劉樹明 王四根 朱峰

摘 要：為了有效消減建設(shè)于軟土地基上的建筑物整體工后沉降，充分提高后續(xù)軟土地基中基坑開挖的穩(wěn)定性，依托廣州港南沙港區(qū)辦公樓軟土基坑攪拌樁墻支護(hù)工程，進(jìn)行了基坑支護(hù)方案的選型，分別對(duì)“先預(yù)壓軟基+后攪拌樁墻支護(hù)”與“不預(yù)壓軟基支護(hù)”2種備選工程方案進(jìn)行了對(duì)比，同時(shí)采用直剪強(qiáng)度參數(shù)和φ=0法計(jì)算了地基的抗隆起承載力，并進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明：對(duì)于研究項(xiàng)目，先預(yù)壓可以顯著提升土體的抗剪指標(biāo)近一倍，實(shí)現(xiàn)攪拌樁 墻深度和置換率的降低，從而降低工程造價(jià);工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，計(jì)算中考慮φ 會(huì)顯著增加抗隆起安全系數(shù)，從而降低設(shè)計(jì)安全性;計(jì)算中考慮內(nèi)摩擦角φ 對(duì)土體抗力具有積極貢獻(xiàn)，可以有效減少樁基布置密度。研究結(jié)果可以為工程中的土體設(shè)計(jì)參數(shù)選取提供重要依據(jù)，同時(shí)為類似基坑工程設(shè)計(jì)提供實(shí)用化參考案例。

關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ)工程;基坑支護(hù);攪拌樁墻;φ=0法;抗隆起

中圖分類號(hào)：U652.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? DOI：10.7535/hbgykj.2021yx04012

Design and implementation of soft soil foundation pitsupporting scheme in Nansha Port land area

LIU Shuming，WANG Sigen，ZHU Feng

（CCCCFHDIEngineeringCompanyLimited，Guangzhou，Guangdong510230，China）

Abstract：Inordertoeffectivelyreducetheoverallpostconstructionsettlementofbuildingsonsoftsoilfoundationandfullyimprovethestabilityoffoundationpitexcavationinthesubsequentsoftsoilfoundation，thefoundationpitsupportingschemewasselectedbasedonthesoftsoilfoundationpitmixingpilewallsupportingprojectofNanshaportofficebuildinginGuangzhouport.Thetwoalternativeengineeringschemesof"preloadingsoftfoundationfirstandthenmixingpilewallsupporting"and"nonpreloadingsoftfoundationsupporting"werecomparedrespectively.Atthesametime，thedirectshearstrengthparametersandφ=0methodwereusedtocalculateandanalyzetheupliftbearingcapacityofthefoundation.Theresultsshowthatthepreloadingcansignificantlyimprovetheshearstrengthofsoilbyalmost100%inthisproject，andreducethedepthandreplacementrateofmixingpilewall，whichresultsinthedecreaseoftheprojectcost;theengineeringmeasureddatashowsthatthesafetyfactorsagainsttheupheavalcanbesignificantlyincreasedbyconsideringtheinternalfrictionangleφintothecalculation;theinternalfrictionangleφ hasapositivecontributiontothesoilresistanceandcaneffectivelyreducethepilefoundationlayoutdensity.Theresearchresultscanprovideanimportantbasisfortheselectionofsoilparamet

軟土地基基坑設(shè)計(jì)中往往需要進(jìn)行地基加固，基坑地基加固一般分為結(jié)構(gòu)物地基永久加固和施工期間被動(dòng)區(qū)地基臨時(shí)加固2種類型。房建和市政行業(yè)軟土基坑設(shè)計(jì)中，由于工期緊、排水預(yù)壓對(duì)周邊場(chǎng)地影響、行業(yè)習(xí)慣等原因，一般都沒有事先對(duì)地基進(jìn)行整體處理，而主要采用被動(dòng)區(qū)局部臨時(shí)性加固，結(jié)構(gòu)物則采用樁基礎(chǔ)，由于地基沒有整體加固，常見結(jié)構(gòu)物底板或承臺(tái)與地基脫空現(xiàn)象。

整體地基處理和基坑支護(hù)綜合設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)不多見。林志強(qiáng)等[1]提供了浙江某港區(qū)一個(gè)6m 深基坑先真空預(yù)壓后實(shí)施復(fù)合土釘墻支護(hù)的案例。黃時(shí)鋒[2]提供的巨型污水處理廠基坑案例中，采用了兩級(jí)放坡+雙排灌注樁支檔，仍然出現(xiàn)了支護(hù)樁位移達(dá)69cm的情況。李紅軍[3]提供的一個(gè)深4.6m基坑案例，采用寬4.2m、深11m攪拌樁墻支檔，出現(xiàn)大位移和坍塌現(xiàn)象。如果先行整體預(yù)壓處理地基，大大減小主動(dòng)土壓力，提高和充分利用地基自身的抵抗力，后期基坑支護(hù)可以進(jìn)一步加大放坡減載，提高基坑安全性，降低支檔結(jié)構(gòu)造價(jià)?？偟膩碚f，陸地行業(yè)的基坑工程大多優(yōu)先考慮“加強(qiáng)支檔”，而相對(duì)忽略“減小主動(dòng)土壓力荷載，利用地基自身的抵抗力”。

海港建設(shè)中往往采用吹填泥土成陸，辦公樓建筑基坑設(shè)計(jì)一般需綜合考慮地基沉降處理和基坑支護(hù)穩(wěn)定性。大面積軟基處理一般采用經(jīng)濟(jì)有效的排水預(yù)壓法，可同時(shí)達(dá)到消減工后沉降、提高基坑土體強(qiáng)度從而降低支護(hù)難度的目的。如果全部采用攪拌樁進(jìn)行地基處理和坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)加固，費(fèi)用高昂。如果不對(duì)地基進(jìn)行整體處理，只對(duì)坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體加固，達(dá)不到消減整體地基沉降的目標(biāo)。

軟土地基中深度6m或7m內(nèi)的基坑，支護(hù)方式通常可以選擇鋼板樁或重力式水泥土墻[4-6]。對(duì)于辦公樓基坑，尚需考慮基樁與基坑開挖的順序。一般來說送樁長(zhǎng)度超過3m時(shí)，施工難度和費(fèi)用會(huì)增大?；鶚对诳拥资┕さ膬?yōu)點(diǎn)是減少預(yù)制樁送樁，降低樁基子項(xiàng)費(fèi)用。如果在坑底打設(shè)基樁，則需選擇沒有內(nèi)支撐或支錨體系盡量不影響打樁施工的基坑支護(hù)方案。

關(guān)于基坑設(shè)計(jì)中的抗隆起穩(wěn)定驗(yàn)算，研究文獻(xiàn)[7-9]眾多，這里就不再列舉。相關(guān)文獻(xiàn)大多關(guān)注計(jì)算方法本身，對(duì)于采用總強(qiáng)度參數(shù)（φ=0法）的論證筆者尚未見相關(guān)報(bào)道。

本文以廣州港南沙港區(qū)一期到四期工程辦公樓基坑設(shè)計(jì)選型為例，探討地基處理、基坑支護(hù)綜合設(shè)計(jì)問題。探討軟土基坑設(shè)計(jì)中土體力學(xué)參數(shù)在各項(xiàng)穩(wěn)定性計(jì)算中對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，尤其是φ=0法對(duì)抗隆起承載力驗(yàn)算結(jié)果的影響。

1 項(xiàng)目概況

場(chǎng)地位于珠江三角洲河口灣河海交匯處。原狀淺層地層主要為②淤泥質(zhì)土、③粉質(zhì)黏土。土層分布及物理力學(xué)指標(biāo)見圖1和表1。其中，原狀②淤泥平均層厚約8m。地下水位埋深1.0m 左右，補(bǔ)給主要來自大氣降水和珠江水。該場(chǎng)地對(duì)基坑支護(hù)影響最大的土層是總厚約13m的吹填和原狀軟土。

南沙港區(qū)成陸設(shè)計(jì)理念是吹填約4.7m 厚疏浚土成陸，再鋪設(shè)0.8m 中細(xì)砂、0.7m 中粗砂，插塑料排水板真空/堆載預(yù)壓處理，預(yù)壓沉降至接近鋪面結(jié)構(gòu)層底，預(yù)壓卸載后基本無大面積外棄方或補(bǔ)填。

綜合辦公樓地下室一層，地下室面積約5000m2，二期地下室長(zhǎng)寬約為73m×64m?；鶚恫捎酶邚?qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁。地下室基坑開挖深度為3.5～4.5m，局部核心筒基坑深度約8.0m。

2 地基整體處理方案

南沙港區(qū)一期至四期各期吹填造地基面積為100～150萬m2，地基處理方案以真空預(yù)壓為主，局部區(qū)域采用堆載預(yù)壓方案。地基處理過程中需將排水板打設(shè)至標(biāo)準(zhǔn)貫入度擊數(shù)為5的土層頂部。地基處理預(yù)壓時(shí)長(zhǎng)一般為90～100d，對(duì)應(yīng)的土體固結(jié)度達(dá)90%?；釉诖竺娣e預(yù)壓處理后施工，且有適當(dāng)放坡的場(chǎng)地條件?；又ёo(hù)斷面見圖1（注：為方便閱讀，圖中標(biāo)高按基坑頂±0.0m 起算，下同）。

預(yù)壓后軟土強(qiáng)度增長(zhǎng)值計(jì)算[10]如下。

ΔCuk =Urzσzktgφcq， （1）

式中：ΔCuk 為強(qiáng)度增長(zhǎng)值;Urz 為固結(jié)度;σzk 為附加應(yīng)力;φcq為土體固快內(nèi)摩擦角。

采用表1中處理前的固結(jié)快剪角φcq =16.8°，按南沙試驗(yàn)區(qū)總結(jié)，真空度為85kPa乘以0.9，估算強(qiáng)度增長(zhǎng)值ΔCuk =90%×（0.9×85）×tg16.8°=20.8kPa。處理前原狀土十字板強(qiáng)度9.5kPa，預(yù)測(cè)處理后總強(qiáng)度Cu 約為30kPa。卸載后檢測(cè)的②淤泥質(zhì)土十字板剪切強(qiáng)度Cu 為30～40kPa。理論計(jì)算值和實(shí)測(cè)值較為相符。

另外，由表1可見，處理前、后固結(jié)快剪強(qiáng)度參數(shù)有較明顯不同。預(yù)壓處理項(xiàng)目大多出現(xiàn)類似情況。

3 基坑支護(hù)方案

3.1 支護(hù)方案選型

根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境條件和基坑開挖深度（3.5～4.5m），可以考慮3種支護(hù)方案。

1）放坡大開挖方案 按1∶5～1∶6坡率放坡大開挖，占用場(chǎng)地面積較大，對(duì)臨近其他子項(xiàng)施工存在干擾。由于處理效果不均，一期辦公樓基坑試挖過程中經(jīng)常塌方和出現(xiàn)流沙，而且周圍還有場(chǎng)地在堆載預(yù)壓，試挖出來的基坑很快就被擠淤填沒。因而，此方案實(shí)現(xiàn)難度大，二、三、四期沒有再采用此方式試挖。

2）水泥攪拌樁重力式擋墻方案 該方案會(huì)比鋼板樁方案造價(jià)高。結(jié)合廣東省軟土基坑經(jīng)驗(yàn)，深度6m 內(nèi)可以考慮此方案，再深則不經(jīng)濟(jì)且不安全。本項(xiàng)目軟土先經(jīng)預(yù)壓處理，物理力學(xué)性能均有明顯改善，基坑穩(wěn)定性滿足的條件下，變形可以得到有效控制，初判變形比鋼板樁方案小很多。并且，場(chǎng)地內(nèi)其他施工部位攪拌樁設(shè)備較多，設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)調(diào)配方便，可作為首選方案。實(shí)際上一期到四期工程的辦公樓基坑均采用格型攪拌樁墻方案，只是各期基坑尺度有所不同引起墻體寬度、深度的差異。

3）懸臂鋼板樁支護(hù)方案 由于辦公樓基樁需在坑底施工，鋼板樁方案只能考慮懸臂型式。穿過鋼板樁加錨索的方式利于控制變形，但該方式不常見，對(duì)鋼板樁造成損傷不利于回收。懸臂鋼板樁方案造價(jià)和施工速度均有優(yōu)勢(shì)，可作為比選方案。

3.2 支護(hù)方案初步設(shè)計(jì)

由于淺層砂層厚度一般不小于1.5m，結(jié)合地下水位1.0m，考慮卸載0.75m 厚，以利于減少主動(dòng)土壓力。

攪拌樁樁徑 600mm，28d原位抽芯無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu =1.0MPa。按1格格柵型式布置，內(nèi)外肋墻均按雙排樁，見圖1。放坡后墻頂起算的基坑深度H =3.5m，嵌固深度按>1.2H 取4.5m、總樁長(zhǎng)8m試算。按規(guī)范構(gòu)造要求，墻體寬度B ≥0.8，H =2.8m，按樁位布置取3.3m。墻寬范圍內(nèi)的置換率m=74%，滿足規(guī)范中對(duì)于軟土不低于70%的要求。本項(xiàng)目先預(yù)壓后開挖基坑。預(yù)壓期為超載狀態(tài)，同時(shí)基坑開挖又處于卸載狀態(tài)。土體抗剪強(qiáng)度的計(jì)算采用固結(jié)快剪強(qiáng)度參數(shù)。

格柵內(nèi)的土體面積A =a×b（見圖1）計(jì)算需用到土體抗剪總強(qiáng)度。如果直接用快剪試驗(yàn)的黏聚力C 值而不考慮摩擦角φ，輸入到理正基坑軟件，可能導(dǎo)致攪拌樁的置換率偏大而造成浪費(fèi)，需根據(jù)基坑深度范圍內(nèi)土體一半自重壓力p 換算總強(qiáng)度τ=C+ptgφ。采用處理后的固結(jié)快剪指標(biāo)換算總強(qiáng)度為

τ=13.9+（0.25×17+0.5×7+1×6.5）×

tg9.8°=16kPa;

格柵尺寸：a=2.25-0.6/2=1.925m，b=1.80-0.6/2=1.500m;

面積：A =a×b=2.925m2;

周長(zhǎng)：u=2（a+b）=6.85m;

滿足a/b<2，且滿足

A ≤δτu/γm =0.5×16×6.85/16.5=3.32m2。

式中δ 為系數(shù)，γm 為格柵內(nèi)土體天然重度。

水泥土墻彈性模量可采用壓縮模量，其取值在各基坑規(guī)范中未明確，參照文獻(xiàn)[11]建議取83.4qu 。

采用理正深基坑計(jì)算軟件得到的各項(xiàng)結(jié)果滿足規(guī)范要求。墻體最大拉應(yīng)力0.1MPa，最大位移46mm（見圖2），按文獻(xiàn)[12]建議的三角形法計(jì)算的坑外地表沉降最大為57mm。由于樁底懸浮于軟土層，樁底存在約8mm 位移，意味著支護(hù)結(jié)構(gòu)有整體位移的趨勢(shì)。

3.3 方案比選

1）不先行預(yù)壓軟基的攪拌樁墻方案

在不少建筑或市政基坑工程中，由于行業(yè)習(xí)慣不同，往往基于工期要求不事先采取預(yù)壓處理軟基，而對(duì)坑內(nèi)外土體采取水泥系樁加固。這種做法支護(hù)費(fèi)用較大，總體造價(jià)較高。

以圖1斷面的基坑、土層為例，不事先對(duì)軟土進(jìn)行排水預(yù)壓處理，按原狀軟土參數(shù)設(shè)計(jì)。為確保整體穩(wěn)定性，樁長(zhǎng)需穿過軟土層50cm 且需加強(qiáng)支護(hù)墻體（置換率m =92%），同時(shí)需采取坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體加固形成底部閉環(huán)內(nèi)圈梁支撐，才能保證墻體抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定、控制支護(hù)墻位移和墻體拉應(yīng)力。加強(qiáng)斷面見圖3（限于篇幅，未列出計(jì)算結(jié)果）。

取基坑邊長(zhǎng)方向2.7m 段，對(duì)先預(yù)壓和不預(yù)壓處理地基2種情況的支護(hù)綜合造價(jià)估算對(duì)比：①預(yù)壓后支護(hù)樁30根、樁長(zhǎng)8.5m;②不預(yù)壓，支護(hù)樁46根、樁長(zhǎng)13.8m，坑內(nèi)加固樁30根、樁長(zhǎng)3.0m。不預(yù)壓而直接采用攪拌樁墻方案，每2.7m 段長(zhǎng)增加攪拌樁470延米。③攪拌樁按80元/延米估算，不預(yù)壓支護(hù)方案增加約3.8萬元。而真空預(yù)壓+插板約200元/m2，換算到2.7m 基坑邊長(zhǎng)、墻寬3.3m的90m2范圍真空預(yù)壓費(fèi)約1.8萬元，比不預(yù)壓直接采用攪拌樁墻的方案減少約2萬元，換算到基坑邊長(zhǎng)方向減少7400元/m。

由以上對(duì)比可見，先采取預(yù)壓法進(jìn)行軟基加固，既可以整體處理地基，也節(jié)約基坑支護(hù)費(fèi)用。市政、建筑行業(yè)中的軟土基坑，往往直接采取局部坑內(nèi)攪拌樁加固方案再行支護(hù)，在沒有特殊工期要求且具備場(chǎng)地條件的情況下，可以考慮先行預(yù)壓法處理軟基。

2）鋼板樁方案

預(yù)壓處理后采用懸臂鋼板樁方案，仍在坑頂卸載0.75m 厚。若采用9m 長(zhǎng)樁方案抗傾覆系數(shù)為1.013，可判為臨界安全;采用12m 長(zhǎng)鋼板樁抗傾覆系數(shù)為1.298>1.15，但樁頂位移達(dá)8cm，且由于鋼板樁未穿透軟土層，樁底存在約6mm 位移。懸臂鋼板樁方案因位移過大而不可取。

4 計(jì)算參數(shù)和軟件問題

4.1 理正基坑軟件整體穩(wěn)定計(jì)算問題

計(jì)算結(jié)果如圖4所示，理正基坑軟件計(jì)算的整體穩(wěn)定系數(shù)K =1.709較大。為打消對(duì)計(jì)算結(jié)果的疑慮，采用Slope軟件進(jìn)行核算。攪拌樁樁體強(qiáng)度Cp =qu/6[11]，攪拌墻復(fù)合抗剪強(qiáng)度計(jì)算如下：

Csp =mCp +（1-m ）Cs，

tgφsp =mtgφp +（1-m ）tgφs，

式中：Csp ，φsp 為復(fù)合土層的黏聚力和內(nèi)摩擦角;Cp ，φp 為水泥攪拌樁的黏聚力和內(nèi)摩擦角，φp =0;Cs，φs為被加固土層的黏聚力和內(nèi)摩擦角。

采用Slope 軟件計(jì)算的整體穩(wěn)定系數(shù)K =1.380，比理正基坑算的小不少。根據(jù)其他項(xiàng)目的計(jì)算，特別是基坑臨近有較大荷載的情況，需采用其他軟件平行驗(yàn)算理正基坑軟件整體穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果的可靠性，否則可能存在較大隱患。

4.2 強(qiáng)度參數(shù)在基坑計(jì)算中的不同作用

對(duì)攪拌樁墻和鋼板樁方案，采用處理前和處理后的固結(jié)快剪、十字板剪切強(qiáng)度分別進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，結(jié)果見圖5、表2和表3。

從圖表結(jié)果可以看出：

1）總的來說，φ=0時(shí)主動(dòng)荷載、被動(dòng)抗力分布都向支護(hù)樁底部靠近（見圖5）。采用總強(qiáng)度（φ=0）計(jì)算，按朗肯理論計(jì)算存在明顯受拉區(qū)，導(dǎo)致基坑深度（臨空段）主動(dòng)荷載小，這也導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)位移和彎矩明顯小。

2）采用總強(qiáng)度（φ=0）計(jì)算，2種方案的位移都比采用固結(jié)快剪強(qiáng)度計(jì)算的小1/3～1/2，從后面的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)照來看，采用總強(qiáng)度計(jì)算的位移偏小;同時(shí)，鋼板樁方案的彎矩小1/2以上。

3）采用總強(qiáng)度（φ=0）計(jì)算，主動(dòng)荷載、被動(dòng)抗力分布都向支護(hù)樁底部靠近，主動(dòng)土壓力的力臂明顯縮短、被動(dòng)土壓力的力臂變化不明顯，導(dǎo)致抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)大。

4）采用十字板總強(qiáng)度（φ=0）計(jì)算，抗隆起安全系數(shù)明顯比采用φ>0的剪切試驗(yàn)參數(shù)小。

規(guī)范計(jì)算抗隆起承載力公式為Prandtl（普朗德爾）極限平衡理論解，假定地基土容重為0，即忽略支護(hù)結(jié)構(gòu)底端以下滑動(dòng)區(qū)內(nèi)土的重力對(duì)隆起的抵抗作用，公式如式（2）所示[1]。

γm2LdNq +cNcγm1（h +Ld ）+q0 ≥Kb， （2）

Nq =tg2 45°+φ2？è ？？？ ÷eπtgφ ，Nc =（Nq -1）/tgφ，ì？í ？？？？ （3

式中：Nc，Nq 為承載力系數(shù);h，Ld ，分別為基坑深度和嵌固深度;γm1，γm2分別為坑外、坑內(nèi)擋土構(gòu)件底面以上土的加權(quán)平均有效重度;q0 為地面均載;Kb為穩(wěn)定系數(shù)。對(duì)應(yīng)部分φ 角的計(jì)算結(jié)果[13-14]如表4所示。從表4可以看出，φ>0后，承載力系數(shù)Nc，Nq都比φ=0時(shí)的系數(shù)值大，土體內(nèi)摩擦角φ起主要作用。

下面舉例計(jì)算查看黏聚力C、內(nèi)摩擦角φ 在抗隆起承載力計(jì)算中的影響。假定陸相軟土（含砂）基坑深度h=6m，嵌固深度Ld =12m，軟土C=8kPa，φ=5°，均按水下取土體容重γ=6.5kN/m3。取支護(hù)樁底換算土體總強(qiáng)度為，Cu =8+12×6.5×tg5°=15kPa。假定q0=0，式（2）的分母項(xiàng)=117kPa。則

C=8kPa，φ=5°時(shí)，Kb=1.48>1.4，

Cu =15kPa，φ=0°時(shí)，Kb=1.32<1.4。

從這個(gè)簡(jiǎn)單算例看，φ=0法導(dǎo)致不滿足規(guī)范要求。實(shí)際上軟土基坑支護(hù)樁嵌固深度達(dá)到基坑深度的2倍（嵌固比達(dá)到1∶2）基本上是安全的。

理論上講，無論采用哪一種試驗(yàn)方法獲取抗剪強(qiáng)度參數(shù)，最終計(jì)算的總強(qiáng)度值是唯一的，從而對(duì)同一種穩(wěn)定性計(jì)算的結(jié)果應(yīng)該是相同的。但現(xiàn)有的土壓力、承載力、整體穩(wěn)定、彈性地基梁等理論，分別從不同角度研究地基或樁土共同作用，各種理論的假定條件未必協(xié)調(diào)，導(dǎo)致強(qiáng)度參數(shù)C，φ 在整體穩(wěn)定、抗隆起、抗傾覆等各項(xiàng)不同計(jì)算中，其主導(dǎo)地位會(huì)發(fā)生變化。另外，由于取土試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析誤差、強(qiáng)度理論不完善，也導(dǎo)致C，φ 取值不合理。這個(gè)問題在排樁支護(hù)設(shè)計(jì)中長(zhǎng)期存在，目前的土力學(xué)和基坑計(jì)算理論尚不能解決。實(shí)際工程中，對(duì)各項(xiàng)計(jì)算不宜全部采用φ=0°法，否則可能造成較大浪費(fèi)。

5 實(shí)施效果

5.1 監(jiān)測(cè)結(jié)果

對(duì)應(yīng)圖1的方案，在攪拌樁墻頂（墻寬中點(diǎn)）布設(shè)12個(gè)水平位移測(cè)點(diǎn)，斷面方向距離坑內(nèi)邊線向外5.5m 和11.5m 各設(shè)1個(gè)地面沉降測(cè)點(diǎn)共14組?；娱L(zhǎng)邊中部典型測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果見圖6和圖7。

從全部測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果看，基坑長(zhǎng)邊中部的位移和沉降最大，與通常的判斷規(guī)律相同。

測(cè)得的樁頂位移一般不超過40mm，如S6點(diǎn)為38.4mm;對(duì)側(cè)點(diǎn)S12為47.5mm，該點(diǎn)部位存在因局部構(gòu)筑物需要的超挖。距離坑邊5.5 m 和11.5m的坑外地表沉降分別為21mm 和14.1mm，坑外地表沉降范圍超過基坑深度2倍，預(yù)計(jì)可影響到3倍基坑深度范圍。樁頂位移實(shí)測(cè)值和計(jì)算值接近;但坑外地表沉降計(jì)算值偏大，目前坑外地表沉降往往采用經(jīng)驗(yàn)方法。

樁頂位移和坑外地表沉降曲線總體上出現(xiàn)2個(gè)大臺(tái)階，與大體分2層開挖的施工進(jìn)展一致。分層開挖的變形量與最終變形量的比值，與分層開挖厚度與最終開挖厚度的比值大體相同。

從觀測(cè)曲線看，變形一般在1～2周內(nèi)趨于穩(wěn)定。關(guān)于基坑隆起、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形隨時(shí)間的變化關(guān)系，目前研究不多。本文案例實(shí)測(cè)結(jié)果可供科研人員參考。

5.2 與往期建設(shè)成果比較

在早期的南沙港區(qū)一期工程中，實(shí)際施工中還采用了圖8的型式。

基坑側(cè)肋墻采用雙排樁、外側(cè)肋墻采用單排樁。一般規(guī)范手冊(cè)均建議雙排樁肋墻，理正基坑軟件也不支持這種型式的計(jì)算。南沙港區(qū)三期辦公樓基坑，基坑總深度6.45m，坑頂放坡高1.3m。采用了直徑70cm 的雙軸攪拌樁，布樁形式見圖9。四期辦公樓基坑深度及支護(hù)方案與二期相似。除一期工程方案過于節(jié)約導(dǎo)致施工期隆起變形較大外，其余三期工程實(shí)施情況良好。

6 結(jié) 語(yǔ)

本文依托南沙港陸域軟土基坑，對(duì)軟土地基處理與基坑支護(hù)綜合方案開展比選與設(shè)計(jì)，用于判斷工程方案的適用性與工程造價(jià)的合理性，主要結(jié)論如下。

1）軟土地區(qū)基坑，宜考慮軟基整體處理和基坑支護(hù)綜合方案。先行整體軟基加固，既可以整體處理地基，也節(jié)約基坑支護(hù)費(fèi)用，并利于控制后續(xù)基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)和地基變形。對(duì)于深度6m 內(nèi)的房建基坑，場(chǎng)地空曠條件下，可考慮先對(duì)軟基采取排水預(yù)壓加固，之后采取攪拌樁墻支護(hù)。

2）在土體指標(biāo)選取方面，攪拌樁墻格柵內(nèi)的土體抗力計(jì)算需采用土體抗剪總強(qiáng)度。僅采用黏聚力而不考慮摩擦角將導(dǎo)致布樁過密。在鋼板樁、灌注樁等支護(hù)設(shè)計(jì)中，不宜僅采用總強(qiáng)度參數(shù)驗(yàn)算抗隆起穩(wěn)定性，否則可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏小較多，造成設(shè)計(jì)浪費(fèi)。

在后續(xù)研究中，對(duì)于基坑整體穩(wěn)定性計(jì)算，特別是基坑臨近有較大荷載的情況時(shí)，需采用基于專業(yè)巖土力學(xué)的計(jì)算軟件對(duì)理正基坑軟件結(jié)果進(jìn)行平行校核，來提高分析結(jié)論的可靠性。

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