土釘號 |
設計長度
(m) |
最大長度（工況）
(m) |
拉力標準值Tjk(kN) |
拉力設計值
Tj(kN) |
|
1 |
1.7 |
30.0 |
0 |
|
|
|
|
|
2 |
2.7 |
30.0 |
1 |
1.692 |
1.692( 2) |
6.4 |
8.0 |
|
3 |
3.7 |
30.0 |
1 |
1.343 |
1.692( 2) |
0.3 |
0.4 |
|
2 |
1.643 |
1.643( 3) |
6.0 |
7.5 |
|
4 |
4.7 |
30.0 |
1 |
1.757 |
1.757( 4) |
0.3 |
0.4 |
|
2 |
2.057 |
2.057( 4) |
6.0 |
7.5 |
|
5 |
4.95 |
30.0 |
1 |
1.757 |
1.757( 4) |
0.3 |
0.4 |
|
2 |
6.353 |
6.353( 5) |
35.9 |
44.9 |
抗拉強度計算表 (表二)
順線路兩側基坑垂直開挖，基坑采用φ1.0m鉆孔樁排樁支護，排樁頂設冠梁，并采用地錨拉錨，頂部拉錨力100KN/m，鉆孔樁長28.5m，孔樁采用C30混凝土，按一級基坑進行計算，基坑側壁重要性系數取1.1。經計算孔樁主筋配筋26Φ22，地表最大沉降量29mm，整體穩定安全系數1.1，抗傾覆安全系數1.22≥1.2，抗隆起安全系數1.38≥1.15，最大隆起量77mm，各項指標均滿足規范要求。
經工程實際應用，施工過程中未出現任何異常，特別是粉砂土層采用放坡加土釘墻，在降水效果較好的情況下非常理想，該工程通過采用基坑組合支護技術，不但使成本得到了有效控制、施工進度得到了保證，同時得到了參建各方的一致好評，收到了較好的社會效益。
參考文獻
[1] 江正榮. 建筑施工計算手冊(第二版).北京：中國建筑工業出版社，2007.
[2] 中華人民共和國建筑部.建筑地基基礎設計規范GB50007-2002. 中國建筑工業出版社，2002.
[3] 中國建筑科學研究院.建筑基坑支護技術規程JGJ 120-99. 中國建筑工業出版社，1999.
